Le secret des saisons

Bien que notre société moderne tente quelquefois de créer une illusion, force est d’admettre que notre vie est rythmée par la succession des saisons. Comment comprendre le phénomène des saisons? Tout réside dans l’observation assidue du mouvement apparent du Soleildans le ciel. Deux moments sont importants : celui du lever du Soleil et celui où le Soleil atteint sa hauteur maximum au-dessus de l’horizon sud.

Le Soleil se lève à l’est… 2 jours par année!

En observant et en notant la direction du lever du Soleil, vous apercevrez qu’elle se situe entre l’est et le sud en automne et en hiver, et, entre l’est et le nord au printemps et en été. Ce n’est que deux fois par an, à l’équinoxe de printemps autour du 20 mars et à l’équinoxe d’automne autour du 22 septembre que le Soleil se lève exactement à l’est.

Cela fait au moins 5 000 ans que les hommes étudient le mouvement apparent du Soleil dans le ciel. Le site mégalithique de Stonehenge en Angleterre représente sans aucun  doute le meilleur exemple de calendrier géant. Certaines pierres dressées servaient à identifier le début des saisons en fonction du lever ou du coucher du Soleil. Au centre de Stonehenge, le jour du solstice d’été, le Soleil se lève justement entre deux pierres repères. Ainsi quelque soit la météo en vigueur, le printemps débute toujours au moment de l’équinoxe du mois de mars dans l’hémisphère nord. Pour le 21^esiècle, la date la plus fréquente est le 20 mars. Cette année, l’équinoxe du printemps a eu lieu le dimanche 20 mars 2011 à 19 h 21 HAE.

Toujours plus haut

De même, au cours d’une journée, en observant le mouvement apparent du Soleil dans le ciel, vous remarquerez aisément qu’il se trouve au plus haut lorsqu’il passe plein sud. Avec un peu plus de patience et d’attention, vous constaterez que cette hauteur maximum quotidienne varie selon le moment de l’année.

Le jour du solstice d’été, à la latitude de Montréal, le Soleil culmine à environ 68 degrés. Et le jour du solstice d’hiver, à la même heure et au même endroit, le Soleil ne monte qu’à environ 21 degrés au-dessus de l’horizon sud.   On comprend mieux ainsi pourquoi il fait plus chaud en été. D’abord, parce que le Soleil est plus haut dans le ciel et ensuite, parce que la durée de la journée étant plus longue, celui-ci nous chauffe plus longtemps.

L’explication des saisons

L’axe de rotation de la Terre est incliné par rapport au plan de son orbite autour du Soleil et conserve une direction fixe dans l’espace. C’est cette inclinaison qui est la cause des saisons.Les variations dans la direction du lever et du coucher du Soleil, de sa hauteur au-dessus de l’horizon sud, de la longueur de la journée, de la température en sont les signes concrets les plus visibles.

Des saisons inégales

Le Soleil n’est pas exactement au centre de l’orbite terrestre. Nous savons aussi, selon les lois de Kepler, que la vitesse de la Terre varie le long de son orbite et qu’elle est plus grande au périhélie qu’à l’aphélie. Cela veut donc dire que pour une période de temps égale, la Terre va parcourir une plus grande distance sur son orbite lorsqu’elle se trouve à sa distance le plus près du Soleil que lorsqu’elle se trouve au plus loin.  Le moment du solstice de décembre dans l’hémisphère nord, et donc du début de l’hiver, a lieu près du périhélie de l’orbite terrestre. La Terre traverse alors cette partie de son orbite rapidement. L’hiver est ainsi la saison la plus courte. La durée de l’hiver dans l’hémisphère nord est de 89 jours. Selon vous, quelle est la durée du printemps?