地球自转是地球绕地轴自西向东的运动方式，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。地球自转轴与黄道面成66.34度夹角，与赤道面垂直。地球自转是地球的一种重要运动形式，自转的平均角速度为7.292×10弧度/秒，在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。地球自转一周耗时23小时56分。
地球在自转时同时绕太阳公转，地球自转一周需要23小时56分4秒，地球公转一周需要365天5时48分46秒。在天文学上，将通常的一天称为一个太阳日，将地球自转一周称为一个恒星日。我们每天经历的昼夜更替，看到的日月星辰的东升西落，都是地球自转所产生的地理现象。
自转速度的变化20世纪初以后，天文学的一项重要发现是，确认地球自转速度是不均匀的。首先是长期减慢，这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1～2毫秒（约合每35,000年增长1秒），使以地球自转周期为基准所计量的时间，2000年来累计慢了2个多小时。
其次是周期性变化，20世纪50年代从天文测时的分析发现，地球自转速度有季节性的周期变化，春天变慢，秋天变快，此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20～25毫秒，主要是由风的季节性变化引起的。
还有不规则变化。地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。地球自转减慢还与人类的活动有很大的关系，特别是人造地球卫星的发射，其反作用力让地球自转直接变慢，根据动量守恒的原理，这种因素应该是造成地球自转变慢的最主要原因了。
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果。地球一直不断自西向东自转，与此同时又绕太阳公转。而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状，太阳始终位于一个焦点上。地球在不断公转的过程中，地轴与公转轨道始终会保持66°34′的交角，即地球始终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因，致使太阳直射点在地球表面发生变化。
到了每年6月22日前后，地球就是位于远日点。太阳会直射北回归线，这一天就是北半球的夏至日。与此同时北半球得到的热量最高，白昼最长，而且气候也炎热，属于北半球的夏季，但南半球正处于寒冷的冬季。
此后因为继续在公转轨道上不停运行，太阳的直射点便会南移。到了9月23日左右，太阳就会直射赤道，这一天就是北半球的秋分日。现在南半球以及北半球得到的太阳热量都相等，昼夜平分，北半球是秋季，南半球是春季。
地球继续不断运转，到12月22日左右，地球开始位于近日点，太阳便直射南回归线。这一天就是北半球的冬至日。而此时北半球得到的热量为最少，且白昼时间最短，气候也相当寒冷，是北半球的冬季。南半球刚好是夏季。
太阳直射点北返以后，在3月21日左右，太阳再次直接射向赤道，这一天就是北半球的春分日。这个时候，是北半球的春季，而南半球却是秋季。地球像这样以一年为周期绕太阳不停运转，从而产生了四季的更替。
转偏向力,地球上许多地理现象都和它的作用密切相关。
1.地转偏向规律北半球右偏,南半球左偏,赤道不偏。
2.对天气系统的影响气旋在北半球逆时针方向辐合,南半球顺时针方向辐合;反气旋在北半球顺时针方向辐散,南半球逆时针方向辐散。从而形成各种天气现象,影响人们的生产和生活。
3.对大气运动的影响
(1)三圈环流与风向
北半球:
a.由副热带高气压带吹向赤道低气压带,形成东北信风;
b.由副热带高气压带吹向副极地低气压带,形成西南风;
c.由极地高气压带吹向副极地低气压带,形成东北风。
南半球:
a.由副热带高气压带吹向赤道低气压带,形成东南信风;
b.由副热带高气压带吹向副极地低气压带,形成西北风;
c.由极地高气压带吹向副极地低气压带,形成东南风。
(2)季风环流
北半球:
a.东亚冬季——由蒙古、西伯利亚高压吹向阿留申低压,形成的西北季风;
b.南亚冬季——由蒙古、西伯利亚高压吹向赤道低压,形成的东北季风;
c.东亚夏季——由夏威夷高压吹向亚洲东部,形成的东南季风;
d.南亚夏季——南半球的东南信风越过赤道向右偏,形成西南季风。
沿地表水平运动的物体在地转偏向力的作用下运动方向发生了偏移，使许多自然现象都受其影响，同时也影响着人类的生产和生活。
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