地球的自轉是地球自西向東繞自身軸線的運動，是地球運動的一種基本形式，對地球上的自然環境和人類活動有重要影響。 地球自轉產生的三種現象是：晝夜現象、地轉偏轉力現象和時差現象。
1.晝夜交替現象。
晝夜現象是指地球不同部位在不同時間的晝夜變化，是地球自轉和太陽照射的結果。
1.原因。
地球的自轉使地球上的每個點在 24 小時內繞其軸旋轉，而陽光使地球上的每個點在一天中只有一半時間接收陽光，另一半時間在地球的陰影側。 結果，地球上的每乙個點都在一天內經歷從黑夜到白天再回到黑夜的週期性變化，這就是所謂的晝夜迴圈現象。
2.表現。
晝夜迴圈現象表現為以下幾種：
1）晝夜長度的變化。晝夜長度是指乙個地方在一天中度過白天或黑夜的時間長度，受緯度和季節的影響。 一般來說，緯度越高，晝夜長度的差異越大; 緯度越低，晝夜長度的差異越小。 在赤道，全年晝夜長度基本相等，約為12小時; 在兩極，一年的一半是白天，一半是黑夜; 在中緯度地區，晝夜的長度隨季節而變化，夏季白晝長，冬季白晝短。 如下圖所示，北京（40°N）和新加坡（1°N）的晝夜長度曲線顯示，北京的晝夜長度遠大於新加坡。
2）晝夜分界線的變化。晝夜分界線是指晝夜半球的分界線，又稱早黃線，是由地球的兩極和太陽的方向決定的大圓。 由於地球的自轉和公轉，晝夜之間的分界線會隨著時間的推移而變化，呈現出不同的形狀和位置。 如下圖所示，是一年四季的晝夜分界線，可以看出，晝夜分界線在春分和秋分時是一條直線，越過赤道，將地球一分為二; 夏至時，它是一條向北半球凸出的曲線，因此北半球的白天大於黑夜，南半球的白天小於黑夜; 在冬至時，它是一條向南半球凸出的曲線，因此南半球的白天比黑夜多，北半球的白天比黑夜少。
3）白天和黑夜的時間。晝夜交替是指乙個地方從白天到黑夜或從黑夜到白天移動的時間，即日出和日落的時間，受經度和季節的影響。 一般來說，經度越東，晝夜交替越早; 西經度越晚，晝夜交替越晚。 在同一緯度，每經度15°，晝夜之間就有一小時的差。 此外，晝夜交替的時間也隨季節而變化，夏季日出早，日落晚; 冬季，日出晚，日落早。 如下表所示，北京（東經116°）和倫敦（西經0°）的晝夜時效顯示，北京的晝夜時間比倫敦早8小時，並且隨季節而變化。
日期 |北京日出時間 |北京日落時間 |倫敦日出時間 |倫敦日落時間 |
1 月 1 日 | 07:36 | 16:59 | 08:06 | 16:02 |
4 月 1 日 | 05:51 | 18:29 | 06:25 | 19:29 |
7 月 1 日 | 04:46 | 19:44 | 04:45 | 21:22 |
10 月 1 日 | 06:03 | 17:49 | 06:59 | 18:38 |
3.地理意義。
晝夜周轉現象對地球上的自然環境和人類活動具有重要的地理意義，主要體現在以下幾個方面：
1）影響地球上溫度的分布和變化。晝夜迴圈使地球不同部位的溫度呈現明顯的晝夜變化，白天溫度因陽光而公升高。 晚上沒有陽光，溫度下降。 一般來說，陸地的晝夜溫差大於海洋，內陸的晝夜溫差大於沿海，低緯度的晝夜溫差小於高緯度的晝夜溫差，夏季的晝夜溫差小於冬季。 晝夜溫差的變化影響著地球上的氣壓、風、水蒸氣、降水等氣象因素，進而影響地球的氣候型別和生態系統。
2）影響地球上的生物活動和節律。晝夜迴圈使地球上的生物在光和溫度的變化中形成適應性活動和節奏，如晝夜活動的動物、開花和結果的植物、沉睡和喚醒人類等。 晝夜節律是生物體固有的生理機制，可以調節生物體的生長、代謝、行為、激素等方面，使生物體適應環境的變化，保持生命的穩定和平衡。
3）影響地球上的人類文化和社會。晝夜的變化，使人類在白天和黑夜中形成了不同的文化和社會，如時間的劃分和度量、節日的慶祝和紀念、工作的安排和效率、生活的習慣和方式。 晝夜的變化也導致人類在不同地區和國家形成不同的時區，為了協調時差，人類制定了世界時、夏令時、時差計算等規則和方法。
2.地轉偏轉力現象。
地轉偏轉力現象是指地球自轉在地球上運動物體運動過程中產生的視力，使運動物體的運動方向偏離，這種偏差的方向和大小與地球的自轉方向有關， 移動物體的速度和緯度。
1.原因。
地轉偏轉力現象的成因主要是由於地球自轉和慣性的作用。 地球的自轉使地球上的每個點都有不同的線速度，線速度的大小與緯度有關，緯度越高，線速度越小; 緯度越低，線速度越大。 當地球上的運動物體從乙個緯度移動到另乙個緯度時，它會保持其原始的線速度，從而產生相對於地球表面的速度差，從而導致運動物體偏離運動方向。 這種偏差的方向和大小又受到地球自轉方向、運動物體的速度和緯度的影響。 根據科里奧利定律，地轉偏轉力的方向和大小可以用以下公式表示：
f = 2mv\sin\phi
其中 f 是地轉偏轉力的大小，m 是運動物體的質量，v 是運動物體的速度，是運動物體所在的緯度。 地轉偏轉力的方向垂直於運動物體的速度方向和地球自轉軸方向的平面，並遵循右手法則，即右手的四根手指指向運動物體的速度方向，拇指指向地球自轉軸的方向， 而手掌的方向就是地轉偏轉力的方向。在北半球，地轉偏轉力的方向總是向右; 在南半球，地轉偏轉力的方向總是向左。
2.表現。
地轉偏轉力現象的表現形式如下：
1）影響大氣和海洋的環流。地轉偏轉力使大氣和海洋的運動偏轉，從而產生特定的環流模式。 例如，大氣中的風，在地轉偏轉力的作用下，不再向氣壓梯度方向吹，而是向右或向左偏轉，形成赤道低壓帶、副熱帶高壓帶、溫帶低壓帶、極地高壓帶等氣壓帶， 以及東風帶、信風帶、西風帶、極地風帶等風帶。海洋中的洋流在地轉偏轉力的作用下，不再沿溫差和鹽度差的方向流動，而是向右或向左偏轉，形成赤道洋流、西界洋流、東界洋流、赤道反流等洋流。 如下圖所示，有大氣和海洋環流的示意圖，可以看出地轉偏轉力的影響。
2）影響飛機和飛彈的軌跡。地極偏轉力使飛機和飛彈的運動偏轉，導致其實際軌跡與預期軌跡不一致，這對飛行的安全性和準確性有重要影響。 例如，飛機在飛行過程中會由於地轉偏轉力而偏離航向向右或向左偏離，因此需要不斷調整方向以保持正確的航向。 在發射過程中，飛彈會由於地轉偏轉力的作用而偏離目標向右或向左偏轉，因此有必要考慮地轉偏轉力的影響，以提高命中率。
3）影響地球上的水平運動。地轉偏轉力使地球的水平運動偏轉，導致一些特殊現象。 例如，地轉偏轉力使地球上的河流在流動時向右或向左移動，形成河流的彎曲和沖刷。 地轉偏轉力使地球上的子午線在赤道附近向東或向西移動，導致子午線彎曲和偏差。 地轉偏轉力使地球上的鐵路和公路在施工過程中向右或向左移動，形成鐵路和高速公路的彎曲和誤差。
3.地理意義。
地轉偏轉力現象對地球上的自然環境和人類活動具有重要的地理意義，主要體現在以下幾個方面：
1）影響地球的氣候和生態。地轉偏轉力影響大氣和海洋的環流，進而影響地球上的溫度、濕度、降水、風等氣象要素，形成熱帶、溫帶、寒帶等不同的氣候型別和氣候帶。 地轉偏轉力也會影響地球上生物的分布和適應，例如熱帶雨林、溫帶草原和北方冰川。 地轉偏轉力也會影響地球上自然災害的發生和分布，如颱風、颶風、寒潮、乾旱等。
2）影響地球上的交通和通訊。地轉偏轉力影響飛機和飛彈的軌跡，進而影響地球上運輸和通訊的安全和效率，如航空、航天、飛彈等。 地轉偏轉力也會影響地球上的水平運動，進而影響地球上交通和通訊的準確性和便利性，如河流、子午線、鐵路、高速公路等。
3）影響地球上的科學技術。地轉偏轉力是地球自轉的重要表現形式，它反映了地球運動的規律和特點，為地球物理學、地球動力學、大地測量學、航海學等地球上科學技術的發展提供了理論和實驗依據。
3.時差。
時差現象是指地球不同地區的標準時間差異，是地球自轉和時區劃分的結果。
1.原因。
時差現象的原因主要是由於地球的自轉和時區的劃分。 地球的自轉使地球上的每個點在 24 小時內繞其軸旋轉，而陽光使地球上的每個點在一天中只有一半時間接收陽光，另一半時間在地球的陰影側。 結果，地球上的每乙個點都在一天內經歷從黑夜到白天再回到黑夜的週期性變化，這就是所謂的晝夜迴圈現象。 為了方便地球上的交通、通訊和生活，人們將地球表面劃分為24個時區，每個時區相差15度經度，相應相差1小時。 在同一時區內，統一的標準時間，也稱為區域時間; 在不同時區之間，採用相對於本初子午線的標準時間，也稱為世界時。 由於不同地區的標準時間之間存在差異，因此會產生時差。
2.表現。
時差現象表現在以下方面：
1）時區的劃分和標準時間的確定。地球上的時區是按經度劃分的，經度每15度就有乙個時區，總共有24個時區。 每個時區的**子午線是該時區的標準經度，該時區的標準時間是標準子午線上的當地時間。 例如，東八區的標準子午線是東經120度，東八區的標準時間是東經120度的時間，即北京時間。 時區的劃分並不完全遵循經度原則，但也考慮到了國界、地理和政治因素，因此某些時區的範圍不是經度的整數，而是已經轉移或擴大了。 例如，中國實行單一時區制，即在全國範圍內使用東部八個地區的標準時間，而不是根據實際經度劃分為五個時區。
2）時差的計算和換算。地球上的時差是指兩個區域的標準時間之間的時差，它與兩個區域之間的經度和時區差異有關。 一般來說，經度每15度，時差為1小時; 每 1 個時區差，時差為 1 小時。 時差的計算和換算需要遵循一定的規則和方法，具體如下：
規則1：相同減法和加法不同。 也就是說，如果兩個區域在同乙個半球，例如都在東半球或西半球，則減去兩個區域的時區數，結果就是時差; 如果兩個區域位於不同的半球，例如乙個在東半球，乙個在西半球，則將兩個區域中的時區數相加，結果就是時差。 例如，北京（東8）和倫敦（西零）的時差為8+0=8小時，北京比倫敦早8小時; 北京（東8）和東京（東9）之間的時差是8-9=-1小時，北京比東京慢1小時。
規則 2：東加西減。 也就是說，如果請求區域在已知區域以東，則將時差加到已知區域的時間上，結果就是所需區域的時間; 如果請求的區域位於已知區域的西部，則從已知區域的時間中減去時差，然後得到宣告區域的時間。 例如，如果北京時間是12點，那麼倫敦時間是12-8=4點; 如果東京時間是 12 點，那麼北京時間是 12 + 1 = 13 點。