Un mois plus tard dans les maritimes, me voici donc avec un nouveau mystère a résoudre! Enfin, celui-ci n'est pas vraiment un mystère pour la science mais l'est pour la plupart des individus qui peuplent cette Terre!
Le 22 décembre 2007 à 01:07 AM, l'Hémisphère Nord de la Terre a été marqué par le début de l'hiver communément appellé solstice d'hiver. C'est un phénomène très commun qui se produit 2 fois par année dans la même période mais jamais à la même heure (le saviez-vous?). Beaucoup de personnes croit encore que le changement de saison se produit à minuit les 21 de mars, juin, septembre et décembre!
Les changements de saisons sont déterminés par la durée du jour ou de la nuit, aussi simple que cela!! Tout d'abord, on doit comprendre d'entrée de jeu que la Terre est inclinée et ne tourne pas sur elle-même par rapport à un axe vertical. Dans le meilleur des mondes, ça nous aurait permis de connaître une durée de jour et de nuit de 12 hres par jour. Voyez ça comme un avantage, plus besoin d'écouter MétéoMédia pour connaître le lever ou le coucher du soleil! Donc, l'inclinaison de la Terre est variable et est causée par les attractions inégales du Soleil et de la Lune d'où les marées entres autres.
Ceci dit, la longueur des jours est déterminé par la position du Soleil par rapport à l'horizon de la Terre. En effet, le Soleil doit être exactement à 90° par rapport à l'horizon. Toutefois, c'est qu'il n'y a qu'une partie du globe entre les deux pôles que le Soleil peut s'installer dans cette position qu'on appellera le zénith. En fait, le zénith change selon l'endroit où nous nous trouvons puisqu'il représente un «axe» vertical infini de 90° par rapport à l'horizon. Dans le cas qui nous occupe, le Soleil se trouve dans l'axe vertical des différents lieux que je vous nommerai.
Donc, la partie entre les deux globes qui peut avoir le Soleil au Zénith est délimitée au nord par le Tropique du Cancer et au sud par le Tropique du Capricorne. Exactement à mi-chemin entre les deux se trouve l'Équateur, toutes des lignes imaginaires tracée autour de la Terre. Les tropiques se situent exactement à 23°26'22" au Nord et au Sud de l'Équateur. Dans ce texte, il sera aussi question des cercles polaires Arctique et Antarctique qui sont situés à 23°26'22" des Pôles de la Terre et ce n'est pas une coïncidence, vous verrez pourquoi.
Voici une image pour les plus visuels:
C'est à 1h07AM le 22 décembre 2007 que le solstice d'hiver est arrivé. C'est à cette heure précise que le Soleil a atteint le zénith du Tropique du Capricorne, le point le plus au sud du globe où le Soleil peut être perpendiculaire à l'horizon. C'est donc la journée du 22 décembre qui sera la plus courte en terme de clarté pour l'année 2007. Dans l'Hémisphère Sud, c'est tout le contraire, c'est le solstice d'été et ce sera pour ses habitants la journée la plus longue de 2007. Notre solstice d'été se produit lorsque le Soleil est perpendiculaire à l'horizon du Tropique du Cancer, le point le au Nord.
Pour le printemps et pour l'automne, on parlera d'équinoxes. Ce sont les deux moments de l'année où les rayons du Soleil sont perpendiculaires à l'Équateur. Ce qui signifie que le jour et la nuit seront de durée égale partout sur le globe terrestre.
La variabilité du moment des solstices et des équinoxes est causé par la rotation de la Terre autour du Soleil. Nos calendriers prévoient 365,2425 jours par année. Ce nombre de jours ne correspond pas exactement à un tour parfait autour du Soleil. À titre indicatif, une année tropique dure 365,242190517 jours tandis que l'année sidérale (temps que prends la Terre pour faire un tour complet du Soleil) est de 365,256363051 jours. C'est pourquoi des astronomes et des mathématiciens se font la tâche de calculer l'heure exacte des équinoxes et des tropiques.
J'ai trouvé quelques images pour résumer le tout :

Un second phénomène important se produit lors de solstice. Si vous observez bien les deux pôles lors des solstices, vous remarquez que les régions des cercles polaires sont soit dans l'obscurité totale ou dans la luminosité totale! Cela veut dire que durant ces périodes, ces régions sont à la noirceur totale pendant 24 heures le jour (Nuit Polaire) ou à la clarté pendant 24 heures (Soleil de Minuit). Évidemment, le phénomène s'inversera au fur et à mesure que ces régions approchent de leur équinoxe respectif et il durera plus longtemps dépendamment de la lattitude. Au pôle-même, la nuit ou le jour durera 6 mois tandis qu'une apparence d'aube et de crépuscule sera présente pendant 2 mois.
Voici un petit vidéo de l'Institutt for informatikk de l'Université de Tromso en Norvège, situé tout près du cercle polaire Arctique, du 22 décembre 2007. Le Soleil lève vers 9h30 et se couche vers 13h00.
En espérant avoir démystifier avec vous nos changements de saisons!