La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...). D'une durée d'environ trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) (voir le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) Solstice (Le solstice est un événement astronomique qui se produit lorsque la position apparente du...) et Équinoxe ci-dessous), la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de...) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les...) un rôle déterminant sur l'état de la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui...) qui dépend essentiellement de facteurs climatiques. L'expression : fruits et légumes de saison illustre parfaitement l'influence de la saison sur l'état de la végétation.
D'un point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) astronomique, une saison correspond à l'intervalle de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) occupe sur une portion de l'espace lors de sa révolution autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...). C'est l'inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite...) de l'axe des pôles combinée à la révolution de la Terre autour du Soleil, qui fait qu'il se produit une alternance des saisons ; qui proviennent de la variation d'ensoleillement induite par l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil...) changeante vis à vis du rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement...). Elles correspondent aux périodes qui séparent le passage de la Terre à certains points de son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) ou, réciproquement, du Soleil à certains points de la sphère céleste (La sphère céleste est une sphère imaginaire de rayons quelconques et dont le centre est occupé...), et que la mécanique céleste (La mécanique céleste est un terme qui désigne la description du mouvement d'objets...) désigne par les équinoxes et les solstices.
Ainsi, dans les zones de climat tempéré (On distingue en général plusieurs climats dans la zone tempérée, située...), les saisons astronomiques correspondent grossièrement à quatre phases d'évolution du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une...) dans l'année : printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le...), été, automne (L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et...), hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.). Dans les zones de climat tropical (Le climat tropical est un type de climat présent entre les tropiques, généralement...), on parle également de saisons mais dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) de saison des pluies et de saison sèche.
Les variations climatiques saisonnières sont créées par un double facteur : d'une part la révolution de la Terre autour du Soleil, et d'autre part l'inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre par rapport au plan de son orbite autour du Soleil (écliptique).
En fonction de la position de la Terre par rapport au Soleil sur son orbite, la zone qui reçoit les rayons du Soleil de façon perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en...) se modifie donc. Plus les rayons arrivent proches de la perpendiculaire (c’est-à-dire plus le Soleil est proche du zénith), plus il fait chaud.
Pour un observateur terrestre, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) au long de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...), le Soleil, bien que fixe, semble osciller autour de l'équateur, de sorte qu'il éclaire perpendiculairement et successivement, comme l'indique la table située ci-dessous :
Les noms des saisons et les variations climatiques sont donc inversés dans les deux hémisphères.
Date et heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...) (UTC) des solstices et des équinoxes au début du XXIe siècle | ||||||||
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Année | Équinoxe de mars | Solstice de juin | Équinoxe de sept. | Solstice de déc. | ||||
jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) | heure | jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) | heure | jour | heure | jour | heure | |
2001 | 20 | 13:31 | 21 | 07:37 | 22 | 23:04 | 21 | 19:21 |
2002 | 20 | 19:16 | 21 | 13:25 | 23 | 04:55 | 22 | 01:15 |
2003 | 21 | 01:00 | 21 | 19:10 | 23 | 10:46 | 22 | 07:04 |
2004 | 20 | 06:48 | 21 | 00:57 | 22 | 16:30 | 21 | 12:41 |
2005 | 20 | 12:33 | 21 | 06:46 | 22 | 22:23 | 21 | 18:35 |
2006 | 20 | 18:25 | 21 | 12:25 | 23 | 04:03 | 22 | 00:21 |
2007 | 21 | 00:07 | 21 | 18:06 | 23 | 09:50 | 22 | 06:07 |
2008 | 20 | 05:48 | 20 | 23:59 | 22 | 15:44 | 21 | 12:03 |
2009 | 20 | 11:43 | 21 | 05:45 | 22 | 21:18 | 21 | 17:46 |
2010 | 20 | 17:31 | 21 | 11:29 | 23 | 03:09 | 21 | 23:38 |
2011 | 20 | 23:20 | 21 | 17:16 | 23 | 09:04 | 22 | 05:29 |
2012 | 20 | 05:14 | 20 | 23:08 | 22 | 14:48 | 21 | 11:11 |
2013 | 20 | 11:01 | 21 | 05:04 | 22 | 20:44 | 21 | 17:11 |
2014 | 20 | 16:56 | 21 | 10:51 | 23 | 02:28 | 21 | 23:02 |
2015 | 20 | 22:45 | 21 | 16:38 | 23 | 08:20 | 22 | 04:48 |
2016 | 20 | 04:40 | 20 | 22:34 | 22 | 14:21 | 21 | 10:44 |
2017 | 20 | 10:28 | 21 | 04:23 | 22 | 20:01 | 21 | 16:27 |
Référence : IMCCE Institut de mécanique céleste de calcul des éphémérides. |
Selon une idée reçue assez courante, les saisons dépendraient de la distance Terre-Soleil, la Terre étant plus proche du Soleil en hiver qu'en été. Cette idée est fausse, car elle n'explique ni les variations de la durée du jour, ni l'inversion des saisons entre les hémisphères austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère...) et boréal. La distance moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) Terre-Soleil est de 150 millions de km avec une variation annuelle de + ou - 2,5 millions de km (soit 1,6 %). Actuellement, la Terre est au plus proche du Soleil (périhélie) vers le 3 janvier et au plus loin (aphélie) vers le 4 juillet, soit respectivement (pour l'hémisphère nord) environ 2 semaines après le solstice d'hiver (pour le périhélie), et le solstice d'été (pour l'aphélie). C'était l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...) il y a 12 900 ans, selon le cycle de précession des équinoxes (La précession des équinoxes est le lent changement de direction de l'axe de rotation de la Terre.).
De par la variation de la distance Terre-Soleil, les saisons devraient avoir un contraste plus grand dans l'hémisphère sud par rapport à l'hémisphère nord. Seulement, très souvent des effets locaux (proximité des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...), vents dominants…) viennent contredire cette prévision.
Cette variation a une autre conséquence, car la Terre se déplace plus vite autour du Soleil lorsqu'elle en est plus près. De ce fait, la saison sur laquelle tombe le 3 janvier est la plus courte. Un calcul simple à partir de la table ci-dessous le démontre : 92 jours pour le printemps, 94 jours pour l'été, 90 jours pour l'automne, 89 jours pour l'hiver. C'est vrai pour les saisons de l'hémisphère nord, alors que pour le sud, c'est l'été qui est la saison la plus courte et l'hiver la plus longue.
L'effet de ce phénomène sur les différences de climat entre les deux hémisphères est une question intéressante, qui donne dans le cas de la Terre un résultat surprenant :
Effets thermiques des saisons | |
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Autre exemple :