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L’axe de rotation de la Terre n’est pas perpendiculaire au plan de l’écliptique. Autrement dit, la Terre est une «toupie» qui penche. L'inclinaison du plan équatorial terrestre sur le plan de l'écliptique est égal à 23,5°.

La Terre tourne autour du soleil à la vitesse de 100’000 Km/h. Elle met 1 année (365 jours et 6 heures) pour faire le tour. On parle de révolution autour du Soleil. En comparaison, une révolution dure 88 jours sur Mercure et 165 ans sur Neptune. Les «neptuniens» fêtent leur anniversaire tous les 165 ans !

On distingue la révolution sidérale (intervalle de temps mis par une planète pour accomplir un tour autour du Soleil) et la révolution synodique (intervalle de temps qui sépare 2 positions relatives identiques de la planète par rapport à la Terre et au Soleil).

Sur la Terre, lorsqu’on s’éloigne de la région équatoriale on remarque le phénomène des saisons: 4 périodes qui sont marquées par une évolution de l’ensoleillement et des variations du climat. Une saison chaude (l’été), une saison froide (l’hiver) et 2 saisons intermédiaires (le printemps et l’automne). On remarque aussi que les saisons n’ont pas la même durée.

Comment expliquer ces variations climatiques alors que le soleil produit un rayonnement presque constant ?

L’orbite terrestre

Il faut savoir que l’orbite de la Terre s’inscrit dans un plan qu’on appelle l’écliptique. Les autres planètes du système solaire tournent approximativement dans ce même plan.

La distance moyenne de la Terre au soleil est de 150 millions de kilomètres. L’orbite terrestre n’est pourtant pas un cercle centré sur le soleil. C’est une ellipse à faible excentricité dont le soleil occupe l’un des foyers. La distance Terre-soleil varie de 1,6% au cours de l’année, soit 2,5 millions de kilomètres.

Cette distance est négligeable et n’a pas d’effet important sur le climat. C’est même en hiver, vers le 4 janvier, que la Terre se rapproche le plus du soleil. La distance Terre-soleil est maximale vers le 4 juillet. Il faut donc chercher la cause des saisons ailleurs.

La cause des saisons

«L’hiver», un film de la série «Tous sur orbite»

«Le printemps», un film de la série «Tous sur orbite»

«L’été», un film de la série «Tous sur orbite»

«L’automne», un film de la série «Tous sur orbite»

Dans l'hémisphère Nord, le 21 ou le 22 décembre c’est le solstice d’hiver: la plus longue nuit de l’année. Le Soleil est bas sur l’horizon: ses rayons atteignent la Terre obliquement et réchauffent peu.

Les jours s’allongent. Le 21 mars c’est équinoxe de printemps: les jours et les nuits ont la même durée (12 heures). Le Soleil se lève exactement à l'Est et se couche à l'Ouest.

Les jours continuent de s’allonger jusqu’au 21 juin: c’est le solstice d’été, le jour le plus long. C’est aussi le jour où le Soleil est le plus haut dans le ciel. Le Soleil est même au zénith à midi sur le tropique du Cancer (23,5° lat. nord).

solstice d’hiver

équinoxe de printemps

équinoxe d’automne

solstice d’été

A partir du 21 juin les jours diminuent jusqu’au 23 septembre où le jour et la nuit ont la même durée (12 h). C’est l’équinoxe d’automne.

Le Soleil est au zénith à midi sur le tropique du Cancer (23,5° lat. nord), le 22 décembre sur le tropique du capricorne (23,5° lat. sud), le 21 mars et le 23 septembre à l'équateur.

Les jours diminuent encore et le cycle recommence..

21 juin

22 déc

21 mars

23 sept

Lorsque l’hémisphère nord est tourné vers le Soleil : c’est l’été dans l’hémisphère nord, il fait chaud.

En hiver c’est le contraire : il fait froid.