Pourquoi les saisons - Rebecca Kaplan

Voire la leçon en entier: http://ed.ted.com/lessons/reasons-for-the-seasons-rebecca-kaplan

Pourquoi certaines régions ont une chaleur constante alors que d'autres connaissent des températures glaciales et de la neige ? Et pourquoi les saisons sont-elles inversées dans les deux hémisphères ? Rebecca Kaplan explique comment la forme de l'orbite terrestre autour du soleil ainsi que l'inclinaison de l'axe de la Terre affecte la quantité d'ensoleillement que reçoit chaque région.
Leçon de Rebecca Kaplan, animation de Marc Christoforidis.

Quand j'étais petite,

ce que je comprenais des saisons
se limitait à

décembre et janvier étaient froids

et couverts de neige,

avril et mai explosaient de fleurs,

juillet et août étaient chauds et ensoleillés,

et septembre et octobre étaient
un kaléidoscope de feuilles colorées.

C'était ainsi que le monde fonctionnait,

et c'était magique.

Si vous m'aviez dit à l'époque

qu'un tiers de la population de la Terre

n'avait jamais vu de neige

ou que le 4 Juillet n'était assurément pas
un jour pour aller à la plage

j'aurais pensé que vous étiez fous

Mais en réalité, le changement de saison
avec quatre saisons distinctes

se produit uniquement
dans deux régions de la planète.

Et, même dans ces deux régions,

les saisons sont inversées.

Mais pourquoi ?

Beaucoup de gens
ont entendu parler d'un astronome

du nom de Johannes Kepler

et comment il a prouvé que
les orbites planétaires sont elliptiques

et que le soleil n'est pas au centre de l'orbite.

Ce fut tout une histoire
quand il découvrit ça

il y a plusieurs siècles.

Sa découverte a résolu beaucoup
de problèmes mathématiques

que les astronomes rencontraient

avec les mesures de l'orbite planétaire.

S'il est vrai que notre orbite
n'est pas parfaitement circulaire,

ces images dans nos livres de science,

à la télévision et au cinéma

donnent une impression exagérée

de l'élongation de notre orbite.

En fait, l'orbite de la terre
est presque un cercle parfait.

Cependant, parce que l'orbite de la terre
est techniquement une ellipse,

même si elle n'en a pas l'air,

et le soleil n'est pas
tout à fait exactement au centre,

ça signifie que notre distance au soleil

ne change pas au cours de l'année.

Ah-ha !

Donc, l'hiver arrive quand
la Terre est plus loin du soleil !

Eh bien, non, pas si vite.

La Terre est en réalité plus proche du soleil

en janvier qu'en juillet

de 5 millions de kilomètres.

Janvier est embourbé au milieu

de la saison la plus froide de l'année

pour ceux d'entre nous dans le Nord.

Toujours pas convaincu ?

Et ça alors :

l'été et l'hiver se produisent simultanément

sur la surface de notre planète.

Quand c'est l'hiver dans le Connecticut,

c'est l'été en Nouvelle-Zélande.

Donc, si ce n'est pas la distance du soleil,

qu'est-ce que ça pourrait être d'autre ?

Eh bien, nous devons aussi savoir

que la Terre n'est pas droite.

En fait, elle est inclinée

Et cette inclinaison de l'axe de la Terre

est l'une des principales raisons des saisons.

La Terre tourne sur un axe

qui est incliné de 23,5 degrés de la verticale.

Dans le même temps,
la Terre tourne autour du soleil

avec l'axe pointant toujours
dans le même sens dans l'espace.

Avec l'inclinaison,

la rotation sur l'axe et sur elle-même
fait changer

le nombre d'heures d'ensoleillement par jour
dans une région

au fil de l'année qui s'écoule,

avec plus d'heures en été

et moins en hiver.

Donc, quand le soleil brille sur la Terre,
elle se réchauffe.

Après le coucher du soleil,
elle a le temps de refroidir.

Ainsi, en été,

n'importe quel endroit à environ
40 degrés au nord de l'Équateur,

comme Hartford (Connecticut),

aura 15 heures d'ensoleillement chaque jour

et 9 heures d'obscurité.

Elle se réchauffe plus longtemps
qu'elle ne se refroidit.

Ça se passe jour après jour

donc il y a un effet de réchauffement global.

Rappelez-vous en pour plus tard !

En hiver, c'est l'inverse qui se produit.

Il y a beaucoup plus d'heures
de refroidissement

que de réchauffement;

et jour après jour, ça se traduit
par un effet de refroidissement.

Il est intéressant de noter que,
en vous déplaçant vers le Nord,

le nombre d'heures d’ensoleillement
en été augmente.

Alors, le même jour d'été, Juneau, en Alaska
aura environ 19 heures
d’ensoleillement.

quand Tallahassee, Floride en aura environ 14.

En effet, en été au pôle Nord,

le soleil ne se couche jamais.

Bon, alors, tout dépend des heures
d’ensoleillement, j'ai pigé !

Eh bien, non, il y a
un autre élément important de cette énigme.

Si les heures d’ensoleillement
étaient la seule chose

qui détermine la température moyenne,

le pôle Nord ne serait-il pas l'endroit le plus chaud

sur la Terre dans le nord l'été

parce qu'il reçoit 24 heures d'ensoleillement

dans les mois qui entourent le solstice d'été ?

Mais c'est le pôle Nord.

Il y a encore des icebergs dans l'eau

et de la neige sur le sol.

Alors, que se passe-t-il ?

La terre est une sphère

et donc la quantité d'énergie solaire
qu'une zone reçoit

change selon la hauteur du soleil dans le ciel,

qui, comme vous le savez,
change au cours de la journée

entre le lever et le coucher du soleil.

Mais, la hauteur maximale change
également au cours de l'année,

avec la plus grande hauteur solaire
durant les mois d'été

et la plus élevée de toutes,
à midi au solstice d'été,

qui est le 21 juin dans l'hémisphère Nord

et le 21 décembre dans l'hémisphère Sud.

C'est parce que quand la Terre tourne,

l'hémisphère Nord se retrouve incliné loin

du soleil en hiver

et vers le soleil en été,

ce qui met le soleil plus directement au-dessus

pour une plus longue période.

Vous vous rappelez ces heures d'ensoleillement
plus longues en été ?

L'énergie solaire par kilomètre carré augmente

quand le soleil est plus haut dans le ciel.

Alors, quand le soleil est à un angle,

la quantité d'énergie fournie

dans chaque carré
de la zone éclairée est inférieure.

Par conséquent,
même si le pôle Nord a 24 heures

de lumière du jour pour se réchauffer,

la lumière du soleil qu'il reçoit est très étalée

et fournit moins d'énergie
qu'un endroit plus au sud,

où le soleil est plus haut dans le ciel

parce qu'il est plus incliné vers le soleil.

En outre, le pôle Nord a beaucoup à rattraper.

Il se refroidit sans aucune lumière du soleil

pendant 6 longs mois.

Donc, quand les saisons changent,
où que vous soyez,

vous pouvez maintenant apprécier non seulement
la beauté de chaque nouvelle saison

mais aussi la complexité astronomique

qui vous l'accorde.