北极星是现在最靠近北天极的一颗星，对于身处北半球的人来说，它的位置几乎不变，可以用它来辨别方向。但根据中科院上海天文台的科学家们对地球自转的研究，在未来，北极星的这一作用将被织女星替代。
科学家为什么要研究地球自转变化？地球自转的变化对我们眼中的星空有什么影响呢？地球自转一直在变化，而且变化相当复杂。昼夜交替，日月星辰东升西落，背后的原因是地球自西向东的自转。
地球围绕一条通过地心、连接南北极的假想轴转动，这就是地球自转，而那根假想轴被称作自转轴。从地球北半球看，北极星的位置几乎不变，这是因为它几乎正对着地球自转轴。但地球自转一直是恒定的吗？答案是否定的！地球的自转一直在变化，而且变化得相当复杂，既有“岁差-章动”，还有“极移”和“日长变化”。
岁差-章动：自转轴的陀螺式转动和点头。地球围绕着自转轴转动。在地球自转的同时，自转轴也在转动，就像一个陀螺，会造成天极约每2.6万年围绕黄极转动一周，这便是岁差。陀螺式运动的同时，天极还相对于黄极若即若离，摆动周期小于18.6年，这就是章动。
极移：研究极移数据，让我们更好地了解地球。
地球自转轴与地球表面有两个交点，以其中一个交点为例，地球在表面大气、内部流体等影响下，该交点在地球表面的位置并不是固定不变的，而会发生移动，这便是极移。在交点位置变化的区域内，确定一个参考点，参考点与地球质心的连线为参考轴，固定在地球上。你会发现，极移就是指自转轴相对于固定在地球上的参考轴的“漂”。
根据近80年来的天文观测资料，发现了极移数据中包含着多个周期的极移，如周期接近14个月的张德勒周期极移，周期为一个、半个月和一天左右的各种短周期极移等。
日长变化：地球自转的变慢，让白天和黑夜都变得更长。由于月球和太阳对地球的潮汐作用，地球的自转越来越慢，日长不断变长，即白天和黑夜时间都在变长，平均约每100年变长0.002秒。除了自转速率越来越慢，科学家们还发现自转速率存在周期性的变化。日长变化具有从一天到数十年、甚至更长期的变化频谱，分别对应于不同的天文和地球物理机制。
自转轴指向参数：除地震学以外，研究地球深内部的重要手段。上述提到的岁差-章动、极移和日长变化，在物理上用自转轴指向参数（Earth Orientation Parameters; EOP）表示。它们都反映了地球的整体运动及其随时间变化的重要信息。EOP被认为是除地震学之外，另一种研究地球深内部物理学的重要手段，是天文学为研究地球内部而特制的“望远镜”，一直是科学家们重点测量和研究的对象之一。
首次发现日长变化中的一个新信号。近日，中国科学院上海天文台动力学研究中心地球自转变化课题组、中国科学院行星科学重点实验室在EOP参数之日长变化研究方向取得了新进展，首次发现了日长变化中存在显著的约8.6年周期的振幅增强信号，并首次发现该振荡的极值时刻与地磁场的快速变化的发生存在密切的对应关系。
后记：时间的单位——平太阳秒是以地球自转周期作为基础来确定的。地球自转速率的变化，也就影响到与时间有关的科学，尤其是对时间精度高要求的学科。对于地球自转变化的研究，应用层面的意义不容小觑。而物理上，它是天文学为研究地球内部而特制的“望远镜”。从认识地球自转变化的表现，到以日长变化为例，了解科学家们发现新信号、解释新信号和提出预测的过程，这便是研究地球自转最想实现的目标。