Si la Terre est plus loin du Soleil en été, pourquoi fait-il plus chaud ?

💡 La réponse en une phrase : les saisons ne sont pas expliquées par la distance Terre-Soleil.

Jamais la Terre ne sera aussi loin du Soleil en 2024. Ce vendredi 5 juillet 2024, la Terre passe à l’aphélie. On ne s’en rend pas compte, car il n’y a rien de particulier à observer. Cela veut simplement dire qu’aujourd’hui, la Terre est à sa distance maximale de l’étoile du système solaire. Cela se produit très exactement à 7 heures, 6 minutes et 3 secondes (heure de Paris). La Terre est alors à 152 099 968 km du Soleil.

On pourrait trouver cela étrange que l’aphélie de la Terre se produise pendant l’été, soit la saison durant laquelle il fait habituellement le plus chaud. Alors, pourquoi avons-nous plus chaud tandis que notre planète est plus loin du Soleil ? L’explication est simple : les saisons ne s’expliquent pas par la distance entre la Terre et le Soleil.

L’aphélie et l’été coïncident, mais juste dans l’hémisphère nord

Effectivement, l’orbite de la Terre autour du Soleil n’est pas un cercle parfait. C’est d’ailleurs parce que cette orbite est une ellipse, que l’on peut parler d’aphélie et de son contraire, le périhélie — lorsque la Terre est au plus près du Soleil dans l’année. L’aphélie se produit pendant l’été, habituellement au début du mois de juillet, et le périhélie pendant l’hiver, au début du mois de janvier. Mais, cette affirmation manque d’une précision très importante : elle n’est valable que dans l’hémisphère nord de la planète. Dans l’hémisphère sud terrestre, l’inverse se produit : l’aphélie survient durant l’hiver et le périhélie durant l’été.

Puisque la situation est différente dans les deux hémisphères, cela montre donc bien que la distance entre le Soleil et la Terre ne peut pas expliquer l’existence des saisons. Les saisons sont liées à un autre paramètre, celui de l’inclinaison terrestre. En plus de tourner autour du Soleil, notre planète tourne sur elle-même. Elle est ainsi en rotation sur un axe, que l’on peut imaginer comme une ligne reliant les deux pôles. Un tour complet sur cet axe est égal à une journée.

L’axe de rotation de la Terre est incliné

Or, cet axe est incliné de 23,4°. Par rapport à quoi ? À ce que l’on appelle le plan de l’écliptique, c’est-à-dire le plan de l’orbite de la Terre autour du Soleil. Tandis que la Terre tourne autour du Soleil, l’axe reste toujours incliné dans la même direction. Il y a donc un hémisphère davantage incliné vers le Soleil, puis c’est l’autre. On alterne ainsi chaque année. L’hémisphère le plus incliné vers le Soleil est un peu plus chauffé que l’autre : c’est l’été dans cette zone et l’hiver dans l’autre. En ce moment, c’est l’été dans l’hémisphère nord (qui est plus incliné vers le Soleil) et l’hiver dans l’hémisphère sud (moins incliné vers le Soleil).

On parle d’ailleurs de solstice pour le passage à l’été ou à l’hiver. Mais, pas lors du passage au printemps ou à l’autonome : ce sont alors des équinoxes, correspondant aux moments où les deux hémisphères de la Terre reçoivent des quantités comparables de chaleur solaire.

Voilà pourquoi il n’est pas paradoxal que la Terre soit plus éloignée du Soleil pendant l’été et qu’elle soit plus proche du Soleil pendant l’hiver.