4 saisons #2

Les saisons sont les périodes de 3 mois qui séparent les équinoxes (printemps, automne) et les solstices (été, hiver).

L'alternance des saisons provient des variations de l'inclinaison terrestre face aux rayons venant du Soleil. L’axe de rotation de la Terre fait un angle de 23,5° par rapport à la perpendiculaire au plan de son orbite autour du Soleil, qu’elle parcourt en une année. Comme l’axe est fixe par rapport à l’espace, la Terre présente davantage au Soleil un pôle puis l’autre à 6 mois d’intervalle.
Les échelles ne sont pas respectées.

• Comprendre la signification des tropiques du Capricorne et du Cancer ;
• Visualiser l'inclinaison de la Terre sur son orbite responsable de l'alternance des saisons ;
• Comprendre les variations de la durée du jour en fonction des saisons.

Lors des solstices, l’hémisphère orienté vers le Soleil reçoit plus d’énergie (pendant plus longtemps) que l’autre : c’est l’été pour le premier et l’hiver pour le second. Aux équinoxes, les deux hémisphères sont éclairés de manière égale et reçoivent la même quantité d’énergie solaire. C’est aux pôles que ces variations sont le plus ressenties, car le Soleil ne se lève pas en hiver et ne se couche pas en été.
Sous les tropiques, les températures varient peu car le Soleil passe haut dans le ciel toute l’année. Deux saisons s'y alternent : l’une pluvieuse et l’autre sèche (la mousson par exemple).
Sur le long terme, l’intensité des saisons varie sous l’effet de cycles astronomiques : l’inclinaison de l’axe de rotation terrestre, par exemple, oscille entre 21,5° et 24,5° tous les 41 000 ans.

L'enseignant introduit le sujet à partir d'une manipulation. Matériel: Un globe, une lampe torche pour symboliser le Soleil.

• Expérimentation

Un élève au centre de la classe joue le rôle du Soleil. Il tient la lampe torche et pointe vers le Soleil. L'enseignant tient le globe et se déplace.

La plupart des globes ont un axe de rotation incliné. Pourquoi ?

inclinés par rapport à quoi ? Réponse : par rapport au Soleil, ou plus précisément par rapport au plan passant par la Terre et contenant le Soleil (aussi nommé écliptique)

Quel est le mouvement de la Terre ? Réponse: Rotation sur elle même (en 24 h) et révolution autour du Soleil (en 365 jours).

L'enseignant illustre ces mouvements et définit le jour et l'année. Important: L'inclinaison doit rester fixe à tout instant.

Placer une pastille de couleur sur sa ville et expliquer l'alternance jour/nuit. Cette durée varie-t-elle au cours de l'année.

Quelles sont les régions de la Terre qui reçoivent le plus de chaleur du Soleil ? Commenter.

Déplacer la pastille pour symboliser une autre ville. 

• Résumer tous ces points en visualisant l'animation 4 saisons #1.

Utiliser le bouton « avancer image par image » pour bien illustrer les variations des durées du jour pour les trois villes caractéristiques.

Alterner avec l’animation 4 saisons #2 pour visualiser les rayons provenant du Soleil. Leur inclinaison est directement reliée à la chaleur reçue: Plus les rayons arrivent à la verticale (90°), moins ils traversent d'atmosphère et plus l'énergie est condensée par unité de surface.