Les saisons, l’équinoxe et les solstices
Il n’y a que deux moments de l’année où l’axe de la Terre n’est incliné ni vers le soleil ni à l’opposé, ce qui entraîne une quantité « presque » égale de lumière du jour et d’obscurité à toutes les latitudes. Le mot équinoxe est dérivé de deux mots latins : aequus (égal) et nox (nuit). À l’équateur, le soleil est directement au-dessus de nos têtes à midi lors de ces deux équinoxes. La « quasi-égalité » des heures du jour et de la nuit est due à la réfraction de la lumière solaire ou à la courbure des rayons lumineux qui fait apparaître le soleil au-dessus de l’horizon alors que sa position réelle est au-dessous de l’horizon. De plus, les jours deviennent un peu plus longs aux latitudes élevées (celles qui sont éloignées de l’équateur) car le soleil met plus de temps à se lever et à se coucher. Par conséquent, à l’équinoxe et pendant plusieurs jours avant et après l’équinoxe, la durée du jour variera d’environ 12 heures et six minutes et demie à l’équateur, à 12 heures et 8 minutes à 30 degrés de latitude, à 12 heures et 16 minutes à 60 degrés de latitude.
Les solstices (été & hiver)
Le solstice d’été se produit au moment où l’inclinaison de la terre vers le soleil est maximale. Par conséquent, le jour du solstice d’été, le soleil apparaît à sa plus haute élévation avec une position à midi qui change très peu pendant plusieurs jours avant et après le solstice d’été. Le solstice d’été se produit lorsque le soleil est directement au-dessus du tropique du Cancer, situé à 23,5° de latitude nord, et qui traverse le Mexique, les Bahamas, l’Égypte, l’Arabie saoudite, l’Inde et le sud de la Chine. Pour chaque endroit situé au nord du Tropique du Cancer, le soleil est à son point le plus haut dans le ciel et c’est le jour le plus long de l’année.
Le solstice d’hiver marque le jour le plus court et la nuit la plus longue de l’année. Dans l’hémisphère nord, il se produit lorsque le soleil est directement au-dessus du tropique du Capricorne, qui est situé à 23,5° au sud de l’équateur et traverse l’Australie, le Chili, le sud du Brésil et le nord de l’Afrique du Sud.
Pour une liste complète des dates des solstices d’hiver et d’été et des équinoxes de printemps et d’automne jusqu’en 2025, consultez ce site de l’U.S. Naval Observatory. Un lien textuel alternatif se trouve ici.
Les saisons
Nous savons tous que la Terre fait une révolution complète autour du soleil une fois tous les 365 jours, en suivant une orbite de forme elliptique. Cela signifie que la distance entre la Terre et le Soleil, qui est de 93 millions de miles en moyenne, varie tout au long de l’année. Au cours de la première semaine de janvier, la Terre est plus proche du Soleil d’environ 1,6 million de miles. C’est ce qu’on appelle le périhélie. L’aphélie, c’est-à-dire le moment où la Terre s’éloigne du soleil d’environ 1,6 million de miles, se produit au cours de la première semaine de juillet. Ce fait peut sembler contraire à ce que nous savons des saisons dans l’hémisphère nord, mais en réalité la différence n’est pas significative en termes de climat et n’est PAS la raison pour laquelle nous avons des saisons. Les saisons sont dues au fait que la Terre est inclinée de 23,5° sur son axe. L’orientation de l’inclinaison par rapport à l’espace ne change pas au cours de l’année ; ainsi, l’hémisphère Nord est incliné vers le soleil en juin et éloigné du soleil en décembre, comme l’illustre le graphique ci-dessous.
La relation entre la longueur du jour et la température
Il y a un décalage entre le jour le plus long de l’année et les températures moyennes les plus chaudes pour la plupart des lieux de moyenne et haute latitude.
Dans le nord de l’OH/nord-ouest de l’AP, la température quotidienne maximale survient près de 3 semaines plus tard, à la mi-juillet. Tout comme la partie la plus chaude de la journée se produit généralement plusieurs heures après midi, lorsque le soleil est le plus haut dans le ciel, la partie la plus chaude de l’été accuse un retard par rapport au solstice d’été. Ce décalage est dû au temps nécessaire au sol et à l’eau pour se réchauffer. Les températures moyennes continuent de grimper jusqu’à ce que le soleil descende plus bas dans le ciel. Bien que l’effet soit évident sur un graphique de température quotidienne, il est plus facile de le constater en examinant les changements de la température moyenne mensuelle. À Cleveland, le mois de juillet est en moyenne supérieur de 3,3°F degrés à celui de juin, et le mois d’août est également plus chaud que le mois de juin de 2,8°F, même si la longueur des jours en août est considérablement inférieure à celle des jours en juin.