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Club de Découverte des Sciences Astronomiques
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EQUINOXES ET SOLSTICES

 L'année est "découpée" 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 interprétation, 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.

Il n'en reste pas moins vrai que les saisons, qui correspondent à une définition astronomique, 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.

Sous les tropiques les périodes climatiques portent les noms de « carême », durant les premiers mois de l’année, et  "saison des pluies", également t dénommée « hivernage ».

 

COMMENT DÉFINIT-ON LES SAISONS ASTRONOMIQUES ?

Contrairement à ce que beaucoup de personnes croient les saisons ne dépendent pas de la distance du Soleil à la Terre. Celle ci varie d'ailleurs très peu. Elle est minimum vers le 3 ou 4 janvier  (147 millions de kilomètres), et maximum vers le 3 ou 4 voire le 5 juillet (maxi 153 millions de kilomètres), soit une variation de 4%.

- (1) Le 5 janvier 2020 – 147,1 millions de km.

- (2) Le 04 juillet 2020 – 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 que les saisons ne sont pas liées à la distance Soleil - Terre.

Les saisons sont définies à partir d'une grandeur astronomique appelée longitude géocentrique apparente du Soleil, qui mesure l’angle entre la direction du Soleil (vu de la Terre) et la direction du point g (gamma) qui est à l’intersection de l’écliptique (plan dans lequel la Terre orbite autour du Soleil) et du plan contenant l’équateur. Ces 2 plans sont inclinés de 23°26’.

 

 

SOLSTICES ET ÉQUINOXES

Les définitions astronomiques sont très précises : Source IMCCE :

L'équinoxe de printemps dans l'hémisphère nord, correspond au moment où la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil (voir plus haut) est égale à zéro degré. Il est alors confondu, en première approximation, avec le  point g (gamma). À cet instant la déclinaison du centre du Soleil, qui mesure sa hauteur au dessus de l’équateur est quasiment nulle. Le Soleil passe au zénith de l’équateur.  Dans l'hémisphère nord c’est le début du printemps et le début de l'automne dans l'hémisphère sud.

Quand la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil est égale à 180° c’est l’équinoxe d’automne. Le Soleil est à l’opposé du point g. La déclinaison du Soleil est proche de zéro comme dans le cas de l’équinoxe de printemps.

L'équinoxe de printemps a lieu le 19, 20 ou 21 mars. Depuis le 19 me siècle  il est toujours tombé le 20 ou le 21 mars. Il tombera un 19 mars en 2044.

L'équinoxe d'automne peut avoir lieu 21, 22, 23 ou 24 septembre. Il se produit en général le 22 ou le 23 septembre (22 septembre en 2020). Il tombera le 21 septembre en 2092 et ce sera la première fois depuis la création du calendrier grégorien.

 Le jour de l'équinoxe la durée de la nuit est égale à la durée du jour, si on néglige la réfraction astronomique liée aux caractéristiques de l’atmosphère (température, humidité). C'est également le jour où le Soleil se lève plein est et se couche plein ouest.

Le terme solstice vient du latin solstitium (de sol « soleil » et sistere « s’arrêter, retenir ») car l’azimut du Soleil à son lever et à son coucher semble rester stationnaire pendant quelques jours à ces périodes de l’année, avant de se rapprocher à nouveau de l’est au lever et de l’ouest au coucher.

Le solstice d'été est l'instant où la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil est égale à 90°. La déclinaison géocentrique apparente est proche de son maximum: 23°26’.

C'est le jour de l'année où pour un lieu donné de l'hémisphère nord, la durée du jour est maximale: 12h59 à Fort de France et 16h11 à Paris.

Le solstice d'été a eu lieu le 20 juin en 2020.

Dans le calendrier grégorien, créé en 1582, le solstice d'été peut survenir le 19, 20, 21 ou 22 juin. Le solstice d'été tombera un 19 juin en 2488 et ce sera la première fois depuis la création du calendrier grégorien.

Le solstice d'hiver correspond à l'instant où la longitude apparente du Soleil est égale à 270° et la déclinaison du Soleil est proche de son minimum.

Le solstice d´hiver peut avoir lieu le 20, 21, 22 ou 23 décembre. Il tombe en général le 21 ou le 22 décembre

En 2020 le solstice d’hiver se produira le 21 décembre. C’est le jour où la durée de la nuit est maximale et la durée du jour est la plus courte : 11h16 à Fort de France et 08h15 à Paris. À partir du solstice d’hiver les jours recommencent à augmenter.

 À l’instant du solstice d’hiver, le Soleil passe au zénith d’un observateur de l’hémisphère sud situé sur le tropique du Capricorne. Il est au zénith du tropique du Cancer au solstice d’été.

Source : IMCCE

BIDOUX / CDSA



 
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