La Terre et le ciel – hauteur du Soleil selon la latitude et la saison

Ce qu’elle montre

L'axe de la Terre est incliné d'environ 23,4° sur son orbite ; la déclinaison du Soleil δ varie donc entre +23,4° et −23,4° au cours de l'année. À la latitude φ, la hauteur du Soleil au midi local vaut h = 90° − |φ − δ|, et la durée du jour se déduit de l'angle horaire du lever, cos H₀ = −tan φ·tan δ. Sans solution, le Soleil ne se couche pas ou ne se lève pas : soleil de minuit ou nuit polaire. Les saisons viennent de cette inclinaison, qui modifie l'angle des rayons et la durée d'ensoleillement, et non de la distance au Soleil.

Mode d’emploi

Cliquez sur Solstice d'été, déplacez le curseur Latitude de l'équateur vers le pôle et relevez la hauteur à midi et la durée du jour affichées à côté de la voûte céleste. Recommencez avec Solstice d'hiver. Fixez ensuite une latitude, par exemple avec le bouton Honolulu ou Caracas, et faites glisser Jour sur toute l'année pour trouver les dates où le Soleil passe au zénith. Passez en 3D pour voir la Terre inclinée, le plan de l'horizon et le rayon à midi qui forment l'angle h.

Paramètres modifiables

• Latitude de l'observateur -66–80 °
• Jour de l'année 1–365
• Afficher la trajectoire du Soleil

Questions à explorer

1. Vers l'équinoxe de mars, quelles hauteur à midi et durée du jour la simulation donne-t-elle à la latitude 21° N ?
2. Pourquoi la durée du jour varie-t-elle peu au cours de l'année près de l'équateur, mais beaucoup aux hautes latitudes ?
3. À quelle latitude le Soleil est-il au zénith à midi le jour du solstice de juin, et pourquoi ?