كشفت الحسابات الفلكية أنه لا يزال يتبقى 49 يوما على فصل الشتاء، والذى يبدأ رسميا الأربعاء 21 ديسمبر، ويستمر 88 يوما و23 ساعة و38 دقيقة.
وفي يوم 21 من شهر ديسمبر تقريباً تسقط أشعة الشمس متعامدة على مدار الجدي، وتكون أشعة الشمس شديدة الميل على نصف الكرة الشمالي وشبه عمودية على نصف الكرة الجنوبي فيما عدا مدار الجدي، حينئذ يقل طول النهار عن طول الليل في نصف الكرة الشمالي، أى أنه خلال الانقلاب الشتوى (حول يوم 22 ديسمبر) يكون الوضع في نصف الكرة الشمالي معاكسا لما هو عليه في نصف الكرة الجنوبي
وتكون حرارة أشهر الشتاء منخفضة لسببين رئيسين، هما: سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض وميلها حد أقصى عن العمودي على سطح الأرض، فالأشعة المائلة أقل حرارة من الأشعة العمودية، نظرا إلى أن الأشعة المائلة تخترق مسافة أطول في الجو، ما يجعلها تتعرض إلى كثير من الانعكاسات على السحب والامتصاص بفعل العوالق الجوية وغازات الجو، كما أنها تنتشر على مساحة أكبر، ما يقلل شدتها.
والسبب الثانى طول الليل وقصر النهار، فالنهار القصير يعني وجود فرصة أقل لاكتساب الطاقة الحرارية من الشمس، والليل يعنى وقتا أطول لفقدان الطاقة إلى الفضاء الخارجي بفعل إشعاع الأرض.
