Le phénomène des saisons

Dans le contexte du réchauffement du climat, on entend souvent dire “qu’il n’y a plus de saisons”. Mais qu’est-ce qu’une saison finalement? Pourquoi y en a-t-il sur nos latitudes? C’est ce que je vais vous expliquer dans ce billet.

Le phénomène des saisons résulte de l’obliquité de l’écliptique (trajectoire du soleil sur un an). En d’autres mots, cela signifie que le soleil n’a pas une trajectoire constante dans le temps mais varie de 23°27′ Nord à 23°27′ Sud. Le soleil n’est pas toujours perpendiculaire au niveau de l’équateur. Cela en effet n’arrive que deux fois par an. On entend souvent dire que ce phénomène des saisons serait du à la trajectoire elliptique de la Terre autour du soleil. Ce n’est pas le cas car le demi grand axe de l’ellipse n’est que très peu plus grande que le petit axe de l’ellipse. Cela amène néanmoins une légère différence de température mais qui n’est pas suffisante que pour pouvoir provoquer les saisons. Et je vais vous le prouver.

Selon les lois de Kepler, la trajectoire de la terre est une ellipse dont le soleil est l’un des foyers. Il faut savoir que la périhélie est le point le plus près du soleil (celui qui reçoit le plus d’énergie venant du soleil) tandis que l’aphélie est le point le plus éloigné. Donc, si nous suivions les enseignements de certaines personnes, la périhélie devrait être signe d’été tandis que l’aphélie serait en hiver. Or, ce n’est pas le cas à l’heure actuelle. En effet, pour l’instant, le jour de périhélie est en hiver! Alors que le jour d’aphélie est en hiver. Mais il est primordiale d’indiquer que ces points ne sont pas statiques. La vitesse de rotation de la Terre n’étant pas constante, dans plusieurs milliers d’année (j’ai hélas oublié la date exacte), le point d’aphélie correspondra bien à l’hiver tandis que le point de périhélie sera en été. Ce qui d’ailleurs est une donnée importante en climatologie pour déterminer les cycles de Milankovitch. Ce physicien a réussi à reconstituer les grandes périodes climatiques au moyens des données astronomiques (obliquité de l’écliptique, précession des équinoxes et l’excentricité de l’orbite de la Terre).

Bon revenons-en à nos saisons. Par quoi serait donc caractérisé les saisons alors? ceci peut-être divisé en 4points:

• Variation de la durée du jour

• Variation du lever et du coucher du soleil

Entre le 21 mars et le 21 septembre, le soleil se lève entre le nord et l’est et se couche entre l’ouest et le nord. Il décrit donc une trajectoire dans le ciel plus longue en été par rapport à l’hiver. Ce qui par la même occasion influence la durée du jour.

• Variation de la hauteur du soleil lors de son passage au méridien

En été, le soleil est plus haut dans le ciel qu’en hiver.

• Variation de la quantité d’énergie reçue du Soleil

En été, la terre reçoit plus d’énergie du soleil vu que celui-ci est plus haut et plus longtemps dans le ciel.

Pour résumer, en été, le soleil décrit une trajectoire plus longue, plus haute et par conséquent fourni une quantité d’énergie plus importante. Au contraire de l’hiver. L’été commence au solstice d’été (approximativement le 21 juin) pour se finir à l’équinoxe d’automne. L’automne commence à l’équinoxe d’automne (logique!) et se finit au solstice d’hiver. L’hiver va du solstice d’hiver à l’équinoxe de printemps. Et enfin, le printemps va de l’équinoxe de printemps au solstice d’été.

La durée des différentes saisons ne sont pas les mêmes et varie au cour du temps. En effet, selon une des lois de Kepler, le rayon vecteur Soleil-Terre balaie des aires égales en des temps égaux. Vu que l’orbite de la terre est elliptique et sa vitesse n’est pas constante, la durée des saisons varie.