Ruch ziemi: obrót i obieg oraz ich wpływ na życie na planecie

Pełny obrót Ziemi dookoła własnej osi wynosi 23 godziny, 56 minut i 4 sekundy czasu słonecznego, znanego również jako doba gwiazdowa. Między dwoma kolejnymi górowaniami Słońca na tym samym południku upływa 24 godziny, co nazywamy dobą słoneczną. Ziemia obraca się z zachodu na wschód.

Wszystkie punkty położone na powierzchni Ziemi podczas pełnego obrotu opisują okręgi w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu, zmieniając swoje położenie o 360°. Prędkość kątowa ruchu — czyli zmiana położenia punktów w wyniku ruchu obrotowego, mierzona w jednostkach kątowych — jest podstawą obliczania różnicy czasu słonecznego.

W wielu państwach wprowadza się czas letni i zimowy ze względu na oszczędność energii. Przykładowo, w Polsce czas słoneczny południka 15°E przyjmuje się jako czas zimowy, natomiast czas słoneczny południka 30°E jako czas letni.

Ziemia krąży wokół Słońca po orbicie w kształcie elipsy, z prędkością około 29,8 km/s. Pełny obieg trwa rok (365 dni, 5 godzin, 49 minut i 9 sekund). Kształt orbity oraz położenie Słońca w jednym z ognisk elipsy powodują, że odległość Ziemi od Słońca zmienia się w ciągu roku. Najmniejsza odległość wynosi 147 milionów kilometrów i występuje 2 stycznia, a największa odległość to 152 miliony kilometrów, osiągana 3 lipca.

Podczas ruchu obiegowego Ziemi dookoła Słońca oś Ziemi zachowuje stały kierunek i stałe nachylenie do płaszczyzny orbity, wynoszące 66°33’. Im większa jest wysokość Słońca na niebie, tym większa ilość ciepła dostarczana na jednostkę powierzchni. Przy niskiej wysokości Słońca zwiększa się oświetlana powierzchnia, a energia cieplna ulega rozproszeniu.

Ekliptyka to droga, której płaszczyzna (nachylona do płaszczyzny równika pod kątem 23°27’) pokrywa się z płaszczyzną orbity ziemskiej. Ruch Ziemi dookoła Słońca powoduje, że Słońce w ciągu roku jest widoczne na tle różnych gwiazdozbiorów, wykonując pozorny ruch po sferze niebieskiej. Miejsca przecięcia płaszczyzny ekliptyki z płaszczyzną równika to punkty równonocne wiosennej i jesiennej, natomiast punkty największych odchyleń obu płaszczyzn to przesilenia letnie i zimowe.