Pourquoi il y a des saisons — Sciences de la Terre, 14–17 ans
Les saisons sont principalement dues à l’inclinaison de l’axe terrestre pendant que la Terre tourne autour du Soleil. Cette inclinaison modifie l’angle et la durée de la lumière solaire, plutôt que la distance à l’étoile.
La lumière solaire inclinée
L’axe de la Terre est incliné d’environ 23,5° par rapport au plan de son orbite. Pendant son parcours autour du Soleil, chaque hémisphère se penche à son tour vers lui. Il reçoit alors une lumière plus directe et des jours plus longs: c’est l’été; l’autre connaît l’hiver.
Le problème expliqué
On a observé un cycle: la durée du jour, les températures et la hauteur du Soleil changent pendant l’année, tandis que les hémisphères opposés ont des saisons contraires. Une explication fondée seulement sur la distance échoue, car les deux ne peuvent pas être plus proches du Soleil en même temps. L’inclinaison explique les deux faits.
Une comparaison simple
Supposons que deux surfaces égales reçoivent 100 unités de lumière solaire. Dans un cas, la lumière se concentre sur 1 m²; dans l’autre, elle s’étale sur 2 m²: chaque mètre carré reçoit alors 50 unités. Étapes: un Soleil bas disperse l’énergie, les jours longs prolongent l’exposition et le sol chauffe davantage en été.
L’erreur de la distance
Il est logique de penser que l’été arrive quand la Terre est plus près du Soleil: près d’un radiateur, on ressent généralement davantage de chaleur. Pourtant, l’orbite terrestre est presque circulaire et l’été de l’hémisphère Nord arrive quand la Terre est un peu plus loin. L’angle et la durée de la lumière comptent davantage.
Où cela sert
La lumière saisonnière aide à établir les calendriers agricoles, à installer des panneaux solaires et à prévoir les besoins de chauffage. Elle explique aussi le Soleil de minuit près des pôles en été et la nuit polaire en hiver. Près de l’équateur, les variations saisonnières de température sont souvent plus faibles.
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