Équateur, hémisphères et tropiques
Cinq lignes imaginaires divisent la Terre en zones climatiques et déterminent les saisons, la durée des jours et la ceinture de pluies tropicales. Elles expliquent pourquoi c'est l'été en Australie quand c'est l'hiver en Europe — et pourquoi le Soleil ne penche jamais vraiment dans les régions tropicales.
Les cinq lignes clés sur un globe
Le diagramme montre l'équateur, les deux tropiques et les deux cercles polaires à leurs latitudes fixes.
L'équateur : 0°
L'équateur est le cercle imaginaire à 0° de latitude qui divise la Terre en deux parties égales : un hémisphère nord et un hémisphère sud. Il se situe à égale distance du pôle Nord (90° N) et du pôle Sud (90° S).
L'équateur mesure 40 075 kilomètres de long. Parmi les pays qu'il traverse figurent l'Équateur (nommé d'après « equator »), le Congo, le Kenya et l'Ouganda en Afrique, l'Indonésie en Asie et le Brésil en Amérique du Sud. Sur l'équateur, le jour dure presque toujours exactement douze heures ; il n'y a guère de saisons, mais une saison sèche et une saison des pluies.
Sur l'équateur, aux jours des équinoxes (équinoxe de printemps, vers le 20-21 mars, et d'automne, vers le 22-23 septembre), le Soleil est exactement au zénith — à la verticale. Il n'y a alors aucune ombre à midi.
Hémisphère nord et hémisphère sud
L'hémisphère nord comprend l'Europe, l'Amérique du Nord, la majeure partie de l'Asie et la partie nord de l'Afrique et de l'Amérique du Sud. La grande majorité de la population mondiale — plus de 90 % — vit dans l'hémisphère nord.
L'hémisphère sud comprend la partie méridionale de l'Afrique, l'Amérique du Sud, l'Australie et le reste de l'Océanie ainsi que l'Antarctique. L'hémisphère sud est composé en grande partie d'océan : seule une petite fraction est de la terre ferme.
Outre les hémisphères nord-sud, il existe un hémisphère est et ouest, délimités par le méridien d'origine (Greenwich, 0° de longitude) et le 180e méridien (la ligne de changement de date dans le Pacifique). Cette division a moins d'importance pratique pour le climat, mais elle en a pour les fuseaux horaires.
Les tropiques : 23,5°
La Terre n'est pas droite dans son orbite autour du Soleil : l'axe de rotation est incliné de 23,5° par rapport au plan de l'orbite terrestre. Cette inclinaison est à l'origine des saisons et détermine la position des tropiques.
Le tropique du Cancer est à 23,5° N. Au jour du solstice d'été de l'hémisphère nord (vers le 21 juin), le Soleil est perpendiculaire à cette ligne — c'est le point le plus septentrional où le Soleil peut jamais être au zénith.
Le tropique du Capricorne est à 23,5° S. Au jour du solstice d'été de l'hémisphère sud (vers le 21 décembre), le Soleil est perpendiculaire à cette ligne. Entre les deux tropiques — les régions tropicales — le Soleil est toujours haut et le climat est chaud toute l'année.
Les cercles polaires : 66,5°
Le cercle polaire arctique est à 66,5° N (ou plus précisément : 90° − 23,5°). Au nord de cette ligne, le Soleil ne se couche pas au moins un jour par an (soleil de minuit) et ne se lève pas au moins un jour par an (nuit polaire). Plus on se rapproche du pôle, plus ces périodes s'allongent.
Le cercle polaire antarctique est à 66,5° S. Le même principe s'applique, mais avec des saisons inversées. En Antarctique — entièrement au sud du cercle polaire antarctique — la nuit polaire dure plusieurs mois en hiver.
La Norvège, la Suède, la Finlande, l'Islande, le Canada, l'Alaska et la Russie se trouvent partiellement au-dessus du cercle polaire arctique. À Tromsø (Norvège), le Soleil brille 24 heures sur 24 de mi-mai à fin juillet ; durant la nuit polaire (novembre–janvier), il ne se lève pas.
Saisons inversées : pourquoi l'été et l'hiver s'alternent
L'inclinaison de 23,5° de l'axe terrestre est la clé. Pendant que la Terre tourne autour du Soleil, l'axe continue de pointer dans la même direction (vers l'étoile polaire). En été de l'hémisphère nord (juin–août), le nord est incliné vers le Soleil : le Soleil est plus haut, les jours sont plus longs et le rayonnement tombe plus directement sur la surface terrestre — cela donne plus de chaleur.
Dans le même temps, l'hémisphère sud est incliné à l'opposé du Soleil : le Soleil est bas, les jours sont courts et le rayonnement arrive de biais — c'est l'hiver. Six mois plus tard, la situation s'inverse exactement.
Exemple concretQuand c'est l'été en France (juillet), c'est l'hiver en Australie. Les enfants à Sydney portent alors de gros manteaux pour aller à l'école. Quand les Européens décorent leur sapin de Noël en décembre, les Australiens vont à la plage — c'est le plein été là-bas. L'Océanie est presque entièrement dans l'hémisphère sud ; ses saisons sont le miroir de celles de l'Europe.
Lors de l'équinoxe — vers le 20 mars et le 23 septembre — le Soleil est exactement au-dessus de l'équateur. Le nord et le sud reçoivent alors la même quantité de lumière solaire et le jour dure exactement douze heures partout sur Terre.
La zone tropicale et les zones tempérées
La zone entre le tropique du Cancer (23,5° N) et le tropique du Capricorne (23,5° S) s'appelle les tropiques. Le Soleil y est toujours haut dans le ciel, le climat est chaud et humide, et la plupart des forêts tropicales humides et des savanes s'y trouvent. De grandes parties de l'Afrique, de l'Amérique du Sud et de l'Asie se trouvent dans les tropiques.
Entre les tropiques et les cercles polaires se trouvent les zones tempérées — les latitudes aux quatre saisons bien marquées. L'Europe, la majeure partie de l'Amérique du Nord, la Chine et le Japon se situent ici. Les saisons y sont prononcées mais pas extrêmes.
Au-delà des cercles polaires jusqu'aux pôles se trouvent les zones polaires : froides, avec de longs hivers et des étés courts et frais. L'Antarctique — le seul continent entièrement situé dans la zone polaire de l'hémisphère sud — enregistre une température hivernale moyenne de −60 °C sur le plateau intérieur.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'équateur ?
L'équateur est le cercle imaginaire à 0° de latitude qui divise la Terre en un hémisphère nord et un hémisphère sud. Il se situe à égale distance des deux pôles géographiques et mesure 40 075 km de long.
Pourquoi les saisons sont-elles inversées dans l'hémisphère sud ?
L'axe terrestre est incliné de 23,5° par rapport à son orbite autour du Soleil. Quand l'hémisphère nord s'incline vers le Soleil (été en France), l'hémisphère sud s'en éloigne — et c'est l'hiver là-bas. Six mois plus tard, c'est exactement l'inverse.
Que sont les tropiques ?
Le tropique du Cancer (23,5° N) est le point le plus septentrional où le Soleil peut jamais être au zénith (lors du solstice d'été de l'hémisphère nord). Le tropique du Capricorne (23,5° S) est le point le plus méridional pour le Soleil au zénith — lors du solstice d'été de l'hémisphère sud.
Quelle est la différence entre un cercle polaire et un tropique ?
Les tropiques (23,5°) marquent les latitudes extrêmes où le Soleil peut être au zénith. Les cercles polaires (66,5°) marquent les zones où le Soleil ne se couche pas au moins une fois par an ou ne se lève pas au moins une fois par an — le soleil de minuit et la nuit polaire.
Sources
- NASA — inclinaison axiale de la Terre et saisons (ressources éducatives publiques)
- USNO — United States Naval Observatory, définitions astronomiques
- Encyclopædia Britannica — « Equator », « Tropic of Cancer », « Arctic Circle »
- CIA World Factbook — localisation géographique des pays par zone climatique
- Institut royal météorologique des Pays-Bas (KNMI) — définitions des saisons