Si l’on regarde la durée du jour et de la nuit pour les mois de l’année (en France), c’est le mois de juin qui a les jours les plus longs. Si l’on regarde les mois le plus chaud, c’est le plus généralement juillet, et même assez souvent août :

Comment expliquer cette différence ? Pourquoi le mois le plus exposé au Soleil n’est pas le plus chaud ?

Le solstice d’été

Le mois de juin marque le début de l’été, car il contient le jour du solstice d’été.

Le solstice est avant tout un phénomène astronomique. La Terre parcourt son orbite autour du Soleil en une année. L’axe de notre planète étant inclinée par rapport au plan de son orbite — appelé plan de l’écliptique — chaque hémisphère est donc tantôt dirigé au centre de l’orbite, tantôt dirigé vers l’extérieur. Le solstice d’été correspond au moment où l’hémisphère nord de la Terre est dirigé vers le Soleil.
Vu de cet hémisphère, le Soleil est à son point le plus haut dans le ciel ce jour-là.

Cela tombe généralement un 21 juin, mais peut se retrouver entre le 19 et le 22 juin, selon les années. D’un point de vue du calendrier, le jour du solstice est le jour où la journée est la plus longue, et la nuit la plus courte. C’est donc pour cette raison que le mois de juin, et pas un autre, a les jours les plus longs de l’année.

Or, la Terre, en tout cas un hémisphère donné, reçoit sa lumière, sa chaleur et toute son énergie de la part du Soleil et en journée. Si les jours sont plus longs, cet hémisphère reçoit plus d’énergie.

Globalement, le mois de juin est le mois le plus d’heures de Soleil (toujours dans l’hémisphère nord) : il s’agit donc aussi le mois où l’hémisphère nord reçoit le plus d’énergie. Logiquement donc, le mois de juin devrait être le mois le plus chaud. Pourtant, c’est rarement le cas.

Pourquoi un délai entre l’énergie reçue et la température ?

Il est facile de répondre à cette question, mais également très facile de tomber dans le piège de la mauvaise réponse.

Ce piège est de penser que lorsque l’on chauffe un corps pendant une durée donnée, alors sa température est au plus haut au milieu de cette durée.

Ceci est faux. Quand on chauffe un corps, le moment où il est le plus chaud est celui où l’on coupe la chauffe. Ainsi, une casserole que l’on met sur le feu de 12h00 à 12h10 sera donc à son plus chaud à 12h10, et non pas 12h05. Ceci provient du fait que la chaleur s’accumule avec le temps, et donc plus le temps passe, plus on en a, même si on chauffe moins.

Pour ce qui est de l’hémisphère nord chauffé par le Soleil, c’est la même chose. Ainsi, ce n’est pas parce que juin est le mois le plus chauffé par le Soleil que c’est là où la température est le plus élevée.
Au cours d’une année, l’hémisphère Nord reçoit évidemment de l’énergie toute l’année, mais les mois où il en reçoit le plus sont ceux centrés sur juin, donc d’avril à août. On peut dire que c’est notre période de chauffe.
Si on comprend ce que l’on vient de voir, alors on comprend que l’hémisphère est au plus chaud à la fin de cette période, soit juillet ou août.

En juillet et août, les jours sont de plus en plus courts, mais tout comme notre hémisphère reçoit de la chaleur en journée, il en perd la nuit (par rayonnement dans l’espace). Or, en juillet et en août, il en gagne toujours davantage en journée qu’il n’en perd la nuit. Durant ces deux mois, donc, le bilant thermique est donc toujours positif et la chaleur continue de s’accumuler.

Ce n’est généralement qu’à partir de septembre que la baisse de la durée des journées est suffisante, et que la chaleur perdue la nuit est supérieure à la chaleur gagnée le jour, que l’hémisphère finit par refroidir.

Une dissymétrie dans la température globale du sol

Pour savoir quel mois il fait le plus chaud, il faut aussi considérer la température du sol avant le réchauffement estival. En effet, si le sol était particulièrement froid avant, il mettra là aussi plus de temps à gagner en température.

Et c’est exactement ce qui se passe : au printemps (avril et mai, et même juin), l’hémisphère nord sort d’une période où il a fait très froid. La chaleur reçue et accumulée au printemps sert donc avant tout à compenser le froid de l’hiver, et celle de juin, juillet et août permettent ensuite de réellement chauffer.
Un peu comme en cuisine il faut compter quelques minutes pour décongeler un aliment avant de réellement pouvoir commencer à le cuire.

Il est donc bien normal qu’il fasse plus chaud après le mois de juin plutôt qu’avant, même si les mois d’avril et d’août ont à peu près les mêmes temps d’exposition au jour.

La même logique peut d’ailleurs être appliquée en automne et en hiver. En automne, le sol est encore chaud et son inertie thermique acquise en été. Cela permet donc d’avoir de la chaleur de septembre à novembre. Le mois de décembre, qui totalise le moins d’exposition au Soleil, n’est généralement pas le plus froid non plus ; ce titre revenant plutôt à janvier ou à février.

Il y a donc constamment un décalage entre la quantité d’ensoleillement et d’énergie reçue et la courbe de température au cours d’une année, essentiellement à cause de l’inertie thermique du sol.

Enfin, un décalage similaire est observé au cours d’une journée. Bien que le moment où le Soleil tape le plus fort soit 14 h (en France et par définition ; midi + 2 heures), le moment le plus chaud se situe bien après ça, autour de 16 h à 17 h. La raison est identique : le matin, le Soleil compense le froid de la nuit, et ce n’est qu’après que la chaleur sert à vraiment chauffer le sol et l’air. Vous pouvez voir l’article dédié à cette question.

image d’en-tête de Jessie Hodge