Jeudi 19 mars, nous aurons un changement de saison: la survenue de l'équinoxe vernal, marquant le début officiel du printemps dans l'hémisphère Nord et de l'automne dans l'hémisphère Sud. En fait, ce sera un événement plutôt de bon augure: le plus tôt que l'équinoxe a eu lieu dans tout le pays en 124 ans. Plus sur cela dans un instant.
L'heure exacte de l'équinoxe aura lieu jeudi soir à 23h49. EDT (0349 GMT le 20 mars), selon le livre de référence en astronomie "Table astronomique du soleil, de la lune et des planètes" (Willmann-Bell, 2016). À ce moment-là, la Terre atteindra le point de son orbite où son axe ne sera pas incliné vers ou loin du soleil. Ainsi, le soleil sera alors directement sur un point spécifique de l'équateur terrestre se déplaçant vers le nord. Dans le ciel, c'est là que l'écliptique et l'équateur céleste se croisent.
Un équinoxe pas si égal
Le jour de l'équinoxe, le soleil semble se lever exactement à l'est et se coucher exactement à l'ouest. On dit souvent que le jour et la nuit sont aussi longs avec l'équinoxe, mais c'est une idée fausse courante - le jour peut être jusqu'à 8 minutes plus long, selon votre latitude.
Le soleil est au-dessus de l'horizon la moitié de la journée et en dessous pendant la moitié - mais cette déclaration néglige l'effet de l'atmosphère terrestre, qui plie les rayons du soleil (appelés réfraction) autour de la courbure de la Terre lorsque le soleil se trouve près de l'horizon. Mais, à cause de cette courbure des rayons du soleil, le disque du soleil est toujours vu légèrement plus haut au-dessus de l'horizon qu'il ne l'est vraiment.
En fait, lorsque vous voyez le soleil apparaître à l'horizon, ce que vous regardez est une illusion d'optique; le soleil à ce moment est en fait au dessous de l'horizon. Ainsi, nous obtenons plusieurs minutes supplémentaires de lumière du jour au début de la journée et plusieurs minutes supplémentaires à la fin.
L'égalité supposée du jour et de la nuit nous donne le nom latin «équinoxe», qui signifie «nuit égale». Mais en réalité, grâce à notre atmosphère, la journée est plus longue que la nuit à l'équinoxe. À la latitude de New York, par exemple, le jour et la nuit sont à peu près égaux quelques jours avant l'équinoxe, le jour de la Saint-Patrick (17 mars).
Soleil au-dessus de l'émeraude de l'équateur
Les astronomes peuvent calculer le moment de l'équinoxe vernal jusqu'à la seconde près. Cette année, elle aura lieu le jeudi 19 mars à 23 h 49 min 28 s. EDT (0349 GMT le 20 mars). À ce moment, le soleil apparaîtra directement au-dessus de la tête à environ 80 kilomètres au sud de Gorontalo, une province d'Indonésie - souvent appelée «émeraude de l'équateur» - sur l'île de Sulawesi, sur l'équateur du golfe de Tomini. Dans les jours qui suivent, les rayons directs du soleil migrent vers le nord de l'équateur et la longueur de la lumière du jour dans l'hémisphère Nord semble en conséquence augmenter.
Pourquoi si tôt?
Comme il a été noté, ce sera le plus tôt que l'équinoxe vernal se produira à travers les États-Unis contigus en 124 ans. Il y a deux raisons spécifiques à cette variation de la date: les années bissextiles et l'heure d'été.
Quand une année bissextile nous fait reculer d'un jour
Premièrement, que 2020 est une année bissextile (ce qui signifie que le mois de février avait un jour supplémentaire) est ne pas la raison de l'arrivée précoce de l'équinoxe de cette année. C'est plutôt l'année bissextile que nous avons observée en l'an 2000.
Examinons les dates et heures des équinoxes vernaux menant à 2000. Notez que chaque année, l'occurrence de l'équinoxe se produit environ 6 heures (ou un quart de jour) plus tard dans le calendrier:
- 1996: 20 mars à 3 h 03 HNE (0803 GMT)
- 1997: 20 mars à 8 h 54 HNE (13 h 54 GMT)
- 1998: 20 mars à 14 h 54 EST (1954 GMT)
- 1999: 20 mars à 20h46 EST (0146 GMT le 21 mars)
- 2000: 20 mars à 2 h 35 HNE * (07 h 35 GMT)
En 46 av.J.-C., l'astronome consultant de Julius Caesar, Sosigenes, savait par expérience égyptienne que l'année solaire durait environ 365,25 jours. Ainsi, pour tenir compte de ce quart de jour résiduel, un jour supplémentaire - jour bissextile - était ajouté au calendrier tous les quatre ans. Malheureusement, le nouveau calendrier julien était de 11 minutes et 14 secondes plus long que l'année solaire réelle. En l'an 1582 - grâce à la surcompensation d'observer trop d'années bissextiles - le calendrier était décalé de 10 jours avec l'année solaire.
C'est alors que le pape Grégoire XIII est intervenu et, avec les conseils de son propre astronome, Christopher Clavius (1538-1612), a produit notre calendrier "grégorien" actuel. Tout d'abord, pour rattraper le retard, 10 jours ont été omis après le 4 octobre 1582, ce qui fait le lendemain le 15 octobre. Afin de mieux ajuster le nouveau format de calendrier pour mieux correspondre à la longueur de l'année solaire, la plupart des années du siècle ( comme 1700, 1800, 1900) - qui, dans l'ancien calendrier julien, auraient été observées comme années bissextiles - ne l'étaient pas. Les exceptions étaient ces années de siècle également divisibles par 400. C'est pourquoi 1700, 1800 et 1900 n'étaient pas des années bissextiles.
Mais 2000 était une année centenaire, divisible par 400, donc elle a été observée comme une année bissextile. Si nous avions sauté l'année bissextile en 2000 (comme en 1900), alors l'équinoxe vernal en 2000 aurait eu lieu un jour plus tard, le 21 mars à 2 h 35 HNE (07 h 35 GMT).
Par conséquent, la raison pour laquelle nous avons un astérisque à côté de cette date.
Ainsi, grâce à février ayant un jour supplémentaire en 2000, la date de l'équinoxe a reculé d'un jour au 20 mars.
L'heure d'été a retardé l'équinoxe à l'Est
Parce que l'année solaire n'est pas exactement un quart de jour plus longue que l'année civile de 365 jours, mais un peu moins d'un quart (24,22%) d'une journée, l'occurrence de l'équinoxe survient environ 47 minutes plus tôt ( en moyenne) tous les quatre ans:
- 2000: 20 mars à 02h35 HNE (0735 GMT)
- 2004: 20 mars à 1 h 48 HNE (06 h 48 GMT)
- 2008: 20 mars à 1h48 HAE (05h48 GMT) *
- 2012: 20 mars à 1 h 14 HAE (0514 GMT)
- 2016: 20 mars à 12h30 HAE (0430 GMT)
- 2020: 19 mars à 23h49 EDT (0349 GMT le 20 mars)
L'astérisque (*) indique que les États-Unis et le Canada avaient commencé à observer l'heure d'été le deuxième dimanche de mars plutôt que le premier dimanche d'avril, une pratique qui a commencé en 2007. En 2000, seuls ceux du fuseau horaire du Pacifique ( ainsi qu'en Alaska et à Hawaï) ont observé l'équinoxe le 19 mars. En 2004, 2008 et 2012, ces fuseaux horaires ont de nouveau vu le printemps arriver le 19 mars, avec des gens à l'heure des montagnes.
En 2016, ceux du fuseau horaire du Centre ont célébré leur arrivée le 19 mars. Si nous étions toujours sur l'ancien système (lorsque l'heure d'été ne commençait qu'au début d'avril), nous aurions été à l'heure normale en 2016 et ceux de l'est de l'Amérique du Nord auraient également observé l'équinoxe le 19 mars. (à 23 h 30 HNE), mais l'heure avancée a repoussé cela de quatre ans. Enfin, cette année, d'un océan à l'autre, le printemps arrivera le 19 mars - le premier en 124 ans.
Et pour mémoire: en 1896, l'équinoxe vernal est arrivé le 19 mars à 21h29. EST (0229 GMT le 20 mars).
Source astronomique vs météorologique
À vrai dire, il y a vraiment deux sources: une source astronomique et une source météorologique.
Astronomique le printemps est mesuré par l'équinoxe vernal, mais ce n'est qu'un marqueur dans le grand flux de temps, mis en place par les astronomes - une borne kilométrique sidérale, précise comme une horloge à retardement mais ne chronométrant approximativement que le changement des saisons.
Météorologique Selon Accuweather, le printemps aurait déjà commencé le 1er mars et se terminerait fin mai. En vérité, cependant, le printemps météorologique ignore l'horloge et le calendrier, établit ses propres règles et crée un festival de chants et de fleurs, le tout en son temps.
Les crocus, les premiers rouges-gorges et autres phénomènes vernaux ne prêtent aucune attention aux détails de séparation des cheveux marquant l'arrivée astronomique de l'équinoxe vernal. Ils ont tous leur propre façon de savoir quand le printemps commence vraiment.
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Joe Rao est instructeur et conférencier invité au New York'sPlanétarium Hayden. Il écrit sur l'astronomie pourMagazine d'histoire naturelle, leAlmanach des agriculteurs et d'autres publications. Suivez-nous sur Twitter@Spacedotcom et surFacebook.
