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地球以一条假想直线为轴的旋转运动，叫地球自转。地球自转的方向是自西向东。地球自转的平均角速度为每小时15°，即每4分钟1°。地球自转速度由于纬线的长短不同而有所变化，在地球赤道上自转线速度为每秒465米，自赤道向南北两极降低，两极处的线速度为零。在地球上我们看到各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映，地球昼夜更替、各地时间差异也是由地球自转而产生。地球自转一周为一日，本世纪发现地球自转不是均匀的，由于地球表面潮汐的影响，使地球自转的速度逐渐变慢；另外，地球自转速度还有季节性的周期变化和时快时慢的不规则变化。