5. En fonction des saisons
En une année, la Terre décrit autour du Soleil une ellipse, proche d'un cercle, dont l'excentricité varie avec des périodicités de 100 000 à 400 000 ans.
Une orbite elliptique implique une variation, au cours de l'année, de la distance Terre- Soleil.
Si l'excentricité augmente, la distance Terre- Soleil au périhélie (position la plus proche du Soleil) diminue alors que la distance Terre- Soleil à l'aphélie augmente
Mais contrairement à l’idée reçue, ce n’est pas la distance au soleil qui détermine les saisons !
Remarque : l’orbite de la terre varie sur de grandes périodes ce qui est responsable de variation globale du climat sur terre.
Pour comprendre le phénomène des saisons, il est nécessaire de prendre en compte
Yl’inclinaison de l’axe de rotation de la terre : 23,5° par rapport à la perpendiculaire au plan de l’écliptique (plan de l’orbite de la terre autour du soleil).
Lors de la révolution de la terre autour du soleil cet axe reste parallèle à lui-même (l’inclinaison reste constante)
Si l'axe de rotation de la Terre était
perpendiculaire au plan de l'écliptique, les rayons du soleil seraient perpendiculaires à la surface de la Terre, à l'équateur, tout au long de l'année et chaque point de chaque hémisphère recevrait tout au long de l'année la même quantité d'énergie : les saisons n'existeraient pas.
A une latitude donnée dans l’hémisphère nord
Aux solstices, les rayons solaires sont perpendiculaires à la surface de la Terre aux tropiques.
• Au solstice d'été, le Tropique du Cancer reçoit le maximum d'énergie solaire.
L'hémisphère Nord, a une durée de jour maximale.
• Au solstice d'hiver, c'est le Tropique du Capricorne qui reçoit le maximum d'énergie. La durée du jour dans l'hémisphère Nord est alors minimale
Aux équinoxes, les rayons solaires sont perpendiculaires à la surface de la Terre à l’équateur
• Les deux hémisphères reçoivent la même quantité d'énergie.
• Les durées jour/nuit sont alors égales et cela dans les deux hémisphères
Position intermédiaire : au cours de l'année, le point d'insolation maximale se déplace d'un tropique à l'autre. Dans la situation présentée, la durée du jour sera supérieure à la durée de la nuit dans l'hémisphère Nord.
L'inclinaison de l'axe de la Terre sur le plan de son orbite est la cause des changements de hauteur du Soleil et des variations de la durée de la journée au cours des saisons.
Exemple :
L'hémisphère Nord est incliné vers le Soleil durant l'été. Il fait donc plus chaud l'été, car les rayons arrivent plus perpendiculairement sur nos régions que durant l'hiver.
A l'échelle de l'année, c'est la zone intertropicale qui reçoit le plus d'énergie solaire. Ceci explique qu'au cours de l'année entre 35° de latitude Nord et 35° de latitude Sud
• Les conditions météorologiques restent relativement stables
• Et les températures varient peu. Des périodes pluvieuses succèdent à des périodes sèches.
A partir de 35° de latitude, on observe la succession de quatre saisons bien marquées jusqu'à 60° de latitude, latitude à partir de laquelle on n'observe plus que deux saisons :
• L’hiver caractérisé par l'absence de rayonnement solaire et par la déperdition d'énergie pendant la longue nuit polaire, essentiellement par le rayonnement thermique (résiduel) partant dans l'espace.
• En été, le rayonnement solaire bien que faible est continu.
Mais le BILAN radiatif terrestre correspond à l’énergie reçue, certes mais nous devons prendre aussi en compte l’énergie réfléchie, absorbée et réémise.
