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CONTENU - Tout sur les saisons! Et même des notions avancées
 

Les saisons, sur Terre, rythment le déroulement de l'année -au moins dans les régions du monde où elles sont bien marquées. Les saisons sont tout simplement un phénomène astronomique

L'inclinaison de l'axe de la Terre

Les saisons sont dues à deux phénomènes combinés: l'orbite de la Terre et l'inclinaison de l'axe de celle-ci. L'axe de la Terre est l'axe qui joint le pôle nord au pôle sud et autour duquel la Terre effectue sa rotation. Cet axe est incliné. Il l'est par rapport à l'écliptique, qui est le plan de l'orbite terrestre. Techniquement, on dit que l'axe est incliné par rapport à une perpendiculaire à l'écliptique. Dans tous les cas, l'inclinaison a une valeur de 23,5°

inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à l'écliptique

Alors que la Terre orbite autour du Soleil, l'inclinaison de son axe ne varie pas. Cela a comme conséquence qu'à certains points de l'orbite, l'axe de la Terre est incliné en éloignement du Soleil alors qu'à d'autres points, il l'est en direction du Soleil. Quatre points de l'orbite sont ainsi remarquables: celui où l'axe de la Terre est le plus incliné en éloignement, celui où l'axe est le plus incliné en rapprochement; et deux autres points où, l'inclinaison de l'axe est neutre par rapport au Soleil: l'axe n'est ni en éloignement ni en rapprochement. Ce sont ces quatre moments remarquables qui donnent naissance aux saisons. A ces quatre moments, en effet, les rayons du Soleil atteignent la Terre à des angles différents: lorque c'est l'hémisphère nord de la Terre, par exemple, qui est incliné en éloignement du Soleil, les rayons frappent à un angle faible. Lorsqu'au contraire l'hémisphère est incliné vers le Soleil, les rayons frappent plus à la verticale. D'où que la surface de la Terre peut moins -ou plus- chauffer. La longueur des jours ajoute au phénomène: les jours étant plus courts en hiver, la Terre reçoit de la chaleur pendant moins longtemps et réciproquement en été

les rayons du Soleil et la Terre

Les quatre saisons

vignette-lien vers les quatres moments de l'orbite de la Terre qui définissent les saisonscliquer vers les quatres moments de l'orbite de la Terre qui définissent les saisons

Caractérisons plus avant les quatre moments remarquables de la Terre sur son orbite:

Ces quatre moments remarquables définissent les saisons:

On notera que la logique des saisons fait qu'elles sont inversées d'un hémisphère à l'autre: quand c'est l'hiver dans l'hémisphère nord, c'est l'été dans l'hémisphère sud, par exemple. Cela est logiquement dû à la position inverse de chaque hémisphère quant à l'inclinaison de l'axe de la Terre: quand c'est la pointe nord de l'axe qui est inclinée vers le Soleil, l'hémisphère nord est incliné vers le Soleil alors que l'hémisphère sud en est éloigné. Pour ce qui est des noms des solstices et des équinoxes, ils suivent, selon l'hémisphère, celui de la saison concernée -comme dans le texte ci-dessus. D'une façon générale, la longueur du jour, pour un hémisphère donné, varie d'aux alentours de 15 heures au moment du solstice d'été à aux alentours de 9 heures au moment du solstice d'hiver. On notera encore que les régions équatoriales n'ont pas de saisons marquées. Elles sont, si l'on peut dire, dans un équinoxe permanent. Les températures, la végétation et la longueur du jour et de la nuit restent identiques tout au long de l'année

Un point plus avancé réside dans le fait que l'orbite de la Terre n'est pas exactement un cercle mais une ellipse. Cela a comme conséquence qu'à un moment de l'orbite, la Terre est au plus près du Soleil, alors qu'au moment opposé elle en est le plus éloigné. Le point le plus proche s'appelle le "périhélie", le point le plus éloigné l'"aphélie". Les deux mots sont d'origine grecque et signifient "près ("peri) et "loin" ("a") du Soleil ("helios"). Il y a, dans la distance au Soleil, une différence de 4 800 000 km. Le périhélie a lieu chaque année vers le 2 janvier et l'aphélie a lieu vers le 4 juillet. Chaque année, ces dates peuvent varier légèrement, de façon aléatoire, du fait du système Terre-Lune: les deux corps orbitent autour d'un "barycentre", un centre commun de gravité (qui se situe à 4700 km du centre de la Terre) alors que la distance Terre-Soleil est mesurée de centre à centre des deux corps; chaque année, donc, la Terre n'est pas au même emplacement relativement au barycentre Terre-Lune. La différence entre les dates des saisons et celles du périhélie et de l'aphélie se remarque peu dans l'hémisphère nord; elle est de plus d'importance au Sud: c'est en effet quand la partie sud de la Terre est le plus inclinée en direction du Soleil, donc au moment de l'été austral, que la Terre est à son périhélie. Les étés de l'hémisphère sud sont ainsi plus chauds que les étés au Nord. Mais cela ne signifie pas que les hivers, au Sud, soient plus froids bien que la Terre, alors, soit à l'aphélie. On pense que cela est dû au fait qu'il y a une plus grande surface d'océans dans l'hémisphère sud. Ils auraient un effet températeur. Au Nord, par contre, la Terre, paradoxalement, est au plus près du Soleil en hiver et au plus loin en été. Dans l'hémisphère nord, au moment du solstice d'été, l'incohérence entre le fait que la Terre soit au plus loin du Soleil et le fait que ce soit le solstice s'équilibre par le fait que la longueur du jour et l'illumination par le Soleil sont à leur maximum. A la mi-juin, sur un autre plan, les océans de l'hémisphère nord sont encore emplis du froid de l'hiver passé et donc retardent le pic de la température d'un mois et demi. Certains endroits, aux hautes latitudes, enfin, pour ce qui est de la longueur des nuits, ne connaissent qu'un seul type de crépuscule à cette époque, le crépuscule civil, lorsque le Soleil se trouve à 6° en-dessous de l'horizon; les crépuscules nautique (le Soleil à 12° en-dessous l'horizon) et astronomique (18°) ne sont jamais atteints, laissant, entre le coucher et le lever du Soleil, une nuit qui n'est qu'un crépuscule

Une autre conséquence du fait que l'orbite terrestre est une ellipse et que la partie que parcourt la Terre du printemps à l'automne est un peu plus longue que la partie opposée: le printemps et l'été durent un peu plus longtemps chaque (92j 19h et 93j 15h, respectivement) que l'automne et l'hiver (89j 20h, 89j 0h, respectivement). Ces proportions et ces valeurs varient en fonction de la relation du périgée de l'orbite au point vernal sur l'écliptique (vers 1250, par exemple, l'automne égalait l'hiver et le printemps l'été)

Les variations cycliques de l'axe et de l'orbite de la Terre

vignette-lien vers le mécanisme de la précession des équinoxescliquer vers le mécanisme de la précession des équinoxes

L'orbite et l'axe de la Terre sont affectés par diverses variations cycliques. La plupart de ces cycles ont été décrits par un scientifique serbe des années 1920, Milutin Milankovitch, dans le cadre de recherches qu'il faisait sur les variations à long terme du climat de la Terre. Seule une variation, connue depuis longtemps, la "précession", a une réelle influence en astronomie. Les autres ne sont que des fluctuations usuelles des orbites dans tout système orbital. Les variations périodiques de l'inclinaison de l'axe de la Terre et de l'orbite ont amené la succession d'âges glaciaires et de période chaudes au cours des deux derniers millions d'années

La précession, combinée aux caractéristiques fondamentales de l'orbite voire aux autres variations cycliques décrites ci-dessus, influe, de façon évidente, sur le long terme, sur le climat terrestre. Le décalage des moments des saisons, sur l'orbite, ainsi, décale, par exemple, la relation entre les étés et les hivers et l'aphélie et le périhélie

Website Manager: G. Guichard, site 'Amateur Astronomy,' http://stars5.6te.net. Page Editor: G. Guichard. last edited: 2/9/2015. contact us at ggwebsites@outlook.com
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