:: Navigation  

EQUINOXES – SOLSTICES

 LES SAISONS ASTRONOMIQUES

 Les astronomes découpent l’année en quatre saisons : Printemps, été, automne et hiver.

A la notion de saison on associe souvent celle de climat, ou de température ; il fait chaud en été et froid l’hiver !

Cette relation, inconsciente pour un métropolitain, est tout à fait justifiée en Europe ou en Amérique du nord, mais ne se vérifie ni dans les régions équatoriales et tropicales où la neige et le gel sont inconnus, ni dans les régions polaires où il ne fait jamais très chaud. Les saisons astronomiques ne correspondent pas à des périodes climatiques telles que l’hivernage ou le carême.

Il n'en reste pas moins vrai que les saisons, dont la définition astronomique, est indépendante des conditions locales, sont les mêmes en Martinique, en France métropolitaine et en tout autre lieu de d’hémisphère Nord de la planète Terre, bien que les conséquences climatiques soient différentes pour chaque pays.

 

Les saisons résultent du mouvement de la Terre autour du Soleil en une année et de l’inclinaison de son axe de rotation sur elle-même dont la valeur est de 23°26’ avec la perpendiculaire au plan dans lequel se fait le déplacement annuel (plan de l’écliptique). Cet axe conserve une direction fixe, si on néglige en première approximation les petites oscillations appelées "précession" et "nutation" de périodes respectives 26.000 ans et 18,6 ans.

 

En un lieu donné l'inclinaison des rayons solaires par rapport à l’horizon varie au rythme des saisons. C’est cette inclinaison qui joue un rôle important dans les variations de température en un lieu donné.

 

 

En position 1 : HIVER. Le soleil est au solstice d’hiver. Il n’éclaire jamais le pôle Nord, à aucun moment de la journée ; par contre il réchauffe le pôle Sud. D’autre part les rayons solaires arrivent à l’aplomb (au zénith) des points A de latitude 23° 26’ sud, correspondant au tropique du Capricorne.

En position 3 : ETE. Le soleil est au solstice d’été. Il illumine le pôle Nord, mais a abandonné le pôle Sud. Il passe au zénith des points B de latitude 23°26’ nord, soit les lieux situés sur le tropique du Cancer.

Aux positions 2 et 4 le soleil est respectivement aux équinoxes de printemps et d’automne.

 A l’équinoxe de printemps la Terre est au « point vernal » ou point gamma.

 

COMMENT DÉFINIT ON LES SAISONS ASTRONOMIQUES ?

 

Contrairement à la croyance partagée par de nombreuses personnes les saisons ne dépendent pas de la distance du Soleil à la Terre. Celle ci varie d'ailleurs très peu. Elle est minimum en début du mois de janvier (147 millions de kilomètres), et maximum au début du mois de juillet (maxi 153 millions de kilomètres), soit une variation de 3 %

- Le 03 janvier 2019 : 147,1 millions de Km

- Le 04 juillet 2019 : 152,1 millions de Km.

On remarque que le Soleil est plus proche de la Terre en hiver qu'en été, ce qui devrait convaincre, une fois pour toutes, que les saisons ne sont pas liées à la distance entre le Soleil et la Terre.

Les saisons peuvent être définies à partir d'une grandeur astronomique appelée déclinaison, qui correspond à la hauteur du Soleil au dessus, ou au dessous, de l'équateur. Cette déclinaison est indépendante de tout lieu géographique terrestre, ce qui justifie notre propos d'introduction.

La déclinaison est nulle les premiers jours du printemps (20 ou 21 mars) et de l'automne (21 ou 22 septembre) appelés équinoxes, car ces jours là la durée du jour est égale à celle de la nuit. Le Soleil est alors à l’aplomb de l'équateur. D’autre part il se lève exactement à l’est et se couche exactement à l’ouest.

 

 En 2019 le début du printemps astronomique aura lieu le 20 mars.

Ensuite cette déclinaison augmente au fil des jours. Les 29 avril et 30 avril 2019 elle sera voisine de 14°,5 et le Soleil passera au zénith de la Martinique. Elle continuera à croître et sera maximum le premier jour de l'été soit le 21 juin 2019. Elle aura alors pour valeur 23°26’, ce qui correspond à la latitude du tropique du Cancer. A partir de ce moment elle commencera à diminuer, reprendra la valeur de 14°,5 (passage du Soleil au zénith de la Martinique le 13 août, redeviendra nulle le 23 septembre à l’équinoxe d’automne. Elle poursuivra sa course descendante (valeur négative - Soleil au dessous de l'équateur) et sera à son minimum le 22 décembre, premier jour de l'hiver. Le Soleil passera alors au zénith des lieux situés sur le tropique du capricorne.

Les deux jours où la déclinaison est respectivement maximum et minimum correspondent aux solstices d’été et d’hiver.

   

 

AUTRE DESCRIPTION DES SOLSTICES ET ÉQUINOXES

 

Les solstices et équinoxes peuvent également être définis de la façon suivante, sans faire appel à la « déclinaison » du Soleil :

Considérons tout d'abord le plan dans lequel s'effectue le mouvement annuel de la Terre autour du Soleil, que l'on appelle l'écliptique, ensuite le plan perpendiculaire (appelé P, en vert) à l'écliptique qui contient le pôle Nord et le pôle Sud terrestre.

(Voir figure).

 

 

Quand le rayon - vecteur (segment qui joint le Soleil et le centre de la Terre) est perpendiculaire au plan P c'est l'équinoxe. A cette époque, et pour tous les points de la Terre, le jour et la nuit ont une même durée.

Au contraire, quand le rayon - vecteur se trouve dans le plan P c'est un solstice.

 

Il convient de signaler que ce n'est pas toujours à l'époque du solstice d'été que le Soleil monte le plus haut dans le ciel. C'est vrai pour Paris, mais en Martinique le Soleil passe au Zénith vers le 29/30 avril et le 12/13 août lorsque sa déclinaison est égale à notre latitude, soit 14,5°. A midi sa hauteur au-dessus de l’horizon est alors de 90°. Il est à l’aplomb de nos têtes !

 

Par contre les jours sont les plus longs, quelque soit le lieu de l'hémisphère nord, le jour du solstice d'été.

La durée du jour vaut alors 13 heures en Martinique et plus de 16 heures en métropole.

De la même façon les jours sont les plus courts au solstice d'hiver, 11 h 16 mn en Martinique et 8 heures en métropole.

La durée du jour varie très peu en Martinique au cours de l'année : 1 h 44 mn, alors que la variation atteint 8 heures 15 mn en métropole.

 

 

E.BIDOUX / CDSA