On pourrait être tenté de croire que les changements de saison sont dus à des changements de distance entre la Terre et le Soleil : l’air serait plus chaud en été parce que nous sommes plus proches du Soleil, et le froid de l’hiver viendrait de ce que nous sommes plus loin des chauds rayons du Soleil. Cela semble logique au premier abord, et il se trouve que c’est une conception erronée répandue. C’est vrai que l’orbite de la Terre est légèrement elliptique — c’est-à-dire qu’elle ne décrit pas un cercle parfait autour du Soleil. Si vous êtes au Canada, vous pourriez être surpris d’apprendre que la Terre est le plus proche du Soleil (point appelé périhélie) en janvier et le plus loin du soleil (aphélie) en juillet!

Cela nous amène à la seconde question, qui donne un indice important sur la raison pour laquelle la distance entre la Terre et le Soleil n’explique pas les saisons. Les mois d’hiver au Canada, de décembre à mars, sont les plus chauds en Australie. Si les saisons venaient du fait que la Terre est plus proche du Soleil en été, les saisons devraient être les mêmes dans les 2 hémisphères.

La clé des saisons réside dans une particularité de la Terre en orbite autour du Soleil : l’axe de rotation de la Terre (celle-ci fait un tour sur elle-même en une journée) est en fait incliné d’environ 23,5 degrés. Les pôles Nord et Sud ne sont donc pas exactement en haut et en bas. À cause de cela, à mesure que la Terre tourne autour du Soleil, différentes parties de la planète reçoivent des quantités différentes de rayonnement solaire.

Earth's tilt produces our seasons.[/caption]
Nos saisons sont dues à l’inclinaison de la Terre.
Légende :
Earth = Terre
Night = Nuit
Equator = Équateur
Day = Jour
Sun = Soleil
Low density of incident rays (northern winter) = Faible densité de rayons incidents (hiver nordique)
High density of incident rays (southern summer) = Forte densité de rayons incidents (été austral)

Lorsque l’hémisphère Nord penche vers le Soleil, ses jours sont plus longs et il reçoit une plus forte concentration de rayons solaires, ce qui réchauffe cette partie de la planète davantage que l’hémisphère Sud. Celui-ci penche alors en direction opposée du Soleil, de sorte que ses jours sont plus courts et qu’il reçoit des rayons solaires moins intenses. Comme vous pouvez le deviner, cela correspond à l’été dans l’hémisphère Nord et à l’hiver dans l’hémisphère Sud.

Entre ces extrêmes, il y a des moments où la Terre n’est penchée ni vers le Soleil ni vers l’opposé, et où les 2 hémisphères reçoivent des quantités approximativement égales de rayonnement solaire et ont des jours et des nuits de même durée. Cela nous donne le printemps et l’automne.

Maintenant que vous savez que l’inclinaison de la Terre est à l’origine des saisons, vous pourriez vous demander pourquoi la Terre est ainsi inclinée. En réalité, nous ne le savons pas vraiment. Selon certaines théories, un impact géant alors que la Terre était encore en formation aurait pu perturber son axe.

Par contre, nous savons que l’inclinaison de la Terre varie dans le temps. Dans un cycle qui dure environ 40 000 ans, l’inclinaison varie entre 22,1 et 24,5 degrés. L’inclinaison est également affectée par le mouvement de grandes masses d’air ou de calottes glaciaires, par la dérive des continents et par d’autres causes. Lorsque la Terre est plus inclinée, les saisons deviennent plus contrastées : les hivers deviennent plus froids et les étés plus chauds dans les 2 hémisphères. Mais 40 000 ans constituent une très longue période, de sorte que nous ne verrons pas de différence au cours de notre vie!

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