Saisons astronomiques et météorologiques

Climatologie

Les saisons constituent l'une des divisions de l'année, généralement basées sur les changements annuels du temps météorologique. Elles correspondent, suivant les régions géographiques terrestres et les traditions, aux périodes qui séparent le passage de la Terre à certains points de son orbite ou, réciproquement, du Soleil à certains points de la sphère céleste, et que la mécanique céleste désigne par les équinoxes et les solstices.

Saisons et climat

Ainsi, dans les zones de climat tempéré, les saisons astronomiques correspondent grossièrement à quatre phases d'évolution du climat dans l'année : printemps, été, automne, hiver. Dans les zones de climat tropical, on parle également de saisons mais dans le sens de saison des pluies et de saison sèche.

Saisons astronomiques ou calendaires

Les saisons résultent de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de son orbite. L'angle que fait l'axe de rotation de la Terre et la normale au plan de l'orbite est fixe et égal à 23° 27'. En conséquence, au fur et à mesure de la progression de la Terre sur son orbite autour du Soleil (la révolution), l'orientation des rayons solaires varie au cours de l'année selon la latitude. Plus l'incidence des rayons solaires est grande, plus l'énergie interceptée par unité de surface est faible. Les apports énergétiques varient donc en un même lieu au cours des saisons et bien sûr au cours de la journée.

L'été est la saison chaude de l'hémisphère boréal et la saison froide de l'hémisphère austral. Le début de chaque saison est défini respectivement par les solstices (été et hiver) et les équinoxes (printemps et automne).

Pour un observateur terrestre, tout au long de l'année, le Soleil, bien que fixe, semble osciller autour de l'équateur, de sorte qu'il éclaire perpendiculairement et successivement :

l'équateur, vers le 21 mars, à l'équinoxe de printemps (hémisphère nord) ou d'automne (hémisphère sud) ;
le tropique du Nord, vers le 22 juin, au solstice d'été (hémisphère nord) ou d'hiver (hémisphère sud) ;
l'équateur, de nouveau, vers le 23 septembre, à l'équinoxe d'automne (hémisphère nord) ou de printemps (hémisphère sud) ;
le tropique du Sud, vers le 21 décembre, au solstice d'hiver (hémisphère nord) ou d'été (hémisphère sud).

Les noms des saisons et les variations climatiques sont donc inversés dans les deux hémisphères.

Note

Le phénomène des variations climatiques saisonnières n'a strictement rien à voir avec la distance moyenne Terre-Soleil, qui est de 150 millions de km avec une variation annuelle de + ou -2,5 millions de km (soit seulement 1,6 %). La Terre est au plus proche du Soleil (périhélie) vers le 3 janvier, soit aux alentours du solstice d'hiver (hémisphère nord) et au plus loin (aphélie) vers le 3 juillet, soit peu après le solstice d'été (hémisphère nord).

De fait, la seule chose attribuable à la distance Terre-Soleil dans le phénomène des saisons est le contraste plus grand qu'elles devraient avoir dans l'hémisphère sud par rapport à l'hémisphère nord. Seulement des effets locaux (proximité des océans, vents dominants...) viennent contredire cette prévision.

Saisons météorologiques

Les saisons calendaires ou astronomiques, qui débutent avec les équinoxes (printemps et automne) et les solstices (été et hiver), ne sont pas les mêmes que les saisons météorologiques.

En effet, en météorologie, elles commencent plus tôt et correspondent à des périodes de trois mois complets :

printemps : du 1er mars au 31 mai (mars, avril et mai) ;
été : du 1er juin au 31 août (juin, juillet et août) ;
automne : du 1er septembre au 30 novembre (septembre, octobre et novembre) ;
hiver : du 1er décembre au 28 ou 29 février (décembre, janvier et février).

Les saisons sont définies en fonction des équinoxes, soit le moment où la durée du jour est égale à celle de la nuit (pour le printemps et l’automne) et des solstices, soit la journée la plus et la moins ensoleillée de l'année (pour l’été et l’hiver). Cependant, la météorologie utilise un tout autre indicateur : la température.

En météorologie, l'été correspond à la période de l'année la plus chaude. La durée d’ensoleillement maximale se situe autour du solstice d'été (20 ou 21 juin). Cependant en raison de l'inertie de l’atmosphère, ce n'est qu'environ trois semaines après que la température moyenne atteint généralement son maximum, c'est-à-dire à la mi-juillet. On estime que ce moment correspond au milieu de l'été. De ce fait, en météorologie, l'été commence 1er juin pour s'achever le 31 août.

C'est exactement, le même schéma avec l'hiver, l'ensoleillement est au plus bas au solstice d’hiver (21 ou 22 décembre). Mais avec l'inertie de l'atmosphère, le pic de l'hiver se situe généralement plutôt mi-janvier. Ainsi l'hiver météorologique débute le 1er décembre et prend fin le 28 ou 29 février.