Le ciel et la Terre
Pourquoi y a-t-il des saisons ?
Surprise : en hiver, en France, la Terre est plus proche du Soleil qu’en été !

Beaucoup de gens pensent qu’il fait chaud en été parce que la Terre est plus près du Soleil. Mais ce n’est pas ça !
La Terre tourne sur elle-même un peu penchée, comme une toupie qui penche. Pendant l’année, en faisant le tour du Soleil, c’est parfois notre moitié de la Terre qui penche vers le Soleil : c’est l’été. Les journées sont longues et le Soleil monte haut dans le ciel.
Six mois plus tard, notre moitié penche de l’autre côté : c’est l’hiver. D’ailleurs, quand c’est l’été en France, c’est l’hiver en Australie !
Les saisons ne viennent pas de la distance entre la Terre et le Soleil. La preuve : la Terre est au plus près du Soleil début janvier, en plein hiver pour nous ! Et quand c’est l’été en France, c’est l’hiver en Argentine.
La vraie raison, c’est l’inclinaison de l’axe de la Terre, penché d’environ 23,4°. Cet axe pointe toujours dans la même direction de l’espace. Alors, selon la position de la Terre sur son orbite, c’est tantôt l’hémisphère Nord, tantôt l’hémisphère Sud qui est tourné vers le Soleil.
En été, le Soleil monte plus haut dans le ciel : ses rayons arrivent plus droit et concentrent leur énergie sur une petite surface, comme une lampe de poche braquée bien en face. Les journées sont aussi plus longues, donc le sol a plus de temps pour se réchauffer. En hiver, c’est l’inverse : rayons rasants, énergie étalée et nuits plus longues.
Une idée reçue tenace attribue les saisons aux variations de distance Terre-Soleil. L’orbite terrestre est pourtant presque circulaire : la distance varie seulement d’environ 3 %, de 147,1 millions de km au périhélie, début janvier, à 152,1 millions de km à l’aphélie, début juillet. Et les saisons sont inversées entre les deux hémisphères, ce que la distance ne pourrait pas expliquer.
La cause est l’obliquité de la Terre : son axe de rotation est incliné d’environ 23,44° par rapport à la perpendiculaire au plan de l’orbite, et garde une orientation quasi fixe dans l’espace au cours de l’année. Au solstice de juin, l’hémisphère Nord est incliné vers le Soleil ; au solstice de décembre, c’est l’hémisphère Sud.
Deux effets se combinent. D’abord, la hauteur du Soleil : un rayonnement qui arrive à incidence rasante se répartit sur une surface plus grande, d’où un flux d’énergie par mètre carré plus faible. À la latitude de Paris, le Soleil culmine à environ 64° au solstice d’été contre 18° au solstice d’hiver. Ensuite, la durée du jour : environ 16 heures en juin contre 8 heures en décembre à cette latitude.
La distance au Soleil n’est pas tout à fait sans effet : elle module de quelques pour cent l’énergie reçue et allonge légèrement l’été boréal, la Terre se déplaçant plus lentement près de l’aphélie. Sur des dizaines de milliers d’années, les variations de l’orbite et de l’obliquité, décrites par Milutin Milanković, rythment d’ailleurs les cycles glaciaires.
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