Un classement État par État
Lorsque l'on pense aux jours les plus froids ou les plus chauds de l'année, on les associe instinctivement aux solstices, les jours les plus courts et les plus longs de l'année. Après tout, le solstice d'hiver est le jour le moins ensoleillé, tandis que le solstice d'été est le jour le plus long. Pourtant, il est curieux de constater que les jours les plus froids de l'hiver arrivent souvent des semaines après le solstice d'hiver et que les jours les plus chauds de l'été ne coïncident pas non plus avec le solstice.
Ce curieux décalage soulève la question suivante : pourquoi la période la plus sombre de l'année n'est-elle pas aussi la plus froide ? Et pourquoi le pic de chaleur de l'été est-il décalé par rapport au jour le plus long de l'année ? La réponse se trouve quelque part dans la conception de la planète et dans la façon dont elle se déplace autour du Soleil. Cliquez sur cette galerie pour découvrir ce que la science a à dire.
La Terre tourne autour du Soleil en 365 jours, six heures et neuf minutes. Pendant cette période, les saisons changent et la direction de la planète influence le climat à la surface.
L'axe de la Terre est perpétuellement incliné à un angle de 23,4 degrés, ce qui influence la façon dont les saisons changent. La lumière du soleil est dirigée de manière inégale sur la surface du globe, certaines parties de la planète recevant plus de lumière que d'autres à certaines périodes de l'année.
L'inclinaison de la Terre crée également les solstices, où un hémisphère connaît ses heures de clarté les plus courtes tandis que l'autre jouit des heures les plus longues. Si le Soleil était cartographié tout au long de l'année en fonction de sa position dans le ciel à la même heure chaque jour, sa trajectoire ressemblerait à un huit allongé. Son point haut et son point bas correspondent respectivement au solstice d'été et au solstice d'hiver.
L'orbite de la Terre autour du Soleil n'est pas un cercle parfait, c'est une ellipse. Cela signifie que la planète est plus proche du soleil pendant une partie de l'année (périhélie) et plus éloignée pendant une autre partie (aphélie), ce qui influence les températures saisonnières.
Le solstice d'hiver boréal a lieu chaque année entre le 21 et le 23 décembre. Bien qu'il marque le jour le plus court de l'année, cet événement ne coïncide pas avec la période la plus froide, qui arrive généralement plusieurs semaines plus tard.
Dans l'hémisphère sud, le solstice d'hiver a lieu entre le 20 et le 22 juin, avec des phénomènes similaires. Bien que le jour soit le plus court, les températures les plus froides sont retardées. Quelle en est la raison ?
La Terre tire l'essentiel de sa chaleur de la lumière du soleil, qui atteint son maximum lors des solstices. Mais les températures ne reflètent pas immédiatement ces variations de l'énergie solaire, et il existe un décalage entre les solstices et les températures saisonnières réelles. C'est ce que l'on appelle le décalage saisonnier, lorsque les températures estivales deviennent plus chaudes et les températures hivernales plus froides, toutes deux seulement après le solstice.
Le décalage saisonnier, c'est-à-dire le délai entre les solstices et les températures extrêmes, est dû au fait que les surfaces de la Terre (terre, eau et atmosphère) mettent du temps à se refroidir ou à se réchauffer.
Les objets physiques tels que le sol et les rochers conservent la chaleur des mois précédents. En hiver, cela signifie que le sol conserve la chaleur de l'automne, ce qui retarde l'arrivée des températures les plus froides après le solstice.
L'eau a besoin de beaucoup plus d'énergie pour changer de température que la terre. Cette propriété modère les changements de température, en particulier dans les régions proches des océans, contribuant à retarder les pics ou les vallées de température saisonniers.
Dans l'hémisphère nord, les jours les plus froids surviennent généralement à la mi-janvier, bien après le solstice d'hiver. À ce moment-là, le sol et l'eau ont gelé et ne dégagent plus de chaleur dans l'air.
De même, le jour le plus long de l'année, le solstice d'été, ne coïncide pas avec les températures les plus élevées. La chaleur s'installe progressivement, le pic de chaleur estival n'arrivant que quelques semaines plus tard.
Le désert de Mojave, par exemple, connaît ses températures les plus élevées à la fin du mois de juillet, et non au moment du solstice, un mois plus tôt. De même, des régions comme la baie de Floride peuvent voir leurs périodes les plus chaudes retardées jusqu'au mois d'août.
Les régions plus proches des pôles connaissent un décalage saisonnier plus prononcé en raison de l'allongement des nuits et du ralentissement de la dissipation de la chaleur. À l'inverse, les zones équatoriales présentent un décalage moins important en raison d'un ensoleillement relativement constant tout au long de l'année.
L'océan Pacifique, le plus grand de la planète, a également un effet important sur la rétention de la chaleur. Les régions côtières situées le long de l'océan connaissent des hivers plus doux en raison de l'effet modérateur de l'océan, bien plus que les régions intérieures.
Les courants océaniques jouent également un rôle, car ils distribuent la chaleur sur de grandes distances et atténuent les températures extrêmes. Même pendant les longues nuits d'hiver, les courants chauds peuvent empêcher un refroidissement immédiat, ce qui retarde l'arrivée des jours les plus froids dans les régions côtières.
Même le jet stream de la planète joue un rôle dans ces différences de température. Le jet stream, qui est le courant de vent de haute altitude qui circule d'ouest en est, sépare l'air du sud de l'air du nord. Après le solstice d'hiver de l'hémisphère nord, ce jet stream se déplace plus au sud, ne laissant derrière lui que de l'air froid.
Il est intéressant de noter que la glace des régions polaires est un facteur important dans les décalages saisonniers des deux hémisphères. Cela est dû à ce que l'on appelle l'effet d'albédo, c'est-à-dire le fait que différentes parties de la planète réfléchissent plus ou moins l'énergie du soleil que d'autres parties.
La neige et la glace ont un effet d'albédo élevé et réfléchissent donc une grande partie du rayonnement solaire. Au moment du solstice d'hiver, une grande partie du pôle Nord ou du pôle Sud (selon l'hémisphère) est gelée et ne capte plus de chaleur. La chaleur restante se dissipe dans l'atmosphère.
En hiver, les arbres et les plantes à feuilles caduques (qui ne restent pas, dont les feuilles ne sont pas persistantes) perdent toutes leurs feuilles. Sans cette masse, le feuillage est incapable de jouer son rôle, c'est-à-dire créer et de retenir la chaleur, ce qui contribue à la chute brutale des températures après le solstice d'hiver.
Les villes, avec leurs surfaces en béton et en asphalte, absorbent et retiennent la chaleur différemment des paysages naturels. Les zones urbaines peuvent connaître des décalages uniques, avec un refroidissement retardé en hiver et une chaleur prolongée en été.
Tout comme les villes, les zones montagneuses présentent également des décalages saisonniers uniques en raison de leur altitude. Les hautes altitudes se refroidissent et se réchauffent plus rapidement que les basses terres, ce qui réduit le décalage, tandis que les vallées retiennent souvent la chaleur plus longtemps et prolongent le retard saisonnier.
L'atmosphère terrestre retient la chaleur du rayonnement solaire, ce qui retarde d'autant le refroidissement ou le réchauffement saisonnier. Cet effet de serre contribue également au décalage entre les solstices et les pics de température.
On sait que l'augmentation de la quantité de carbone pompée dans l'atmosphère exacerbe l'effet de serre. Des études ont montré que la chaleur est de plus en plus piégée dans la planète, ce qui contribue au réchauffement climatique et accentue les extrêmes de température.
Comprendre le décalage saisonnier aide les communautés à se préparer aux conditions météorologiques extrêmes. Les agriculteurs, les urbanistes et les secteurs de l'énergie utilisent ces connaissances pour programmer les activités et les ressources en fonction des pics de froid ou de chaleur, ce qui améliore à la fois l'efficacité et la sécurité.
Les écosystèmes du monde entier sont réglés sur les décalages saisonniers, les animaux et les plantes adaptant leur cycle de vie aux changements de température plutôt qu'aux dates du solstice. Cette synchronisation garantit la survie dans des environnements divers.
L'interaction entre la lumière du soleil, la rétention de la chaleur et le décalage saisonnier met véritablement en évidence le miracle de l'équilibre naturel de la Terre. Ces retards permettent de mieux comprendre comment la planète gère les températures extrêmes et comment on peut les prévoir à l'avenir.
Sources: (Live Science) (Britannica) (National Post)
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Pourquoi la période la plus sombre de l'année n'est-elle pas aussi la plus froide ?
Les solstices ne sont pas les périodes les plus froides ou les plus chaudes de l'année
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Lorsque l'on pense aux jours les plus froids ou les plus chauds de l'année, on les associe instinctivement aux solstices, les jours les plus courts et les plus longs de l'année. Après tout, le solstice d'hiver est le jour le moins ensoleillé, tandis que le solstice d'été est le jour le plus long. Pourtant, il est curieux de constater que les jours les plus froids de l'hiver arrivent souvent des semaines après le solstice d'hiver et que les jours les plus chauds de l'été ne coïncident pas non plus avec le solstice.
Ce curieux décalage soulève la question suivante : pourquoi la période la plus sombre de l'année n'est-elle pas aussi la plus froide ? Et pourquoi le pic de chaleur de l'été est-il décalé par rapport au jour le plus long de l'année ? La réponse se trouve quelque part dans la conception de la planète et dans la façon dont elle se déplace autour du Soleil. Cliquez sur cette galerie pour découvrir ce que la science a à dire.