После того как стали использовать атомные часы, с 1955 года, появилась возможность следить за колебаниями скорости вращения Земли с периодами бóльшими одного месяца. После того как увеличилась точность определения Всемирного времени, стала применяться лазерная локация спутников и Луны, использоваться система Navstar √ GPS и Глонасс появилась возможность изучать колебания скорости вращения Земли с периодами до суток и даже меньшими. В колебаниях скорости вращения Земли можно выделить составляющие с разными периодами в 70 лет, в 10 лет, изменения с периодами год, полгода 13,7; 27,3; 9,1 суток. Сезонная неравномерность вращения Земли характеризуется тем, что наименьшей скорость вращения бывает в апреле и ноябре, а наибольшей √ в январе и июле, разность между ними составляет 0,001с. Сезонная неравномерность вращения Земли вызвана работой межполушарной тепловой машины, превращающей тепловую энергию Солнца в кинетическую энергию ветров, восточных и низких широтах и западных в умеренных и высоких. Чем больше контраст температур экватор √ полюс, тем интенсивнее атмосферная циркуляция в данном полушарии. Флуктуации скорости вращения Земли с периодом в 10 лет и меньшими, за исключением сезонных, вызываются приливными явлениями в земных оболочках, вызванными гравитационным взаимодействием Земли с Луной, солнцем и планетами.
Линия Земля √ Солнце изменяет положение по отношению к поверхности планеты из-за того, что земная ось наклонена к плоскости орбиты на 23,5 градуса. Она движется в пространстве, медленно описывая конус вокруг перпендикуляра к плоскости эклиптики. Точки равноденствий и солнцестояний движутся по эклиптике навстречу Солнцу, совершая оборот за 26 тыс. лет (скорость движения 1 угл. градус за 72 года).
Во время равноденствий дни и ночи имеют равную продолжительность. Точка весеннего равноденствия соответствует положению Солнца примерно 21 марта, когда оно пересекает экватор небесной сферы, переходя из ее южной половины в северную. День осеннего равноденствия наступает 23 сентября. Летнее солнцестояние √ 21 июня и зимнее солнцестояние, происходящее примерно 22 декабря, - солнцевороты. Это самое северное и самое южное положения Солнца в течение года. В эти сутки у нас в северном полушарии самый длинный и самый короткий дни. Период смены сезонов года равен промежутку времени между очередными прохождениями Солнцем точки весеннего равноденствия. Длительность этого периода, тропического года, составляет 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд. Тропический год √ это период смены сезонов года, так как они начинаются в моменты прохождения Солнцем основных точек эклиптики. Солнечные лучи падают на Землю под непостоянными углами, вызывая смену времен года и сезонные изменения продолжительности дня и ночи.
Восход, полдень и закат √ отличительные ╚места╩ Солнца на небосводе. Они определяют ритм работы, смену дня и ночи. Высота Солнца над горизонтом задает длину тени, которую отбрасывают предметы. Разную в течение дня длину тени можно ╚в любое время╩ вымерить шагами. Хотя длина тела и ступни у людей разные, соотношение обоих в известных пределах точности остается константой. Эти часы не нужно носить на себе, человек сам себе часы. Это простейшая форма древних ╚крестьянских часов╩.