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Combien de minutes de lumière du jour l’hémisphère nord gagne-t-il chaque jour en mars? Et en juin ? Quelle est la raison astronomique de ces changements? Continuez à lire pour le savoir!
Joyeux Équinoxe Vernal!
Le printemps approche à grands pas pour la majeure partie de l’hémisphère nord, avec la promesse de longues journées d’été glorieusement grillées. Si le froid de l’hiver est toujours dans l’air où vous vivez, vous vous demandez peut-être combien de temps il faudra jusqu’à ce que ces jours plus longs arrivent.
Alors, combien de minutes supplémentaires de soleil gagnons-nous chaque jour? Et, maintenant que je l’ai mentionné, pourquoi le nombre d’heures de clarté 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 étudiées?
Restez à l’écoute car ce sont exactement les questions dont nous parlerons aujourd’hui!
Combien de Minutes de Lumière du Jour Encore Demain?
Le soleil s’est 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 a donné 2 minutes et 8 secondes d’ensoleillement supplémentaire. Et, à moins d’une catastrophe solaire astronomiquement improbable, demain nous donnera 12 heures 12 minutes et 19 secondes de soleil — 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 meilleure nouvelle est que pour la semaine prochaine, les minutes d’ensoleillement continueront d’augmenter de 2 minutes et 8 secondes par jour. Et pour la semaine qui suivra, il 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 vernal ou de printemps — et atteignant en fait un pic 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 clarté change-t-il tout au long de l’année? Pour répondre à cela, nous devons parler d’un peu d’astronomie de base du Système solaire.
Comment 23,5 degrés changent-ils tout?
Imaginez la Terre et tous ses habitants tournant joyeusement comme un sommet autour de son axe une fois par jour. Maintenant, imaginez cette toupie joyeusement 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 – tous les jours, toute l’année.
À moins d’avoir réellement vécu dans une grotte (et donc de ne pas pouvoir 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 nous pouvons tirer 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 tourne la Terre est incliné d’environ 23,5 degrés par rapport à l’axe autour duquel elle tourne autour du Soleil.
Qu’est-ce que ça fait? Bref, beaucoup.
Pourquoi les heures de 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 exactement comment cela change dépend de la latitude à laquelle vous vivez. Si vous y réfléchissez (ou jetez un œil à ce modèle de lampe de poche et de balle avec lequel vous avez joué plus tôt), vous verrez que la moitié supérieure de la Terre est inclinée vers le Soleil pendant la moitié de l’année et s’en éloigne pour l’autre moitié.
Les parties de la planète inclinées vers le Soleil reçoivent plus de 12 heures de soleil par jour, les parties éloignées en reçoivent moins. Comme la Terre se déplace autour du Soleil tout au long de l’année, le degré auquel une partie de la planète est inclinée vers ou loin du Soleil change. Et avec ce changement vient un changement dans le nombre d’heures de lumière du jour que reçoit cette partie de la Terre.
Les parties de la planète inclinées vers le Soleil reçoivent plus de 12 heures de soleil par jour.
Comme un lieu passe de l’hiver à l’été, le taux de variation 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 rythme maximal en ce moment dans l’hémisphère nord. Après l’équinoxe de printemps, la vitesse à laquelle la lumière du jour augmente diminue jusqu’à s’arrêter au solstice d’été. À ce moment-là, le nombre d’heures de lumière du jour commence progressivement à diminuer, prenant de la vapeur jusqu’à atteindre un pic à l’équinoxe d’automne, puis diminuant progressivement jusqu’à s’arrêter à nouveau au solstice d’hiver.
À quel point le cycle recommence.
Heures de lumière du jour, sinus et cosinus: Quelle est la connexion?
Comme cette nature périodique pourrait vous amener à le deviner, le nombre d’heures de lumière du jour et la vitesse à laquelle ce nombre d’heures change s’avèrent être étroitement liés 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 que cela ressemble presque exactement à une fonction sinusoïdale.
Pourquoi est-ce? Et à quoi ressemble réellement le graphique d’une fonction sinusoïdale en premier lieu? Malheureusement, nous n’avons plus le temps pour aujourd’hui. La réponse à ces questions devra donc attendre la prochaine fois.