为什么地球自转公转方向都是自西向东？地球存在绕自转轴自西向东的自转，平均角速度为每小时转动15度。
在地球赤道上，自转的线速度是每秒465米。
天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。
人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。
自20世纪以来由于天文观测技术的发展，人们发现地球自转是不均的。
1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。
由于原子时的建立和采用，地球自转中的各种变化相继被发现。
现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。
通过对月球、太阳和行星的观测资料和对古代月食、日食资料的分析，以及通过对古珊瑚化石的研究，可以得到地质时期地球自转的情况。
在6亿多年前，地球上一年大约有424天，表明那时地球自转速率比现在快得多。
在4亿年前，一年有约400天，2.8亿年前为390天。
研究表明，每经过一百年，地球自转长期减慢近2毫秒（1毫秒＝千分之一秒），它主要是由潮汐摩擦引起的。
此外，由于潮汐摩擦，使地球自转角动量变小，从而引起月球以每年3～4厘米的速度远离地球，使月球绕地球公转的周期变长。
除潮汐摩擦原因外，地球半径的可能变化、地球内部地核和地幔的耦合、地球表面物质分布的改变等也会引起地球自转长期变化。
地球自转速度除上述长期减慢外，还存在着时快时慢的不规则变化，这种不规则变化同样可以在天文观测资料的分析中得到证实，其中从周期为近十年乃至数十年不等的所谓"十年尺度"的变化和周期为2～7年的所谓"年际变化"，得到了较多的研究。
十年尺度变化的幅度可以达到约±3毫秒，引起这种变化的真正机制目前尚不清楚，其中最有可能的原因是核幔间的耦合作用。
年际变化的幅度为0.2～0.3毫秒，相当于十年尺度变化幅度的十分之一。
这种年际变化与厄尔尼诺事件期间的赤道东太平洋海水温度的异常变化具有相当的一致性，这可能与全球性大气环流有关。
然而引起这种一致性的真正原因目前正处于进一步的探索阶段。
此外，地球自转的不规则变化还包括几天到数月周期的变化，这种变化的幅度约为±1毫秒。
地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化，月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。
周年周期变化，也称为季节性变化，是二十世纪三十年代发现的，它表现为春天地球自转变慢，秋天地球自转加快，其中还带有半年周期的变化。
周年变化的振幅为20～25毫秒，主要由风的季节性变化引起。
半年变化的振幅为8～9毫秒，主要由太阳潮汐作用引起的。
此外，月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。
地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的，振幅只有约0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。
地球公转1543年著名波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。
地球公转的轨道是椭圆的，公转轨道半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转的平均轨道速度为每秒29.79公里；公转的轨道面（黄道面）与地球赤道面的交角为23°27'，称为黄赤交角。
地球自转产生了地球上的昼夜变化，地球公转及黄赤交角的存在造成了四季的交替。
从地球上看，太阳沿黄道逆时针运动，黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点，其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点，称为春分点，与春分点相隔180°的另一点，称为秋分点，太阳分别在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通过春分点和秋分点。
对居住的北半球的人来说，当太阳分别经过春分点和秋分点时，就意味着已是春季或是秋季时节。
太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点，与之相差180°的另一点称为冬至点，太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。
同样，对居住在北半球的人，当太阳在夏至点和冬至点附近，从天文学意义上，已进入夏季和冬季时节。
上述情况，对于居住在南半球的人，则正好相反。
地极移动地极移动，简称为极移，是地球自转轴在地球本体内的运动。
1765年，欧拉最先从力学上预言了极移的存在。
1888年，德国的屈斯特纳从纬度变化的观测中发现了极移。
1891年，美国天文学家张德勒指出，极移包括两个主要周期成分：一个是周年周期，另一个是近14个月的周期，称为张德勒周期。
前者主要是由于大气的周年运动引起地球的受迫摆动，后者是由于地球的非刚体引起的地球自由摆动。
极移的振幅约为±0.4角秒，相当于在地面上一个12×12平方米范围。
由于极移，使地面上各点的纬度、经度会发生变化。
1899年成立了国际纬度服务，组织全球的光学天文望远镜专门从事纬度观测，测定极移。
随着观测技术的发展，从二十世纪六十年代后期开始，国际上相继开始了人造卫星多普勒观测、激光测月、激光测人卫、甚长基线干涉测量、全球定位系统测定极移，测定的精度有了数量级的提高。
根据近一百年的天文观测资料，发现极移包含各种复杂的运动。
除了上述周年周期和张德勒周期外，还存在长期极移，周月、半月和一天左右的各种短周期极移。
其中长期极移表现为地极向着西径约70°～80°方向以每年3.3～3.5毫角秒的速度运动。
它主要是由于地球上北美、格棱兰和北欧等地区冰盖的融化引起的冰期后地壳反弹，导致地球转动惯量变化所致。
其它各种周期的极移主要与日月的潮汐作用以及与大气和海洋的作用有关。
岁差与章动在外力的作用下，地球的自转轴在空间的指向并不保持固定的方向，而是不断发生变化。
其中地轴的长期运动称为岁差，而周期运动称为章动。
岁差和章动引起天极和春分点位置相对恒星的变化。
公元前二世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1022颗恒星的星表时，首次发现了岁差现象。
中国晋代天文学家虞喜，根据对冬至日恒星的中天观测，独立地发现了岁差。
据《宋史·律历志》记载："虞喜云：'尧时冬至日短星昴，今二千七百余年，乃东壁中，则知每岁渐差之所至'"。
岁差这个名词即由此而来。
牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。
在太阳和月球的引力作用下，地球自转轴在空间绕黄极描绘出一个圆锥面，绕行一周约需26000年，圆锥面的半径约为23°.5。
这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。
除太阳和月球的引力作用外，地球还受到太阳系内其它行星的引力作用，从而引起地球运动的轨道面，即黄道面位置的不断变化，由此使春分点沿赤道有一个小的位移，称为行星岁差。
行星岁差使春分点每年沿赤道东进约0.13角秒。
地球自转轴在空间绕黄极作岁差运动的同时，还伴随有许多短周期变化。
英国天文学家布拉得雷在1748年分析了20年恒星位置的观测资料后，发现了章动现象。
月球轨道面（白道面）位置的变化是引起章动的主要原因。
目前天文学家已经分析得到章动周期共有263项之多，其中章动的主周期项，即18.6年章动项是振幅最大的项，它主要是由于白道的运动引起白道的升交点沿黄道向西运动，约18.6年绕行一周所致。
因而，月球对地球的引力作用也有相同周期变化，在天球上它表现为天极在绕黄极作岁差运动的同时，还围绕其平均位置作周期为18.6年的运动。
同样，太阳对地球的引力作用也具有周期性变化，并引起相应周期的章动。
地球的起源和演化一、地球的起源地球起源问题是同太阳系的起源紧密相联系的，因此探讨地球的起源问题，首先了解目前太阳系的三个主要特征是必要的。
概括起来说，它们是：1．太阳系中的九大行星，都按反时针方向绕太阳公转。
太阳本身也以同一方向自转，这个特征称为太阳系天体运动的同向性。
2．上述行星绕太阳公转的轨道面，非常接近于同一平面，并且这个平面与太阳自转赤道面的夹角也不到6°，这个特征称为行星轨道运动的共面性。
3．除水星和冥王星外，其它所有行星的绕日公转轨道都很接近于圆轨道。
这个特征称为行星轨道运动的近圆性。
关于地球的起源问题，已有相当长的探讨历史了。
在古代，人们就曾探讨了包括地球在内的天地万物的形成问题，在此期间，逐渐形成了关于天地万物起源的"创世说"。
其中流传最广的要算是《圣经》中的创世说。
在人类历史上，创世说曾在相当长的一段时期内占据了统治地位。
自1543年波兰天文学家哥白尼提出了日心说以后，天体演化的讨论突破了宗教神学的桎梏，开始了对地球和太阳系起源问题的真正科学探讨。
1644年，笛卡儿（R.Descartes）在他的《哲学原理》一书中提出了第一个太阳系起源的学说，他认为太阳、行星和卫星是在宇宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里形成的。
一个世纪之后，布封（G.L.L. de Buffon）于1745年在《一般和特殊的自然史》中提出第二个学说，认为：一个巨量的物体，假定是彗星，曾与太阳碰撞，使太阳的物质分裂为碎块而飞散到太空中，形成了地球和行星。
事实上由于彗星的质量一般都很小，不可能从太阳上撞出足以形成地球和行星的大量物质的。
在布封之后的200年间，人们又提出了许多学说，这些学说基本倾向于笛卡尔的"一元论"，即太阳和行星由同一原始气体云凝缩而成；也有"二元论"观点，即认为行星物质是从太阳中分离出来的。
1755年，著名德国古典哲学创始人康德（I. Kant）提出"星云假说"。
1796年，法国著名数学和天文学家拉普拉斯（P. S. Laplace）在他的《宇宙体系论》一书中，独立地提出了另一种太阳系起源的星云假说。
由于拉普拉斯和康德的学说在基本论点上是一致的，所以后人称两者的学说为"康德－拉普拉斯学说"。
整个十九世纪，这种学说在天文学中一直占有统治的地位。
到本世纪初，由于康德－拉普拉斯学说不能对太阳系的越来越多的观测事实作出令人满意的解释，致使"二元论"学说再度流行起来。
1900年，美国地质学家张伯伦（T. C. Chamberlain）提出了一种太阳系起源的学说，称为"星子学说"；同年，摩耳顿（F. R. Moulton）发展了这个学说，他认为曾经有一颗恒星运动到离太阳很近的距离，使太阳的正面和背面产生了巨大的潮汐，从而抛出大量物质，逐渐凝聚成了许多固体团块或质点，称为星子，进一步聚合成为行星和卫星。
现代的研究表明，由于宇宙中恒星之间相距甚远，相互碰撞的可能性极小，因此，摩耳顿的学说不能使人信服。
由于所有灾变说的共同特点，就是把太阳系的起源问题归因于某种极其偶然的事件，因此缺少充分的科学依据。
著名的中国天文学家戴文赛先生于1979年提出了一种新的太阳系起源学说，他认为整个太阳系是由同一原始星云形成的。
