Animation composée d'images satellites montrant l'effet des différentes saisons sur la surface de la Terre.Apparence d'un arbrefeuillu en fonction des saisons et de l'influence de ces dernières sur lescernes des arbres.
Unesaison est une période de l'année qui observe une relative constance duclimat et de latempérature.
D'un point de vueastronomique, une saison correspond à l'intervalle de temps durant lequel laTerre occupe une portion de l'espace de sarévolution (rotation) autour du Soleil. C'est l'inclinaison de l'axe des pôles en moyenne de 23° 26′, combinée à la révolution de la Terre autour duSoleil, qui fait qu'il se produit unealternance des saisons ; qui proviennent de la variation d'ensoleillement induite par l'orientation changeante vis-à-vis du rayonnement solaire. Elles correspondent aux périodes qui séparent le passage de laTerre à certains points de son orbite ou, réciproquement, duSoleil à certains points de lasphère céleste, et que lamécanique céleste désigne par leséquinoxes et lessolstices. Pour ces raisons, à tout moment, les saisons astronomiques de l'hémisphère nord et de l'hémisphère sud sont diamétralement opposées.
Les saisons sont découpées de plusieurs manières selon la position géographique et les cultures. En général, enOccident, dans les zones declimat tempéré, les saisons astronomiques correspondent grossièrement à quatre phases d'évolution du climat dans l'année :printemps,été,automne ethiver. Parfois, on qualifie desaisons pleines l'été et l'hiver, et demi-saisons le printemps et l'automne. Malgré cela, les quatre saisons sont divisées en longueur équivalentes de trois mois, soit la période de temps approximative qui sépare un solstice d'un équinoxe ouvice-versa.
En général, les peuples anciens partageaient l'année en deux ou trois. La dénomination des saisons fondée sur un système binaire ou ternaire se retrouve en effet dans l'indo-européen commun[1]. Les Babyloniens, utilisant à l'origine la division bipartite, paraissent avoir découvert le cycle des quatre saisons[2].
L'année dans l'Égypte antique est divisée en trois saisons (les inondations du Nil, les semailles et les moissons).
LaGrèce antique ne connaît à l'origine que trois saisons, le printemps, l'été (saison des récoltes) et hiver (mauvaise saison) mais en réalité elles ne sont pas parfaitement délimitées et fixées : à partir d'Alcman auVIIe siècle av. J.-C. apparaît la saison automnale à proprement parler[3]. C'est probablement après la conquête de l'Empire perse parAlexandre le Grand que s'imposent lecalendrier macédonien et les quatre saisons en Occident[4].
Comme le montre lecalendrier de Coligny, lesGaulois divisent l'année en deux saisons, la saison hivernale froide (gauloisgiamori) et la saison estivale chaude (gauloissamori), division basée sur l'année agraire et pastorale, sur le début et la fin des travaux de l'élevage et de la culture[5].
Dans la tradition germanique, l'année est également partagée en deux saisons, une saison froide et une saison chaude. Cette année n'est pas astronomique, mais naturelle et économique, se fondant sur l'observation de la température et des produits du sol. Les Germains ont probablement fini par adopter l'usage d'une année tripartite, d'origine orientale.
Lecalendrier julien qui s'impose dans tout l'Empire romain et l'occident médiéval reprend le système grec des quatre saisons qui nous sont familières (ver,aestas,autumnus ethiems). Alors qu'on leur faisait plutôt correspondre les quatreâges de la vie, elles sont associées à une symbolique chrétienne (quatre saisons qui forment douze mois comme les quatre évangélistes parmi les douze apôtres, quatre côtés pour les douze portes de laJérusalem céleste) mais elles sont peu présentes dans le calendrier médiéval, leurs dates variant selon les régions et les époques[6].
•Calendriers civils des pays occidentaux de l'hémisphère sud : du solstice d'été à l'équinoxe d'automne
Dans la traditioneuropéenne, le début des saisons est défini par les solstices et les équinoxes dans l'hémisphère nord : leprintemps débute à l'équinoxe de mars (vers le21 mars), l'été ausolstice de juin (vers le22 juin), l'automne à l'équinoxe de septembre (vers le23 septembre), l'hiver ausolstice de décembre (vers le21 décembre). La journée la plus courte de l'année est donc le 21 décembre et la plus longue le 22 juin. Lors des deux solstices, la durée du jour passe par un extremum et varie peu d'une journée à l'autre. À l'inverse, la durée du jour varie le plus vite d'un jour à l'autre au voisinage des équinoxes (variation sinusoïdale).
Dans cette tradition, le jour le plus long et ayant la plus forte incidence des rayons du Soleil est considéré comme ledébut de l'été. Ce fait tient compte d'une réalité : le 21 avril, il peut encore geler et le 23 août, il y a encore des canicules : pourtant l'insolation de ces deux jours est quasiment égale. En France, le jour en moyenne le plus chaud est vers le 20 juillet et le plus froid vers le 20 janvier. C'est l'inertie thermique qui induit un retard entre déclinaison du Soleil et température.
Il en va autrement en Orient. Les solstices et les équinoxes sont considérés comme le milieu des saisons. Ainsi, le 21 juin étant le milieu de l'été et non le début, l'été commence donc vers le 6 mai, l'automne vers le 6 août, l'hiver vers le 6 novembre, le printemps vers le 6 février (qui marque la période du nouvel an chinois). Ceci est peut-être la conséquence d'un moindre retard thermique enclimat continental qu'enclimat océanique, où l'eau a un fort effet de tampon thermique.
Cette explication semble d'autant plus logique que la Russie admet une définition intermédiaire des saisons, à mi-chemin entre la conception européenne et la conception chinoise : printemps :1er mars ; été :1er juin ; automne :1er septembre ; hiver :1er décembre.
La structure de l'année calendaire en quatre saisons ne s'applique pas partout ; elle est caractéristique des régions de la zonetempérée. En revanche, entre les deuxtropiques par exemple, le Soleil est toujours suffisamment proche de la perpendiculaire pour que la différence de température entre « été » et « hiver » ne soit pas très marquée. Il n'y a alors souvent que deux « saisons » (au sens climatique) : unesaison des pluies et unesaison sèche, et le climat y esttropical (ou parfoisdésertique, selon la situation géographique).
Mécanismes des variations climatiques saisonnières
Les variations climatiques saisonnières sont créées par un double facteur : d'une part larévolution de laTerre autour duSoleil, et d'autre part l'inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre par rapport au plan de sonorbite autour du Soleil (écliptique).
En fonction de la position de la Terre par rapport au Soleil sur son orbite, la zone qui reçoit les rayons du Soleil de façon perpendiculaire se modifie donc. Plus les rayons arrivent proches de la perpendiculaire (c’est-à-dire plus le Soleil est proche duzénith), plus il fait chaud.Pour un observateur terrestre, tout au long de l'année, le Soleil, bien que fixe, semble osciller autour de l'équateur, de sorte qu'il éclaire perpendiculairement et successivement, comme l'indique la table située ci-dessous :
l'équateur, vers le 20 ou 21 mars, à l'équinoxe de printemps (hémisphère nord) ou d'automne (hémisphère sud) ;
letropique du Nord, vers le 20 ou 21 juin, ausolstice d'été (hémisphère nord) ou d'hiver (hémisphère sud) ;
l'équateur, de nouveau, vers le 22 ou 23 septembre, à l'équinoxe d'automne (hémisphère nord) ou de printemps (hémisphère sud) ;
letropique du Sud, vers le 21 ou 22 décembre, au solstice d'hiver (hémisphère nord) ou d'été (hémisphère sud).
Les noms des saisons et les variations climatiques sont donc inversés dans les deux hémisphères.
Du nord au sud (ou de haut en bas) : le tropique du Cancer, l'équateur et tropique du Capricorne.
Selon une idée reçue assez courante, les saisons dépendraient de la distance Terre-Soleil. Cette idée est fausse, car elle n’explique ni les variations de la durée du jour, ni l’inversion des saisons entre les hémisphères austral et boréal. La distance moyenne Terre–Soleil est de 150 millions de kilomètres avec une variation annuelle de plus ou moins 2,5 millions de kilomètres (soit 1,6 %). Actuellement, la Terre est au plus proche du Soleil (périhélie) vers le 4 janvier et au plus loin (aphélie) vers le 4 juillet, soit environ 2 semaines après lessolstices respectivement de décembre et de juin.
L’instant du périhélie arrivant en moyenne[note 1]25 min 7,278 s plus tard[note 2] chaque année. Le périhélie était simultané avec le solstice de décembre il y a très approximativement 800 ans et sera simultané avec le solstice de juin dans très approximativement 9 700 ans[note 3].
La vitesse de la Terre dépendant de sa position (deuxième loi de Kepler), les saisons ont une durée inégale :
En raison du léger retard annuel du périhélie, l’hiver et le printemps boréaux (été et automne austraux) voient leur durée diminuer progressivement tandis que l’été et l’automne boréaux (hiver et printemps austraux) voient leur durée augmenter progressivement ; lorsque le périhélie sera à mi-parcours entre le solstice de décembre et l’équinoxe de mars (dans très approximativement 1 800 ans), l’hiver boréal (été austral) sera au plus court avant d’augmenter tandis que l’été boréal (hiver austral) sera au plus long avant de diminuer.
Par comparaison, laplanète Mars, en raison de l’absence d’océan, d'une surface plus uniforme et de la plus forte excentricité de son orbite, présente une température globale plus de20 °C plus élevée au périhélie qu’à l’aphélie.
La « saisonnalité » a une grande importancechronobiologique, notamment dans les zones très froides et désertiques. Cela touche tant pour les espècessédentaires (qui doivent par exemple s'adapter par des comportements d'hibernation ou d'estivation, qui leur imposent de faire des réserves de graisses ou d'aliments et une longue phase d'immobilité ou de sommeil), que les espèces migratrices, qui doivent également accumuler des réserves énergétiques et dont la nouvelle génération doit être apte à lamigration à l'arrivée de lamauvaise saison. Ces processus sont en grande partie contrôlée par unehormone.
Les animauxprédateurs suivent parfois leurs espècesproies lors de leurs migrations (notamment quand il s'agit demammifères), ce que faisait probablement aussi dans certaines régions l'homme préhistorique. Les éleveurs nomades pouvaient ainsi migrer entre les vallées et les montagnes selon la saison. Les premiers agriculteurs ont eu, eux, à s'adapter aux saisons de végétation et de fructification[14].
Les flux de carbone et de nutriments, ainsi que les bilans de larespiration et de l'évapotranspiration et de la productivité biologique sont saisonniers, et ce d'autant plus qu'on s'éloigne de l'équateur[15].
Dans le passé, les modifications longues de la saisonnalité, en lien avec les modifications de lapluviométrie semblent avoir été l'un des facteurs induisant chez la faune ou les arbres des phénomènes degigantisme ou au contraire de « nanisme adaptatif »[16]. Leréchauffement climatique s'il devait se poursuivre à long terme pourrait contribuer au retour de certains nanismes adaptatif notamment chez lesmammifères sauvages tels queprimates,équins etcervidés, comme cela s'est autrefois produit lors dumaximum thermique du passage Paléocène-Éocène (qui a duré environ 160 000 ans avec une hausse des températures mondiales atteignant 5 à 8°C à son apogée) et comme cela s'est ensuite reproduit 2 millions d'années plus tard lors de l'ETM2 (Eocene Thermal Maximum 2, réchauffement de moindre ampleur avec et d'une durée moins longue : 80 000 à 100 000 ans)[17],[18],[19].
Certaines maladies comme lagrippe sont fortement saisonnières. Et le manque de lumière hivernal, via lamélatonine peut influer sur l'humeur individuelle et collective.
Des études statistiques confirment que la météo influe positivement ou négativement sur la prise de nourriture[20],[21] et l'activité physique, chez lesenfants[22],[23] comme chez lesadultes[24] contemporains, ce qui peut par exemple se traduire par des variations saisonnières depoids et de taux decholestérol[25],[26].
Les évènements météorologiques défavorables ou extrêmes (tempêtes, fortes pluies, canicules...) qui pourraient être plus nombreux dans le contexte dudérèglement climatique sont un frein ou un obstacle à l'activité physique chez diverses populations. Une étude a montré que diverses études présentent des biais pour avoir méconnu les effets du temps et de la saison sur l'activité physique et la santé[27]. Développer les occasions d'activités physiques à l'intérieur durant les mois froids et humides pourrait favoriser des comportements d'activité physique et améliorer la santé[27].
Autrefois en raison de lapollution de l'air intérieur induite par la combustion de bois, de tourbe, de charbon de bois, de charbon ou de pétrole, puis de nos jours en raison des variations saisonnières de lapollution de l'air extérieur (y comprispollution photochimique) ou intérieure, la santé peut aussi être diversement affectée selon les saisons et les régions géographiques en raison de la pollution[28].
Les saisons sont davantage marquées dans les zones tempérées. Durant des millénaires, dans les régions marquées par les changements saisonniers, les rythmes desommeil et d'activité des Hommes, ainsi que le type d'activité et le type d'alimentation changeait.
Il n'est donc pas surprenant que lesfêtes et les calendriers soientsocioculturellement marqués par le rythme des saisons. De nos jours, les saisons influent encore considérablement sur l'activité des êtres humains (vacances estivales, sports d'hiver, pratiques saisonnières de la chasse, de la voile, de la cueillette de champignons, etc.)
Dans différentes traditions de l'hémisphère nord, parfois depuis des millénaires, les saisons ou les changements de saisons sont marqués par des fêtes :
pour le printemps :Norouz (nouvel an perse),Pâques (tradition chrétienne) ;
pour l'hiver :Noël (tradition chrétienne),Hanoucca (tradition juive),Dongzhi (en Chine).
Certaines de ces fêtes avaient, dans le monde rural, une énorme importance tant sociale que religieuse. De nos jours, l'accent est plutôt mis sur leur aspect festif et/ou commercial.
↑Avec de très fortes fluctuations (pouvant dépasser 24 heures) d’une année sur l’autre dues aux perturbations causées par les autres planètes dusystème solaire.
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