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Saisons

La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température.
D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et Équinoxe ci-dessous), la saison joue un rôle déterminant sur l'état de la végétation qui dépend essentiellement de facteurs climatiques.
L'expression: fruits et légumes de saison illustrent parfaitement l'influence de la saison sur l'état de la végétation.
D'un point de vue astronomique, une saison correspond à l'intervalle de temps que la terre occupe sur une portion de l'espace lors de sa gravitation autour du soleil.
C'est l'inclinaison de l'axe des pôles, combinée à la rotation de la terre autour du soleil, qui fait qu'il se produit une alternance des saisons.
Elles correspondent aux périodes qui séparent le passage de la Terre à certains points de son orbite ou, réciproquement, du Soleil à certains points de la sphère céleste, et que la mécanique céleste désigne par les équinoxes et les solstices.
Ainsi, dans les zones de climat tempéré, les saisons astronomiques correspondent grossièrement à quatre phases d'évolution du climat dans l'année :

Dans les zones de climat tropical, on parle également de saisons mais dans le sens de saison des pluies et de saison sèche.

Variations climatiques et mécanique céleste

Les variations climatiques saisonnières sont créées par un double facteur : d'une part la révolution de la Terre autour du Soleil, et d'autre part l'inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre par rapport au plan de son orbite 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 du zénith), plus il fait chaud.
Alternance des saisons dans l'hémisphère nord

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 tabelle située ci-dessous :

Les noms des saisons et les variations climatiques sont donc inversés dans les deux hémisphères.

UTC Date et heure de Solstice et Équinoxe

année Équinoxe
mars
Solstice
juin
 Équinoxe
sept
Solstice
déc
jour heure jour heure jour heure jour heure
2002 20 19:16 21 13:24 23 04:55 22 01:14
2003 21 01:00 21 19:10 23 10:47 22 07:04
2004 20 06:49 21 00:57 22 16:30 21 12:42
2005 20 12:33 21 06:46 22 22:23 21 18:35
2006 20 18:26 21 12:26 23 04:03 22 00:22
2007 21 00:07 21 18:06 23 09:51 22 06:08
2008 20 05:48 20 23:59 22 15:44 21 12:04
2009 20 11:44 21 05:45 22 21:18 21 17:47
2010 20 17:32 21 11:28 23 03:09 21 23:38
2011 20  23:21 21 17:16 23 09:04 22 05:30
2012 20 05:14 20 23:09 22 14:49 21 11:11
2013 20 11:02 21 05:04 22 20:44 21 17:11
2014 20 16:57 21 10:51 23 02:29 21 23:03

Selon une idée reçue très courante, les saisons dépendraient de la distance Terre-Soleil, la Terre étant plus proche du Soleil en été qu'en hiver. 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 km avec une variation annuelle de + ou - 2,5 millions de km (soit 1,6%).
Actuellement, la Terre est au plus proche du Soleil (périhélie) vers le 3 janvier, soit aux alentours du solstice d'hiver (hémisphère nord) et au plus loin (aphélie) vers le 3 juillet, soit peu après le solstice d'été (hémisphère nord). C'était l'inverse il y a 12 900 ans, selon le cycle de précession des équinoxes.
De par la variation de la distance Terre-Soleil, les saisons devraient avoir un contraste plus grand dans l'hémisphère sud par rapport à l'hémisphère nord. Seulement, très souvent des effets locaux (proximité des océans, vents dominants…) viennent contredire cette prévision. Cette variation a une autre conséquence, car la Terre se déplace plus vite autour du Soleil lorsqu'elle en est plus près (de façon générale, plus un corps en orbite est "bas", plus il tourne vite ; Vénus, plus proche du Soleil que la Terre, en fait le tour en 7 mois ½ environ). De ce fait, la saison sur laquelle tombe le 3 janvier est la plus courte. Un calcul simple à partir de la table ci-dessus le démontre : 92 jours pour le printemps, 94 jours pour l'été, 90 jours pour l'automne, 89 jours pour l'hiver. C'est vrai pour les saisons de l'hémisphère nord, alors que pour le sud, c'est l'été qui est la saison la plus courte et l'hiver la plus longue.
L'effet de ce phénomène sur les différences de climat entre les deux hémisphères est une question intéressante, qui donne dans le cas de la Terre un résultat surprenant :
La différence de température globale, qui serait d'environ 4°C entre le périhélie et l'aphélie avec une surface uniforme, est en fait étonnamment inversée ! C'est lorque la Terre est au plus proche du Soleil qu'elle est la moins chaude !
Ceci dû principalement au déséquilibre du rapport terre/océan entre les 2 hémisphères : l'hémisphère sud étant à 90% marin. Le phénomène de l'inertie thermique élevée des océans (effet de la capacité thermique élevée de l'eau) dominerait les autres effets.
La température globale intégrée de la Terre serait ainsi plus élevée à l'aphélie de 2,3°C[1]. Avec une surface moins uniforme (albédo, inertie thermique), la forte excentricité de l'orbite de la planète Mars impose des différences de température globale de plus de 20°C, entre l'aphélie et le périhélie de cette planète.

Saison astronomique et calendrier

Dans la tradition européenne, le début des saisons est défini par les solstices et les équinoxes dans l'hémisphère nord : le printemps débute à l'équinoxe de mars (vers le 21 mars), l'été au solstice de juin (vers le 22 juin), l'automne à l'équinoxe de septembre (vers le 23 septembre), l'hiver au solstice de décembre (vers le 21 décembre). Dans cette tradition, le jour le plus long et ayant la plus forte incidence des rayons du soleil est considéré comme le début 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 28 juillet et le plus froid vers le 27 janvier. C'est l'inertie thermique qui induit un retard entre déclinaison du Soleil et température. Si on compare la Terre à une casserole sur une cuisinière, le solstice d'été (21 juin en France ou 21 décembre en Australie) correspond à une casserole relativement chaude sur une flamme réglée au maximum. Si on baisse juste un peu la flamme (ce qui correspond à la diminution progressive de la durée de l'ensoleillement au cours des mois d'été) la température continue quand même à augmenter.
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 en climat continental qu'en climat 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 zone tempérée. En revanche, entre les deux tropiques 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) : une saison des pluies et une saison sèche, et le climat y est tropical (ou parfois désertique, selon la situation géographique).

Vocabulaire

Dans la zone tempérée, on parle de saisons pleines (été, hiver), et de mi-saisons (printemps, automne).
Une "marchande de 4 saisons" est une personne qui vend dans les rues sur une carriole, des fruits et légumes de saison.
Par exemple :

Fêtes et célébrations

Très schématiquement dans les différentes traditions boréales, depuis des millénaires, chaque nouvelle saison est marquée par une fête :

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.

Inspiration artistique

Les saisons ont depuis toujours inspiré les artistes comme les peintres, les compositeurs musicaux...
Les 4 saisons de Vivaldi sont un exemple

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Printemps

(du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison commençant autrefois l'année) est l'une des quatre saisons des zones tempérées, précédant l'été et suivant l'hiver.
Elle se caractérise par un radoucissement du temps, la fonte des neiges, le bourgeonnement et la floraison des plantes, le réveil des animaux hibernants et le retour de certains animaux migrateurs.
Astronomiquement, elle commence avec l'équinoxe de printemps (19, 20 ou 21 mars dans l'hémisphère nord, 22 ou 23 septembre dans le sud) et finit au solstice d'été (20, 21 ou 22 juin dans l'hémisphère nord, 21 ou 22 décembre dans le sud)
En météorologie, elle commence conventionnellement le 1er mars dans l'hémisphère nord.

Calendriers

Calendrier grégorien, Calendrier solaire occidental et Calendrier iranien :
Suivant le cycle des saisons, le printemps correspond dans l'usage courant aux mois de mars, avril et mai (dans l'hémisphère nord d'où il est issu).
Calendrier iranien :
Premier jour du printemps, norouz est le premier jour de l'année. La fête est célébrée par certaines communautés le 21 mars, et par d'autres le jour de l'équinoxe vernal, qui a lieu le 20, 21 ou 22 mars. En 2008, l'équinoxe a eu lieu le 20 mars à 6h48'19".
Calendrier chinois (luni-solaire) :
Le printemps commence vers début février et se termine vers fin avril. La fête du printemps y coïncide avec le nouvel an : c'est le début des semences et d'une fête de deux semaines. Ce décalage d'un mois et demi environ par rapport à l'Europe continentale est dû au fait que les équinoxes et solstices se situent à mi-saison.
On le retrouve notamment dans les calendriers traditionnels celtiques ou scandinaves.

Astronomie

Saisons sur Terre. Le printemps commence à l'équinoxe de printemps (indiqué par equinox et spring) et se termine au solstice d'été (indiqué par summer et solstice), pour les hémisphères nord (noté N) et sud (noté S).
Le printemps astronomique commence à l'équinoxe de printemps, lorsque jour et nuit ont des durées égales (12 heures) et se termine au solstice d'été lorsque le jour atteint sa longueur maximale (en deçà du cercle arctique).

Le printemps et la nature

Le printemps est la saison des giboulées, une alternance de pluies et de journées ensoleillées, et de la fonte des neiges. Cette fonte survient plus rapidement en plaine qu'en montagne. Aussi il est fréquent que les habitations et les champs situés près des cours d'eau soient inondés durant la nouvelle saison en raison du sol gorgé d'eau.
Aux États-Unis, en Nouvelle-Angleterre, le printemps est appelé «saison de la boue».
Selon la durée et la rigueur des hivers dans les différents pays tempérés, on assiste au printemps (de mi-mars à fin avril et même en mai dans les pays à hiver rigoureux comme au Canada) à un réveil de la nature. Les arbres, dépouillés de leurs feuilles au cours de l'automne, revivent sous l'effet des températures clémentes, des pluies fréquentes et du soleil un peu plus présent que durant la mauvaise saison. La sève descendue dans le tronc des arbres remonte, les bourgeons, restés fermés durant tout l'hiver, s'ouvrent et de nouvelles feuilles d'un vert tendre font leur apparition, grandissent et s'élargissent jusqu'à atteindre leur taille normale selon l'espèce. Elles garderont cette taille mais seront d'un vert plus foncé durant l'été.
Certains arbres fruitiers (pommiers, cerisiers...) signalent leur activité en premier lieu par l'apparition de fleurs (blanches, roses, mauves...) puis ces fleurs tombent ou sont emportées par le vent pour laisser place à de jeunes feuilles.
Les prairies et les champs sont souvent recouverts de fleurs et d'une herbe jeune et neuve, un plaisir pour le bétail libéré de son régime au foin durant l'hiver.

Le printemps dans les arts

Dans la Rome antique, la déesse Flore personnifiait le printemps. Cette vision poétique des choses fut remise en honneur à la Renaissance dans tous les domaines artistiques : en poésie, en peinture (la célèbre allégorie du Printemps de Botticelli), en sculpture (bas-relief le Printemps de Bouchardon) et en musique (Le Printemps dans les Quatre Saisons de Vivaldi).

Dans la culture

Le printemps est souvent associé à la «saison des amours »et à la jeunesse.
Dans le langage courant, on parle de printemps pour signifier l'âge : «Elle fête ses 22 printemps.»
Norouz, fête traditionnelle iranienne célébrant le nouvel an du calendrier iranien (premier jour du printemps).
Le printemps est une saison attendue par tous, surtout quand l'hiver est long.

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Eté

L’été est l’une des quatre saisons des zones tempérées, traditionnellement perçue comme la plus chaude.

Date

La date exacte du début de l’été est une affaire de convention et il n’existe pas de vue absolue sur la question à l’échelle de la planète, d’autant plus que les dates sont opposées entre l’hémisphère Nord et l’hémisphère Sud.
Astronomiquement, l’été est défini comme débutant avec le solstice d'été (vers la fin juin dans l’hémisphère Nord et la fin décembre dans l’hémisphère Sud) et finit à l’équinoxe d'automne (septembre au nord, mars au sud).
En météorologie, l’été comprend par convention les mois complets de juin, juillet et août dans l’hémisphère nord et de décembre, janvier et février dans l’hémisphère sud.
La définition météorologique centre ainsi mieux l’été sur les périodes les plus chaudes d’une année que la définition astronomique.
Différent pays conviennent de dates de début de l’été différentes :

Il arrive également que les jours à égale distance des solstices et des équinoxes soient utilisés pour définir les saisons, permettant ainsi de les centrer sur ces événements astronomiques ;
c’est le cas par exemple de l’astronomie chinoise où l’été débute vers le 6 mai.
Dans le sud et le sud-est de l’Asie, l’été est plus généralement défini comme la période allant de mars à mai ou début juin, la période la plus chaude de l’année qui se termine avec l’arrivée de la mousson.

Effets

L’été est généralement perçu comme la saison où les températures sont les plus élevées, ainsi que la période de l’année où le Soleil reste le plus longtemps dans le ciel entre son lever et son coucher (ce point dépend bien sûr des conventions adoptées sur le début de l’été).
Du fait de l’inclinaison de la Terre sur le plan de l’écliptique, l’hémisphère plongé dans la saison d’été est incliné en direction du Soleil, provoquant ainsi l’allongement de la durée des jours et l’augmentation de la température.
Dans l’hémisphère Nord, la Terre se trouve à l’aphélie de son orbite en été (ce phénomène s’est produit par exemple en 2006 le 3 juillet). La Terre se trouve donc à ce moment là au plus loin du Soleil, ce qui a pour conséquence une vitesse orbitale plus faible que lors des autres saisons ;
l’été est donc la saison la plus longue dans l’hémisphère nord.
Un phénomène symétrique se produit dans l’hémisphère sud, la Terre se trouvant alors au périhélie et l’été y est la saison la plus courte.
Aux latitudes plus élevées que les cercles polaires, le phénomène de soleil de minuit se produit pendant l’été et le Soleil ne se couche pas du tout pendant plusieurs jours. Sur des latitudes plus basses, le crépuscule dure au moins une heure et conduit parfois au phénomène de nuits blanches, rencontré à Saint-Pétersbourg et en Scandinavie.
L’été est la période de fructification pour la plupart des plantes, elle précède l’automne au cours duquel la nature entre dans une phase de déclin.
L’été est donc fréquemment utilisé comme une métaphore d’une période faste, d’un apogée.

Arts

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Automne

L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et l'hiver.
Astronomiquement, elle commence avec l'équinoxe d'automne et finit au solstice d'hiver. Cette période correspond aux mois de septembre, octobre et novembre dans l'hémisphère nord et de mars, avril et mai dans l'hémisphère sud.
Dans le calendrier républicain français, l'automne est la première saison de l'année et comprend les mois de vendémiaire, brumaire et frimaire.
Dans certaines régions (Canada notamment), un redoux d'environ une semaine survient pendant la saison d'automne et la température s'élève au point de rappeler une journée d'été. Pour cette raison, cette courte période est appelée «été de la Saint-Martin» en Europe ou «Été indien ou été des Indiens» au Canada.

Végétation

Les arbres à feuilles caduques se préparant à la dormation et à la production des bourgeons, ils doivent se débarrasser de leurs feuilles car ils ne peuvent plus les nourrir.
Les feuilles, perdant ainsi leur chlorophylle - substance responsable de leur couleur verte -, prennent une teinte jaune, orangé, brune ou même rouge.

Agriculture

Dans l'hémisphère nord, l'automne est la saison des récoltes, notamment des cultures d'été : maïs, tournesol… et des fruits de toutes sortes : pommes, poires, coings..., des fruits secs châtaignes, noix et noisettes… et des raisins.
En France par exemple, le ban des vendanges a été longtemps l'évènement marquant de l'automne. C'est aussi la saison des labours.

Sens figuré

En littérature, dans un sens figuré, l'automne désigne la vieillesse ou le déclin

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Hiver

Astronomiquement, cette saison commence avec le solstice d'hiver (autour du 21 décembre dans l'hémisphère nord et du 21 juin dans l'hémisphère sud) et finit à l'équinoxe de printemps (autour du 21 mars dans l'hémisphère nord et 23 septembre dans l'hémisphère sud). Dans l'hémisphère nord, c'est au moment du solstice d'hiver que la nuit est la plus longue de toute l'année.

La date culturelle de début de l’hiver peut varier selon les pays. Ainsi au Royaume-Uni et en Irlande on considère plus le solstice comme le milieu de l’hiver qui commence aux alentours du 1er novembre vers la Samhain. En Australie l’hiver commence vers le 1er juin. Dans l’astrologie chinoise et dans certains pays asiatiques voisins de la Chine, l’hiver commence vers le 7 novembre avec «l’établissement de l’hiver».

En météorologie, l'hiver s'étend par convention de décembre à février dans l'hémisphère nord et de juin à août dans l'hémisphère sud.

Plus on se rapproche des pôles, plus l'hiver est réputé rigoureux. Cela est également vrai en montagne lorsque l'altitude augmente. En hiver, les journées sont plus courtes que les nuits. L'hiver polaire est caractérisé, au-delà du cercle polaire, par au moins une nuit ininterrompue de 24 heures. Le cycle des saisons est dû à l'inclinaison de la Terre par rapport à l'écliptique. Lorsqu'un hémisphère est plongé dans l'hiver, il est incliné à l'opposé du Soleil.

L'orbite de la Terre n'est pas parfaitement circulaire ; elle est elliptique. La Terre atteint son périhélie lorsque l'hémisphère nord est incliné à l'opposé du Soleil. Ainsi, dans l'hémisphère nord, l'hiver est légèrement plus court que l'été du fait que la Terre est plus près du Soleil, ce qui la fait accélérer sur son orbite conformément à la deuxième loi de Kepler.

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