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Archives InterroGE - Question / réponse
Mise à jour: 14.09.2016

Archives InterroGE - Question / réponse

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Suite à un solstice (été ou hiver) le gain ou la perte de lumière que l'on peut observer au fil des jours est-il réparti de manière équivalente entre le matin et le soir ?

Question répondue le 08.12.2017


Bonjour,

Nous vous remercions d'avoir fait appel au service Interroge, voici le résultat de nos recherches :

Une question similaire avait été posée en 2010 à Guillaume Blanc, maître de conférences à l’université Paris Diderot en physique, et chercheur en astrophysique au Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire (LAL) à Orsay https://www.lal.in2p3.fr/ .
Dans sa réponse sur son blog "Les tribulations d'un astronome" à la question "Pourquoi au cours du mois de janvier a-t-on gagné plus de soleil le soir que le matin ?" http://gblanc.fr/spip.php?article21 , il fait remarquer que :

« [...] vous pouvez regarder les éphémérides (tables de prévisions des phénomènes célestes) des levers et couchers du soleil à Paris pour le mois de janvier 2010 […] sur le site de l’Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides http://www.imcce.fr/fr/ephemerides/phenomenes/rts/index.php (IMCCE), pour y constater que les jours semblent rallonger plus le soir que le matin. »

Guillaume Blanc poursuit : « En y regardant de plus près, je trouve que le soleil s’est levé (à Paris) le 1er janvier 2010 à 7h46, pour se coucher à 16h03, ces heures étant exprimées en Temps Universel (TU), qui est l’heure pour le fuseau horaire du méridien de Greenwich (à laquelle il faut donc rajouter 1h en France en hiver, et 2h en été pour obtenir l’heure légale de nos montres). Un mois plus tard, le 31 janvier 2010, le soleil s’est levé à Paris à 7h24 TU pour se coucher à 16h45 TU. Donc le matin, on a gagné 22 minutes de Soleil, tandis que le soir, on gagne 42 minutes ! » Il explique ensuite qu' « En fait, en regardant de plus près les éphémérides de l’ IMCCE, on y trouve, outre les heures de lever et coucher du soleil, l’heure à laquelle il passe au méridien du lieu. Le méridien, c’est un cercle fictif, à la surface de la Terre, qui passe par les pôles et par le lieu que l’on considère, donc Paris dans le cas présent. Quand le soleil passe au méridien, il est exactement au sud de l’observateur (dans l’hémisphère nord), et culmine dans le ciel. On appelle cet instant le « midi vrai ». Donc, pour le 1er janvier 2010, le soleil était au plus haut de sa trajectoire à 11h54 TU, tandis que le 31 janvier cela se passait à 12h04 TU. On peut ainsi calculer la durée de l’ensoleillement du matin par rapport à ce midi-là : pour le 1er janvier, on trouve 4h08 ; et pour l’après-midi, on trouve 4h09. Pour le 31 janvier, on obtient respectivement 4h40 pour le matin et 4h41 pour l’après-midi […] les longueurs des matin et après-midi retrouvent leurs symétries. »

Pour mieux comprendre ce qu’est le "midi vrai", prenons connaissance de quelques explications données sur les pages des "Ressources libres Lumières sur l’Univers" http://bit.ly/2BMhGGB de l'Unité Formation-Enseignement de l'Observatoire de Paris :

« [...] l'orbite apparente du Soleil autour de la Terre (en fait, l'orbite réelle de la Terre autour du Soleil) n'est pas un cercle mais une ellipse : ainsi la vitesse apparente du Soleil sur la sphère céleste va varier selon sa position sur sa trajectoire. Le Soleil passera donc au méridien soit en avance quand il va plus vite, soit en retard quand il ralentit, par rapport à une position moyenne. Pour que nos jours aient la même durée et donc que nos heures soient régulières (et que midi n'arrive pas un peu en avance ou un peu en retard), on construit une position moyenne théorique du Soleil sur l'année (le Soleil moyen, par opposition au Soleil vrai) qui définira le Temps moyen […]
C'est cette différence entre le Soleil moyen et le Soleil vrai qui nous fait dire en janvier : "tiens, les jours rallongent plus le soir que le matin". En fait, c'est le midi vrai qui se déplace et arrive de plus en plus tard par rapport au midi moyen […] Cette différence est appelée "équation du temps". Elle atteint 16 minutes au maximum fin octobre. »

René Béguin, dans son ouvrage "Cadran solaire almanach" http://data.rero.ch/01-1644192 explique cette différence en ces termes :

« [...] l’heure solaire que l’on nomme temps vrai varie tout au long de l’année selon la situation orbitale de notre monde tandis que celle de nos montres, nommée temps moyen, ne peut qu’être semblable à elle-même. L’équation du temps fait la relation entre temps vrai et temps moyen pour tous les jours de l’an. » Comme décrit par René Béguin lui-même dans l’introduction, cet ouvrage nous offre « pour toute l’année un cadran solaire de hauteur adapté aux conventions chronométriques de notre temps. »

Vous pouvez venir le consulter à la Bibliothèque du Musée d’histoire des sciences ainsi que d’autres ouvrages sur ce sujet, comme par exemple : "Les cadrans solaires : tout comprendre pour les construire" http://data.rero.ch/01-R008173740 de Denis Savoie.

D’autre part, différents types de cadrans solaires sont exposés au Musée d’histoire des sciences, brièvement décrits dans une brochure intitulée : "L’heure au Soleil" http://data.rero.ch/01-R004837079 de Stéphane Fischer. 

Nous espérons que ces éléments vous aideront dans votre recherche. N'hésitez pas à nous recontacter pour tout complément d'information ou toute autre question.

Cordialement,

La Bibliothèque du Musée d'histoire des sciences http://bit.ly/2ruMyq3

Pour http://www.interroge.ch

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