Nếu bạn sống ở các vĩ độ trung bình của Trái đất, bạn đã quen với việc trải qua bốn mùa truyền thống: đông, xuân, hạ và thu, còn được gọi là mùa thu. Sự tồn tại ở hai dải trải dài khắp hành tinh từ 30 đến 60 độ ở cả phía bắc và phía nam của vùng nhiệt đới mang lại nhiều sự đa dạng hơn, phù hợp với thời tiết hơn là ở đường xích đạo, nơi về cơ bản có một mùa khô nóng và một mùa mưa nóng. Tương tự đối với các vĩ độ cao hơn, nơi cư dân của họ có một mùa đông lạnh giá với những đêm dài tối tăm và một mùa hè ít lạnh hơn với ánh sáng ban ngày dài hơn.

Về mặt kỹ thuật, thực tế có hai cách khác nhau để xác định các mùa. Có định nghĩa thiên văn, dựa trên sự thay đổi độ dài của ngày, gây ra bởi độ nghiêng tương đối của trục Trái đất khi nó quay quanh Mặt trời. Trong hệ thống đó, mùa đông là khoảng thời gian giữa đông chí — khoảng thời gian ban ngày ngắn nhất trong năm — và xuân phân vào ngày 22 tháng 12, khi ngày và đêm gần bằng nhau, xảy ra vào khoảng ngày 21 tháng 3. Mùa xuân sau đó kéo dài từ xuân phân đến hạ chí vào ngày 22 tháng 6, là khoảng thời gian ban ngày dài nhất. Mùa hè kéo dài từ đó cho đến thu phân vào ngày 23 tháng 9, một ngày khác khi ánh sáng và bóng tối bằng nhau. Sau đó, mùa thu tiếp tục cho đến ngày đông chí.
Mặt khác, phương pháp khí tượng đã xuất hiện từ ít nhất là giữa những năm 1900 và đơn giản hơn rất nhiều. Năm được chia thành bốn, do đó mùa đông là tháng 12-tháng 1-tháng 2, mùa xuân là tháng 3-tháng 4-tháng 5, mùa hè là tháng 6-tháng 7-tháng 8 và mùa thu là tháng 9-tháng 10-tháng 11. Một nghiên cứu năm 1983 do nhà nghiên cứu khí hậu Kevin Trenberth thực hiện đã phát hiện ra rằng định nghĩa khí tượng phù hợp hơn với thời tiết có thể quan sát được ở các vùng lục địa ở bán cầu bắc, trong khi định nghĩa thiên văn chỉ phù hợp với thực tế hơn trên các đại dương ở bán cầu nam.
Tuy nhiên, định nghĩa thiên văn về các mùa vẫn tiếp tục là định nghĩa thường được sử dụng ở Hoa Kỳ. Trenberth, một nhà khoa học nổi tiếng tại Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia và là một trong những người đồng nhận giải Nobel Hòa bình năm 2007, cho biết: “Sau bài báo của tôi, có một số nơi đã cố gắng thay đổi, nhưng nó đã biến mất . .
Nhưng biến đổi khí hậu chủ yếu do hoạt động của con người gây ra đã làm xáo trộn khái niệm truyền thống về bốn mùa. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi hành tinh nóng lên, các vùng nhiệt đới đã mở rộng thêm 0,1 đến 0,2 độ vĩ độ mỗi thập kỷ, do đó những nơi từng có bốn mùa đang chuyển sang chỉ có hai. Nhưng ngay cả ở những vùng có bốn mùa, các kiểu thời tiết và nhiệt độ đã bị thay đổi. Trên khắp nước Mỹ, hiện nay sự chuyển đổi từ thời tiết mùa đông lạnh giá sang nhiệt độ mùa xuân ấm áp diễn ra sớm hơn so với trước đây, và khoảng thời gian của thời tiết mùa đông ngắn hơn và nhìn chung là ôn hòa hơn . Trong vài tháng đầu năm 2017, một số thành phố phía đông Hoa Kỳ thậm chí còn bị bao vây bởinhiệt độ giống như mùa hè vào tháng 2 , với nhiều nơi đạt hoặc vượt qua kỷ lục nhiệt độ mọi thời đại của chúng.
Sự thay đổi theo mùa do biến đổi khí hậu gây ra, cùng với xu hướng nóng lên tổng thể, có thể khiến bạn tự hỏi liệu khái niệm về bốn mùa có thể trở nên lỗi thời hay không. Trenberth không thấy điều đó xảy ra, nhưng định nghĩa về các mùa có thể thay đổi. Chúng ta vẫn sẽ có mùa đông, mùa xuân, mùa hè và mùa thu ở các vĩ độ trung bình — nhưng thời gian và thời lượng sẽ khác.
Trenberth nói: “Điểm mấu chốt là ý tưởng về bốn mùa, và cách tôi nghĩ về nó là hai mùa cực đoan, mùa hè và mùa đông, và hai mùa chuyển tiếp. "Người ta có thể định nghĩa lại cái sau ngắn hơn. Theo một nghĩa nào đó, mùa hè đang trở nên dài hơn. Trong một số phân tích của chúng tôi, chúng tôi sử dụng NDJFM và MJJAS với tháng 10 và tháng 4 là các tháng chuyển tiếp! Mùa xuân ấm hơn một chút so với mùa thu ở Mỹ "
Ông nói thêm, "Mùa hè không chỉ là nhiệt độ, mà còn là đặc điểm của thời tiết - đối lưu nhiều hơn, giông bão, v.v., so với mùa đông có nhiều cơn bão ngoại nhiệt đới hơn, không khí lạnh, v.v. Có một phân tích cho thấy mùa hè hiện nay là 13 ngày dài hơn và mùa đông ngắn hơn 20 ngày so với trước đây."