Tous les trois mois, nous changeons de saison. Par exemple autour du 21 juin, on passe du printemps à l’été. Et trois mois plus tard, de l’été à l’automne.
Solstices et équinoxes sont les noms de ces jours qui marquent le changement de saison.
Mais savez-vous différentier solstice ou équinoxe ? Pourquoi a t-on un équinoxe de printemps et pas un solstice de printemps ? ou n’a-t-on pas d’équinoxe d’été ?
La réponse sera donnée ici, mais avant ça, un peu d’astronomie : car pour bien comprendre, on en a besoin !
Les conséquences des saisons sur la position des astres
Le début des quatre saisons de l’année est marqué un phénomène astronomique bien précis qui a pour cause l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre par rapport au plan de révolution des planètes autour du Soleil, le plan de l’écliptique.
Ainsi, l’on a :
- le solstice d’été, marquant le moment où l’hémisphère nord est dirigé directement vers le Soleil. Le Soleil passe au zénith sur le tropique du Cancer à ce moment (seule fois de l’année où ça arrive).
- l’équinoxe d’automne : c’est le moment où le Soleil passe au zénith en traversant l’équateur, de l’hémisphère nord vers l’hémisphère sud.
- le solstice d’hiver : le moment où l’hémisphère sud est dirigé vers le Soleil. Le Soleil passe au zénith sur le tropique du Capricorne.
- l’équinoxe de printemps : le moment où le Soleil passe au zénith en traverse l’équateur, de l’hémisphère sud vers l’hémisphère nord.
Note : le zénith et la position du ciel situé exactement à la verticale d’un lieu. Le Soleil est dit au zénith quand il est parfaitement à la verticale du lieu. Un bâton planté verticalement pointe alors exactement vers le Soleil et n’a donc pas d’ombre.
Entre les tropiques, le Soleil se trouve au zénith exactement deux fois par an pour un endroit donné. Sur les tropiques, cela arrive une fois par an (lors d’un des solstices, selon l’hémisphère) et sur l’équateur cela arrive lors des équinoxes). Lors des équinoxes, donc, le zénith passe d’un hémisphère à un autre : l’hémisphère qui reçoit le Soleil passe alors en été.
En dehors des tropiques (comme en France métropolitaine), la rondeur de la Terre fait que la surface ne fait jamais face au Soleil : cette dernière n’est jamais parfaitement à la verticale.
Les définitions précédentes sont les définitions astronomiques. Le moment où le Soleil passe à la verticale d’un lieu est très précis, et c’est pour cela que le solstice ou l’équinoxe désigne en réalité un moment précis de la journée. Pour l’année 2018 où cet article est écrit, l’équinoxe d’automne est le 23 septembre 2018 à 03h54 du matin (heure de Paris).
Sur le calendrier civil (Grégorien), par commodité, on passe d’une saison à une autre durant toute une journée (donc le 23 septembre en entier, pour 2018). À préciser enfin que cette journée est datée pour Greenwich. En effet, le moment de l’équinoxe peut très bien se trouver un certain jour à Greenwich, et un autre jour à un autre endroit, puisque la ligne de changement de date est ailleurs que Greenwich (exactement comme le changement d’année et les feux d’artifices se font progressivement au cours des 31 décembre et 1er janvier selon les pays).
Les conséquences des saisons sur la durée des jours et de la nuit
Tout ceci peut sembler un peu compliqué. Heureusement, il y a une définition plus simple, moins astronomique.
Une autre des conséquences de l’inclinaison de l’axe de rotation de notre planète par rapport au plan de l’écliptique est que la longueur du jour et de la nuit sont variables.
Ainsi, il n’aura échappé à personne vivant en France qu’en été, il fait jour de ~05 heures jusqu’à ~22 heures, alors qu’en hiver, le jour ne se lève que vers ~08 heures pour se coucher autour de ~16 heures.
Les durées du jour et de la nuit varient passant par un maximum et un minimum et aussi par un jour où la journée est égale à la nuit. Ce sont ces paramètres qui marquent les saisons :
- le solstice d’été marque le jour où la journée est la plus longue et la nuit la plus courte.
- l’équinoxe d’automne est le jour où la journée et la nuit durent aussi longtemps l’un que l’autre (avec la journée variant en diminuant).
- le solstice d’hiver marque le jour où la journée est la plus courte et la nuit la plus longue.
- l’équinoxe de printemps est le jour où la journée et la nuit durent aussi longtemps l’un que l’autre (avec la journée variant en augmentant).
Avec ceci, on comprend que les jours augmentent du début de l’hiver à la fin du printemps, et diminuent du premier jour de l’été à la fin de l’automne.
Bon, équinoxe ou solstice ?
Si vous connaissez l’étymologie de ces deux mots, la réponse saute aux yeux avec les deux explications précédentes.
L’équinoxe, pour commencer, ou, du latin, « equi nox », avec equi signifiant « égal » et nox signifiant « nuit ». Un équinoxe signifie donc « la nuit [est] égale [au jour] ».
Si l’on remarque que les journées à peu près égales aux nuits sont plutôt un truc de printemps ou d’automne, on déduit que l’on a un équinoxes de printemps et un équinoxe d’automne.
Et le solstice ? Là aussi, cela vient du latin : « sol stice », où sol est le nom du Soleil et stice signifie « arrêt » (on retrouve le suffixe « stice » dans « armistice » : « l’arrêt des armes »), c’est à dire la fin de la guerre. Solstice signifie donc « le Soleil s’arrête ».
Pour comprendre cette expression imagée, il faut voir le Soleil tout au long de l’année : au printemps, les jours s’allongent et le soleil monte chaque jour un peu plus haut dans le ciel. Il arrive un jour où cette progression s’arrête : le Soleil s’arrête de monter dans le ciel. D’où « le soleil s’arrête ».
Même chose en hiver : au cours de l’été et de l’automne, le Soleil descend de plus en plus, et il arrive un jour où il est au plus bas et s’arrête de descendre, et il finit par remonter à partir des jours suivants.
Au passage… sur cette dernière chose, où le Soleil s’arrête de descendre dans la ciel, puis remonte et renaît à la fin de décembre, si l’on est un païen de l’antiquité, c’est l’occasion de faire la fête : la fête de Noël, avant d’être une fête chrétienne, est une fête astronomique !
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