تدور الأرض حول محورها بسرعة تقارب 1600 كم/ساعة عند خط الاستواء، وتقل هذه السرعة كلما اتجهنا نحو خطوط العرض العليا، وعند القطبين تدور الأرض حول نفسها في مكانها فقط.
تتغير مدة دوران الأرض من يوم لآخر بمقدار مللي ثانية، ولا يبقى طول اليوم ثابتًا تمامًا.
تقول كيمبرلي روبلي من المرصد البحري الأمريكي إن اختلاف طول اليوم ناتج عن تفاعل معقد بين التغيرات الجوية وحركة نواة الأرض وقوة المد والجزر، وهذه التأثيرات تغير توزيع كتلة الأرض وشكلها، ما يؤثر بدوره على معدل دورانها.
تتغير سرعة دوران الأرض أيضًا عندما يتغير توزيع المياه بسبب ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع أو انخفاض مستويات سطح البحر، ويمكن تشبيه ذلك بمثل متزلج يشد ذراعيه فيدور أسرع؛ وينطبق التشبيه نفسه على التغيرات في تدفق اللب الخارجي المنصهر للأرض.
تضاف إلى ما سبق تأثيرات جاذبية القمر وحركة الصفائح التكتونية والزلازل الكبيرة، وكلها تساهم في تقلبات دقيقة في دوران الكوكب.
يتتبع الباحثون في المرصد البحري الأمريكي هذه التغيرات بدقة بالغـة، وتُقاس تقلبات طول اليوم بأجزاء من الثانية، وتُعد مهمة لتطبيقات دقيقة.
تقوم وحدة اتجاه الأرض في المرصد بتحديد وتوقع محاذاة الإطار المرجعي الأرضي بالنسبة للإطار المرجعي السماوي، وتُحدَّث معلمات اتجاه الأرض يوميًا وتُشارك مع وكالات حول العالم لاستخدامها في تحديد مواقع الأقمار الصناعية والملاحة الأرضية بدقة.
تأتي البيانات المستخدمة لحساب معلمات اتجاه الأرض من شبكة من التلسكوبات الراديوية تعمل معًا لمراقبة هذه الحركات بدقة عالية.
لا نشعر بسرعة دوران الأرض بالرغم من مرورها على أكثر من 1600 كم/ساعة لأن الحركة سلسة وثابتة، وتشبه موقف ركاب سيارة تسير بسرعة ثابتة على طريق مستقيم؛ وتبقى الجاذبية محتفظة بنا على السطح، لذا ما لم نراقب النجوم أو موقع الشمس فلن نلاحظ دوران الأرض.
