Saison

Animation composée d'images satellites montrant l'effet des différentes saisons sur la surface de la Terre.

Apparence d'un arbrefeuilluen fonction des saisons et de l'influence de ces dernières sur lescernesdes arbres.

Unesaisonest une période de l'année qui observe une relative constance duclimatet de latempérature.

D'un point de vueastronomique,une saison correspond à l'intervalle de temps durant lequel laTerreoccupe une portion de l'espace de sarévolution (rotation) autour du Soleil.C'est l'inclinaison de l'axe des pôlesen 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'ensoleillementinduite par l'orientation changeante vis-à-vis du rayonnement solaire. Elles correspondent aux périodes qui séparent le passage de laTerreà certains points de son orbite ou, réciproquement, duSoleilà certains points de lasphère céleste,et que lamécanique célestedésigne par leséquinoxeset lessolstices.Pour ces raisons, à tout moment, les saisons astronomiques de l'hémisphère nordet de l'hémisphère sudsont 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,automneethiver.Parfois, on qualifie desaisons pleinesl'été et l'hiver, et demi-saisonsle 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.

Dans les zones declimat tropical,on parle également de saisons, mais dans le sens desaison des pluieset desaison sắc che,alors qu'auxpôles,on parle plutôt dejouret denuit polaires.

Les saisons jouent un rôle déterminant sur lafauneet lafloreterrestres et, conséquemment, sur l'activité et la culture humaines.

Historique

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.Les Babyloniens, utilisant à l'origine la division bipartite, paraissent avoir découvert le cycle des quatre saisons.

L'année dans l'Égypte antiqueest divisée en trois saisons (les inondations du Nil, les semailles et les moissons).

LaGrèce antiquene 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'AlcmanauVII^esiècleav. J.-C.apparaît la saison automnale à proprement parler.C'est probablement après la conquête de l'Empire perseparAlexandre le Grandque s'imposent lecalendrier macédonienet les quatre saisons en Occident.

Comme le montre lecalendrier de Coligny,lesGauloisdivisent 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.

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 julienqui s'impose dans tout l'Empire romainet l'occident médiéval reprend le système grec des quatre saisons qui nous sont familières (ver,aestas,autumnusethiems). 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.

Si lecalendrier grégorien(et ses quatre saisons pour leszones tempéréesetpolairesde laTerre) conçu à la fin duXVI^esiècles'est progressivement étenduà l'ensemble du monde au début duXX^esiècle, il existe encore lecalendrier chinoisavec ses cinq saisons et lecalendrier hindouavec ses six saisons.

Saisons astronomiques, météorologiques et calendaires

N S	Saison boréale ou australe	Saison astronomique (définie selon la variation de la durée du jour et de la nuit à cause de l'inclinaison de l'axe de la Terre)	Saison météorologique ou climatique (définie selon les variables climatiques: température, précipitations, hygrométrie, ensoleillement, etc.)	Saison calendaire (définie selon le calendrier civil et/ou religieux de chaque pays)
N	Printempsboréal	~4 février- ~5 mai	1ermars-31 mai	•Calendrierscivils de la plupart des pays occidentaux: de l'équinoxe de printempsausolstice d'été • Calendrier russe:1ermars-31 mai(dates de saison météorologique) •Calendrier chinois:4 févrierau5 mai(~dates de saison astronomique)
S	Automne austral	~4 février- ~6 mai	1ermars-31 mai	•Calendrierscivils des pays occidentaux de l'hémisphère sud: de l'équinoxe d'automne au solstice d'hiver
N	Étéboréal	~6 mai- ~7 août	1erjuin-31 août	•Calendrierscivils de la plupart des pays occidentaux: du solstice d'été à l'équinoxe d'automne • Calendrier russe:1erjuin-31 août(dates de saison météorologique) •Calendrier chinois:6 maiau6 août(~dates de saison astronomique)
S	Hiver austral	~6 mai- ~7 août	1erjuin-31 août	•Calendrierscivils des pays occidentaux de l'hémisphère sud: du solstice d'hiver à l'équinoxe de printemps
N	Automneboréal	~7 août- ~7 novembre	1erseptembre-30 novembre	•Calendrierscivils de la plupart des pays occidentaux: de l'équinoxe d'automne ausolstice d'hiver • Calendrier russe:1erseptembre-30 novembre(dates de saison météorologique) •Calendrier chinois:7 aoûtau6 novembre(~dates de saison astronomique)
S	Printempsaustral	~7 août- ~7 novembre	1erseptembre-30 novembre	•Calendrierscivils des pays occidentaux de l'hémisphère sud: de l'équinoxe de printemps au solstice d'été
N	Hiverboréal	~7 novembre- ~4 février	1erdécembre-28 février	•Calendrierscivils de la plupart des pays occidentaux: du solstice d'hiver à l'équinoxe de printemps • Calendrier russe:1erdécembre-28 février(dates de saison météorologique) •Calendrier chinois:7 novembreau3 février(~dates de saison astronomique)
S	Été austral	~7 novembre- ~4 février	1erdécembre-28 février	•Calendrierscivils 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:leprintempsdébute à l'équinoxede mars (vers le21 mars), l'étéausolsticede juin (vers le22 juin), l'automneà l'équinoxede septembre (vers le23 septembre), l'hiverausolsticede 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 ledébutde 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 thermiquequi 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 continentalqu'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:1^ermars;été:1^erjuin;automne:1^erseptembre;hiver:1^erdécembre.

Le début des saisons selon lecalendrier celtique(appelée saison celtique ou solaire) sont les suivantes: printemps1^erfévrier;été1^ermai;automne1^eraoût;hiver1^ernovembre.

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 deuxtropiquespar 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 pluieset unesaison sắc che,et le climat y esttropical(ou parfoisdésertique,selon la situation géographique).

Mécanismes des variations climatiques saisonnières

Date et heure (UTC) des solstices et des équinoxes
au début duXXI^esiècle

Année	Équinoxe de mars		Solstice de juin		Équinoxe de sept.		Solstice de déc.
	jour	heure	jour	heure	jour	heure	jour	heure
2001	20	13:30:44	21	07:37:45	22	23:04:30	21	19:21:31
2002	20	19:16:10	21	13:24:26	23	04:55:25	22	01:14:23
2003	21	00:59:47	21	19:10:29	23	10:46:50	22	07:03:50
2004	20	06:48:39	21	00:56:54	22	16:29:51	21	12:41:38
2005	20	12:33:26	21	06:46:09	22	22:23:11	21	18:34:58
2006	20	18:25:35	21	12:25:52	23	04:03:23	22	00:22:07
2007	21	00:07:26	21	18:06:27	23	09:51:15	22	06:07:50
2008	20	05:48:19	20	23:59:23	22	15:44:30	21	12:03:47
2009	20	11:43:39	21	05:45:32	22	21:18:36	21	17:46:48
2010	20	17:32:13	21	11:28:25	23	03:09:02	21	23:38:28
2011	20	23:20:44	21	17:16:30	23	09:04:38	22	05:30:03
2012	20	05:14:25	20	23:08:49	22	14:48:59	21	11:11:37
2013	20	11:01:55	21	05:03:57	22	20:44:08	21	17:11:00
2014	20	16:57:05	21	10:51:14	23	02:29:05	21	23:03:01
2015	20	22:45:09	21	16:37:55	23	08:20:33	22	04:47:57
2016	20	04:30:11	20	22:34:11	22	14:21:07	21	10:44:10
2017	20	10:28:38	21	04:24:09	22	20:01:48	21	16:27:57
2018	20	16:15:27	21	10:07:18	23	01:54:05	21	22:22:44
2019	20	21:58:25	21	15:54:14	23	07:50:10	22	04:19:25
2020	20	03:49:36	20	21:43:40	22	13:30:38	21	10:02:19
2021	20	09:37:27	21	03:32:08	22	19:21:03	21	15:59:16
2022	20	15:33:23	21	09:13:49	23	01:03:40	21	21:48:10
2023	20	21:24:24	21	14:57:47	23	06:49:56	22	03:27:19
2024	20	03:06:21	20	20:50:56	22	12:43:36	21	09:20:30
2025	20	09:01:25	21	02:42:11	22	18:19:16	21	15:03:01
2026	20	14:45:57	21	08:24:30	23	00:05:13	21	20:50:14
2027	20	20:24:41	21	14:10:50	23	06:01:43	22	02:42:10
2028	20	02:17:08	20	20:02:00	22	11:45:18	21	08:19:40
2029	20	08:01:59	21	01:48:18	22	17:38:30	21	14:14:06
2030	20	13:52:06	21	07:31:19	22	23:26:53	21	20:09:38

Alternance des saisons dans l'hémisphère Nord.

Les variations climatiques saisonnières sont créées par un double facteur: d'une part larévolutionde laTerreautour duSoleil,et d'autre part l'inclinaison de l'axe nord-sud de rotation journalière de la Terre par rapport au plan de sonorbiteautour 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:

1. l'équateur,vers le 20 ou 21 mars, à l'équinoxede printemps (hémisphère nord) ou d'automne (hémisphère sud);
2. letropique du Nord,vers le 20 ou 21 juin, ausolsticed'été (hémisphère nord) ou d'hiver (hémisphère sud);
3. l'équateur, de nouveau, vers le 22 ou 23 septembre, à l'équinoxe d'automne (hémisphère nord) ou de printemps (hémisphère sud);
4. 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.

Distance au Soleil etalbédo

Effets thermiques des saisons
Diagramme calculé à partir des données deJones et al.	Figure 7 publiée par Jones etal.

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 lessolsticesrespectivement de décembre et de juin.

L’instant du périhélie arrivant en moyenne25min7,278splus tardchaque 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.

La vitesse de la Terre dépendant de sa position (deuxième loi de Kepler), les saisons ont une durée inégale:

• printempsboréal(automneaustral), de l’équinoxe de marsausolsticede juin: 92,7 jours;
• étéboréal (hiver austral), du solstice de juin à l’équinoxe de septembre: 93,7 jours;
• automneboréal (printemps austral), de l’équinoxe de septembre au solstice de décembre: 89,9 jours;
• hiverboréal (été austral), du solstice de décembre à l’équinoxe de mars: 89,0 jours.

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.

Du fait de la variation de la distance Terre-Soleil, les saisons devraient avoir un contraste plus grand dans l’hémisphère sudque dans l’hémisphère nord.Cependant, des effets globaux (masses océaniques, différence d’albédo) et locaux (proximité des océans, vents dominants…) viennent contredire cette prévision. Ainsi, au lieu d’avoir une température globale (moyennée sur l’ensemble de la surface terrestre)4°Cplus élevée au périhélie qu’à l’aphélie (cas d’une surface uniforme), la Terre a une température globale2,3°Cplusfaibleau périhélie qu’à l’aphélie.Cela est dû principalement à la différence du rapport terre/océan entre les deux hémisphères (l'hémisphère sud est marin à environ 80 %, l'hémisphère nord est marin à environ 60 %) et à l’inertie thermiqueélevée des océans, entraînant undéphasage thermiqued’environ 6 mois.

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°Cplus élevée au périhélie qu’à l’aphélie.

Retard des pointes de températures

Leretard saisonnierest le décalage entre le moment de maximaleinsolation,lesolstice d'été,et le moment où lestempératuresmoyennes sont les plus élevées. De la même manière, il existe un décalage entre lesolstice d'hiveret la période de plus basses températures moyennes. Ce décalage est dû à l'inertie thermiquede laTerre,notamment de sesocéans.

Saisonnalité, climat et environnement

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'hibernationou 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 lamigrationà l'arrivée de lamauvaise saison.Ces processus sont en grande partie contrôlée par unehormone.

Les animauxprédateurssuivent parfois leurs espècesproieslors 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.

Les flux de carbone et de nutriments, ainsi que les bilans de larespirationet de l'évapotranspirationet de la productivité biologique sont saisonniers, et ce d'autant plus qu'on s'éloigne de l'équateur.

Dans le passé, les modifications longues de la saisonnalité, en lien avec les modifications de lapluviométriesemblent avoir été l'un des facteurs induisant chez la faune ou les arbres des phénomènes degigantismeou au contraire de « nanisme adaptatif ».Leréchauffement climatiques'il devait se poursuivre sur le long terme pourrait contribuer au retour de certains nanismes adaptatif notamment chez lesmammifèressauvages tels queprimates,équinsetcervidés,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).

Saisonnalité et santé

Certaines maladies comme lagrippesont fortement saisonnières. Et le manque de lumière hivernal, via lamélatoninepeut influer sur l'humeurindividuelle et collective.

Des études statistiques confirment que la météo influe positivement ou négativement sur la prise de nourritureet l'activité physique, chez lesenfantscomme chez lesadultescontemporains, ce qui peut par exemple se traduire par des variations saisonnières depoidset de taux decholestérol.

Les évènements météorologiques défavorables ou extrêmes (tempêtes, fortes pluies, canicules...) qui pourraient être plus nombreux dans le contexte dudérèglement climatiquesont 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 physiqueet la santé.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.

Autrefois en raison de lapollution de l'air intérieurinduite 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'airextérieur (y comprispollution photochimique) ou intérieure, la santé peut aussi être diversement affectée selon les saisons et les régions géographiques en raison de la pollution.

Certains animaux, bruns en été, deviennent blancs en hiver: on évoque lerenard polaire,lelièvre variableet l'hermine.

Saisonnalité et cultures

Les saisons sont davantage marquées dans les zones tempérées.
Durant des millénaires, dans les régions marquées par les changements saisonniers, les rythmes desommeilet d'activité des Hommes, ainsi que le type d'activité et le type d'alimentationchangeait.

Il n'est donc pas surprenant que lesfêteset les calendriers soientsocioculturellementmarqués 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.)

Fêtes et célébrations

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'été: laSaint-Jean(tradition chrétienne), et beaucoup plus récemment lafête de la musique;
• pendant l'automne: plusieursfêtes des morts(dont laToussaint) etfêtes des récoltes(commeThanksgivingetSouccot), ainsi que l'Oktoberfest(en Allemagne) et la Saint Dimitri (en Roumanie);
• 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.

Inspiration artistique

Ker-Xavier RousselLes Saisons de la vie1892-1895Musée d'Orsay.

Les saisons ont depuis toujours inspiré les artistes comme les peintres ou les compositeurs.

Les Quatre SaisonsdeVivaldien sont sans doute l'illustration musicale la plus connue, mais on peut aussi citer, par exemple,Die Jahreszeiten(les saisons) deJoseph Haydn,Les Saisons(œuvre pourpianoseul) dePiotr Ilitch Tchaïkovski.

Vase des quatre saisons,II^esiècle.

Voir aussi

Bibliographie

• Marc Giraud,La nature au fil des saisons,Allary éditions,2016,208p.(lire en ligne)
• Kivimäki, E., Lindqvist, H., Hakkarainen, J., Laine, M., Sussmann, R., Tsuruta, A., Detmers, R., Deutscher, N.M., Dlugokencky, E.J., Hase, F., Hasekamp, O., Kivi, R., Morino, I., Notholt, J., Pollard, D.F., Roehl, C., Schneider, M., Sha, M.K., Velazco, V.A., Warneke, T., Wunch, D., Yoshida, Y., Tamminen, J (2019)Evaluation and Analysis of the Seasonal Cycle and Variability of the Trend from GOSAT Methane Retrievals,Remote Sens., 11, 882, doi:10.3390/rs11070882.

Articles connexes

• Calendrier
• Heures (mythologie)
• Liste de saisons

Liens externes

• Animation sur les variations de l'éclairement de la Terre suivant les saisonspar CultureSciences-Physique de l'ENS Lyon
• Images des saisonssur le site Hannover-park.de