Bon anniversaire à l’équinoxe de printemps!
Le printemps est à nos portes pour la plupart de l’hémisphère nord, et avec cela vient la promesse de longues journées d’été glorieusement grillées. Si le froid de l’hiver est encore dans l’air là où vous vivez, vous vous demandez peut-être combien de temps il faudra encore avant que ces jours plus longs arrivent.
Alors, combien de minutes de soleil supplémentaires gagnons-nous chaque jour ? Et, maintenant que je l’ai mentionné, pourquoi le nombre d’heures de lumière du jour change-t-il tout au long de l’année en premier lieu ? À quoi ressemble exactement ce changement ? Et qu’est-ce que tout cela a à voir avec les fonctions trigonométriques sinus et cosinus que nous avons appris ?
Rester à l’écoute car ce sont exactement les questions dont nous allons parler aujourd’hui !
Combien de minutes de plus de lumière du jour demain ?
Le soleil était levé et a brillé pendant 12 heures 10 minutes et 11 secondes aujourd’hui où je vis à Los Angeles. Hier, le soleil a mis 12 heures 8 minutes et 3 secondes pour traverser le ciel. Ce qui, si vous faites le calcul, signifie qu’aujourd’hui nous avons bénéficié de 2 minutes et 8 secondes d’ensoleillement supplémentaire. Et, sauf catastrophe solaire astronomiquement improbable, demain nous donnera 12 heures 12 minutes et 19 secondes d’ensoleillement – 2 minutes et 8 secondes de plus qu’aujourd’hui.
Hourra !
Aujourd’hui nous a donné 2 minutes et 8 secondes d’ensoleillement supplémentaire.
La nouvelle encore meilleure est que pour la semaine prochaine environ, les minutes d’ensoleillement continueront à augmenter de 2 minutes et 8 secondes par jour. Et pour la semaine suivante, elle continuera à augmenter au rythme légèrement plus lent d’environ 2 minutes et 7 secondes par jour. En fait, cette période autour de l’équinoxe vernale ou de printemps – et qui culmine en fait à l’équinoxe – est la période de l’année où le nombre d’heures de lumière du jour augmente le plus rapidement.
Mais, vous vous demandez peut-être pourquoi ? Et d’ailleurs, pourquoi le nombre d’heures de lumière du jour change-t-il tout au long de l’année ? Pour répondre à cette question, nous devons parler d’un peu d’astronomie de base du système solaire.
En quoi 23,5 degrés changent-ils tout ?
Imaginez la Terre et tous ses habitants tournant joyeusement comme une toupie autour de son axe une fois par jour. Maintenant, imaginez cette toupie heureuse voyageant lentement autour du Soleil une fois par an. Avec un peu de réflexion (et peut-être un modèle fabriqué avec une lampe de poche et une balle), vous devriez pouvoir vous convaincre que si l’axe autour duquel la Terre tourne est parfaitement aligné avec l’axe autour duquel elle tourne autour du Soleil, alors chaque endroit de la planète connaîtra toujours 12 heures de jour et 12 heures de nuit – chaque jour, toute l’année.
À moins que vous n’ayez réellement vécu dans une grotte (et donc que vous ne puissiez pas voir les allées et venues du jour et de la nuit), vous reconnaîtrez que cela ne ressemble pas du tout au système solaire dans lequel nous vivons – d’où la conclusion que ces deux axes ne doivent pas être réellement alignés. Ce qui est, en fait, vrai – nous savons que l’axe autour duquel la Terre tourne est incliné d’environ 23,5 degrés par rapport à l’axe autour duquel elle tourne autour du Soleil.
Que cela fait-il ? En bref, beaucoup de choses.
Pourquoi les heures de lumière du jour changent-elles ?
Plus précisément, pour nos besoins ici, le sous-produit le plus important de l’axe incliné de la Terre est le fait que le nombre d’heures de lumière du jour change tout au long de l’année – et la façon exacte dont il change dépend de la latitude à laquelle vous vivez. Si vous y réfléchissez (ou si vous jetez un coup d’œil à ce modèle de lampe de poche et de balle avec lequel vous avez joué tout à l’heure), vous verrez que la moitié supérieure de la Terre est inclinée vers le Soleil pendant la moitié de l’année et s’en éloigne pendant l’autre moitié.
Les parties de la planète inclinées vers le Soleil reçoivent plus de 12 heures d’ensoleillement par jour, les parties pointées à l’opposé en reçoivent moins. Lorsque la Terre se déplace autour du Soleil tout au long de l’année, le degré d’inclinaison d’une partie de la planète vers ou loin du Soleil change. Et avec ce changement vient un changement dans le nombre d’heures de lumière du jour que cette partie de la Terre reçoit.
Les parties de la planète inclinées vers le Soleil reçoivent plus de 12 heures d’ensoleillement par jour.
Alors qu’un endroit passe de l’hiver à l’été, le taux de changement du nombre d’heures de lumière du jour atteint son maximum à l’équinoxe de printemps – c’est pourquoi le nombre d’heures de lumière du jour augmente à un taux maximum en ce moment dans l’hémisphère nord. Après l’équinoxe de printemps, le taux d’augmentation de la lumière du jour diminue jusqu’à s’arrêter au solstice d’été. À ce moment-là, le nombre d’heures de lumière du jour commence à diminuer progressivement, reprenant de la vigueur jusqu’à atteindre un pic à l’équinoxe d’automne, puis diminuant progressivement jusqu’à s’arrêter à nouveau au solstice d’hiver.
À ce moment-là, le cycle recommence.
Heures de lumière du jour, sinus et cosinus : Quel est le lien ?
Comme cette nature périodique pourrait vous le laisser deviner, le nombre d’heures de lumière du jour et la vitesse à laquelle ce nombre d’heures change s’avère être étroitement lié aux fonctions trigonométriques sinus et cosinus dont nous avons parlé dernièrement. En fait, si vous faites un graphique du nombre d’heures de lumière du jour tout au long de l’année, vous verrez qu’il ressemble presque exactement à une fonction sinus.
Pourquoi cela ? Et à quoi ressemble en fait le graphique d’une fonction sinusoïdale en premier lieu ? Malheureusement, nous sommes tous à court de temps pour aujourd’hui. Donc, la réponse à ces questions va devoir attendre la prochaine fois.