Удаление Луны от Земли по спиральной орбите с момента её образования и схема иллюстрирующая разницу количества получаемой энергии земной поверхностью от экватора к полюсам и увеличение слоя атмосферы который приходится преодолевать солнечным лучам.

Подобно тому, как гравитация Луны вызывает морские приливы на Земле, так же земное притяжение вызывает приливное трение на Луне и тем самым замедляет её вращение. Такой же эффект оказывает и сам спутник притормаживая Землю из-за чего каждые сто лет продолжительность земных суток увеличивается на несколько миллисекунд. Если во времена динозавров Земля совершала один оборот вокруг своей оси за 23 часа, то в настоящее время на час больше.

Особенности перемещения системы Земля-Луна вокруг Солнца формируют температурный режим их поверхности. Он является результирующей двух основных процессов – получением солнечного тепла и отдачей его в космос. На Луне освещённая солнечными лучами поверхность быстро нагревается но и попадая в тень стремительно охлаждаться. Из-за этого температура на спутнике может доходить до плюс 123 градусов Цельсия и снижаться до минус 153 градусов.

На ближайших к Земле обладающих атмосферой планетах Венере и Марсе ситуация иная, но хорошо иллюстрирует уникальные условия образовавшиеся на ней. Венера находится ближе к звезде и соответственно получает больше лучистой энергии. Благодаря своей гравитации почти равной земной, она удерживает плотную атмосферу состоящую в основном из углекислого газа и небольшого количества азота. Из-за этого теплообмен планеты с космическим пространством затруднён и возник т.н. парниковый эффект из-за которого температура на её поверхности в среднем составляет плюс 467 градусов Цельсия.

Иная ситуация на Марсе масса которого составляет только 10,7% массы Земли и он не способен удерживать плотную атмосферу. А поскольку планета расположена на большем удалении от Солнца чем Земля то и получает намного меньше его лучистой энергии. В добавок недра Марса остыли и на нём прекратились активные тектонические процессы. Этими обстоятельствами определились климатические условия Марса. По земным меркам круглый год на нём царит смертельный холод – средняя температура на марсианской поверхности около 63 градусов Цельсия ниже нуля и климат планеты намного суровее, чем в Антарктиде.

Температурный режим на Земле также определяется процессами получения солнечного тепла и отдачей его в основном в форме инфракрасного излучения в космическое пространство. Своей средней температуре плюс 15 градусов Цельсия планета обязана удерживающей тепловую энергию атмосфере, которая помимо азота и кислорода включает в себя водяной пар и парниковые газы – метан и углекислый газ. Хотя её объём составляет всего 5% от объёма планеты, без неё равновесное термическое состояние на земной поверхности наступило бы при температуре около минус 18 градусов Цельсия и на Земле как на Луне и Марсе возникал бы огромный контраст температур.

Хорошо пропуская солнечное излучение водяной пар и парниковые газы эффективно поглощают инфракрасное излучение от земной поверхности. Поэтому их удельное количество в атмосфере влияет на её температурный режим, а с ним и на все остальные метеорологические характеристики атмосферы. Изменение концентрации водяных паров и парниковых газов в ней способно усиливать отдачу тепла в космос или наоборот его удерживать и разогревать планету. При этом основную роль в этом процессе играет водяной пар и гораздо меньшую другие газы – азот, метан и углекислый газ.

Количество получаемой Землёй энергии также зависит от расстояния, которое приходится преодолевать солнечным лучам в космосе, а оно никогда не бывает одинаковым. Из-за того, что планета вращается вокруг звезды по эллиптической орбите, а не по кругу она бывает ближе всего к светилу в начале января – в точке перигелия, когда расстояние между ними достигает около 147 млн. километров. В точке афелия в начале июля Земля наиболее удалена и находится в 152 млн. километрах от Солнца.