حركة الأرض السنوية تكون بدوران الأرض حول الشمس من الغرب الى الشرق دوره كاملة في السنة؛ أي خلال (365) يوم. ويتَّصف مدار الارض في الشكل البيضاوي.
المسافة بين الشمس والأرض:
تختلف المسافة بين الشمس والأرض من يوم إلى آخر على مدار السنة، حيث يبلغ مُعدّل المسافة بين الأرض والشمس حوالي 150 مليون كيلومتر. ويحدث ذلك في يَومي 4 نيسان و 5 تشرين أول. وتختلف المسافة بحوالي 2.5 مليون كيلو متر؛ بحيث تكون الأرض أبعد ما يكون عن الشمس (الأوج aphelion)، بمسافة حوالي 152.5 مليون كيلومتر ويحدث ذلك في 4 تموز.
بينما تكون الأرض أقرب مسافة إلى الشمس وتُسمَّى (الحضيض perihelion)، بحوالي 147.5 مليون كيلومتر ويكون ذلك في 3 كانون الثاني.
حركة الشمس الظاهرية:
يؤثر اختلاف المسافة بين الأرض والشمس على كميّة الأشعة الشمسية، التي تصل الى الأرض حوالي 7%، فيصل الأرض كمية أكبر من الأشعة عندما تكون أقرب إلى الشمس. وينتج عن دوران الأرض حول الشمس وميلان محورها تكون الفصول الأربعة واختلاف في توزيع الاشعة الشمسية على سطح الكرة الأرضية.
ويختلف مكان تعامد الأشعة الشمسية خلال السنة، بحسب حركة الشمس (الحركة الظاهرية للشمس) بين مدار السرطان والجدي، حيث تكون الشمس عمودية على دوائر العرض الواقعة بين المدارين في أوقات مختلفة من السنة. وتتعامد الشمس مرة واحدة مع كل مدار السرطان والجدي ومرتين مع دوائر العرض الواقعة بينهما.
تكون الفصول الأربعة:
إن وضع الأرض بالنسبة للشمس في أيام الانقلابين والاعتدالين، حيث تصبح الشمس عمودية على مدار السرطان في 21/6؛ وهو الحد الأقصى الذي ترى فيه الشمس عمودية في نصف الكرة الشمالي. ويُعرَف هذا اليوم بالانقلاب الصيفي، حيث يبدأ فيه فصل الصيف في النصف الشمالي؛ بحيث يكون النهار أطول من الليل فيه.
ويتزايد طول النهار بالاتجاه نحو الأقطاب، حيث تكون الدائرة القطبية الشمالية مضاءة (نهاراً) 24 ساعة، كما يقلّ طول النهار إلى حوالي 18 ساعة على دائرة عرض 60 درجة شمالاً وإلى 14 ساعة على 30 درجة شمالاً، بينما يتساوى الليل والنهار في المنطقه الاستوائية، حيث تكون الصِّفات في النصف الجنوبي للأرض عكس ما هي في النصف الشمالي.
وبعد موعد الانقلاب الصيفي في حوالي 6 شهور، تصبح الشمس عمودية على مدار الجدي في 21 و 22 من شهر 12، الحد الأقصى الذي تُرى فيه الشمس عمودية في نصف الكرة الجنوبي، بينما تكون أبعد ما يُمكن على النصف الشمالي. ويُعرَف ذلك اليوم الانقلاب الشتوي في نصف الكرة الشمالي، حيث يبدأ فصل الشتاء ليصبح الليل أطول من النهار ويتناقص طول النهار بالاتجاه نحو الأقطاب.
ويصل طول النهار الى حوالي عشر ساعات على دائرة 30 درجة شمالاً وبعد حوالي ست ساعات على الدائرة 60 درجة شمالاً، بينما تكون الدائرة القطبية الشمالية مُعتمة 24 ساعة.
وفي منتصف المسافة بين موعد حدوث الانقلاب الصيفي والشتوي، تتعامد الشمس مرتين على الدائرة الاستوائية، ففي يوم 21/3 الاعتدال الربيعي وفي 22/9 الاعتدال الخريفي. وفيهما يتساوى طول الليل والنهار في جميع بقاع الأرض، حيث تمرّ دائرة الإضاءة من القطبين الشمالي والجنوبي.
