Les saisons
Quelques notions sur la planète Terre
La terre n’est pas parfaitement plane.
La surface est irrégulière possédant des reliefs
Cependant, on peut admettre que ces fluctuations de reliefs sont très faibles par rapport à la différence au centre.
La forme de la terre (aplatie aux pôles) est une ellipsoïde de révolution (par rotation autour de son axe).
Les très faibles valeurs de l'aplatissement et de l'excentricité font que l'ellipsoïde diffère très peu d'une sphère.
La Terre interagit avec les autres objets spatiaux, principalement le Soleil et la Lune. Actuellement, la Terre orbite autour du Soleil en 365jours 5heures et 46 minutes. L'axe de rotation de la Terre est incliné de 23,437° par rapport à la perpendiculaire du plan de l'écliptique. On parle d’obliquité. Cela est dû à l’interaction gravitationnelle des autres planètes et du soleil.
Les tropiques sont les deux parallèles terrestres de latitudes égales à l’obliquité de l’écliptique soit approximativement + 23° 26' Nord et - 23° 26' Sud.
Le tropique de l’hémisphère Nord est le tropique du Cancer.
Le tropique de l’hémisphère Sud est le tropique du Capricorne.
Dans la zone intertropicale ou équatoriale, comprises entre les deux tropiques le Soleil passe deux fois au zénith au cours de l’année. Mais pour les lieux situés sur les tropiques il ne passe qu'une seule fois au zénith, au solstice d'été sur le tropique du Cancer, et au solstice d'hiver sur le tropique du Capricorne.
Le seul satellite naturel connu de la Terre est la Lune. Celle-ci provoque les marées, stabilise l'inclinaison axiale et ralentit lentement la rotation terrestre.
L'influence de la rotation de la Terre sur les saisons
Les variations climatiques saisonnières sont créées par un double facteur : d'une part la révolution de la Terre autour du Soleil, et d'autre part l'inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre par rapport au plan de son orbite autour du Soleil (écliptique).
la révolution de la Terre autour du Soleil:
La terre obéit aux lois de Kepler:
•Première loi de Kepler: Loi des orbites
•Les planètes (dont la Terre) décrivent des orbites elliptiques dont le soleil est un foyer.
•Seconde loi de Kepler: Loi des aires
•Des aires égales sont balayées dans des temps égaux
•La vitesse aréolaire est constante (la vitesse linéaire de la Terre sur son orbite n’est donc pas constante).
•Troisième loi de Kepler:
•La période de révolution n’est fonction que de la valeur du demi grand axe de l’orbite.
Voici un schéma résumant la loi de Kepler avec la correspondance des saisons pour l'hémisphère nord:
La date des solstices et équinoxes change chaque année car la terre tourne autour du soleil en 365jours 5heures et 46 minutes. ce "décalage" est corrigé par les années bissextiles. (rajout d'une journée en février tout les 4 ans: 29 février)
Le Soleil est légèrement plus éloigné de la Terre lors du solstice du 21 juin par rapport au solstice du 21 décembre en raison de la nature elliptique de l'orbite de la Terre
la Terre atteint son aphélie (point plus éloigné du soleil) au début juillet et son périhélie (point plus proche du soleil) au début janvier.
Inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre
La durée des jours évolue car la terre "penche" par rapport au soleil. Le soleil n'éclaire donc pas la planète de la même façon.
Pour un observateur terrestre, tout au long de l'année, le Soleil, bien que fixe, semble osciller autour de l'équateur.
Nous pouvons résumer la position du soleil dans le tableau suivant:
 |
Soleil au niveau de l'équateur vers le 21 septembre, On appelle: - équinoxe d'automne (hémisphère nord) - équinoxe de printemps (hémisphère sud) ; Les jours sont égaux aux nuits sur toute la Terre |
 |
Soleil au niveau du tropique du capricorne vers le 21 décembre, On appelle: - solstice d'hiver (hémisphère nord) - solstice d'été (hémisphère sud) ; Les jours sont plus longs dans l'hémisphère sud. Jour permanent au pôle sud nuit permanente au pôle nord |
 |
Soleil au niveau de l'équateur vers le 21 mars, On appelle: - équinoxe de printemps (hémisphère nord) - équinoxe d'automne (hémisphère sud) ; Les jours sont égaux aux nuits sur toute la Terre |
 |
Soleil au niveau du tropique du cancer vers le 21 juin, On appelle: - solstice d'été (hémisphère nord) - solstice d'hiver (hémisphère sud) ; Les jours sont plus longs dans l'hémisphère nord. Jour permanent au pôle nord nuit permanente au pôle sud |
A retenir:
Les noms des saisons et les variations climatiques sont donc inversés dans les deux hémisphères.
Pourquoi fait-il chaud en été et froid en hiver ?
La hauteur du soleil: en France, en hiver, le Soleil ne monte qu'autour de 20° au-dessus de l'horizon. Il éclaire en lumière rasante et chauffe beaucoup moins le sol qu'en été où il monte autour de 66°
la durée de la journée: en France, au solstice d'été, le Soleil nous éclaire pendant environ 16 heures contre seulement 8 heures au solstice d'hiver. Il nous chauffe donc plus longtemps au printemps et en été qu'en automne et en hiver.
