Question d'origine :
Bonjour
le soleil est au sud (azimuth 180°) à midi (heure solaire), quelle que soit la date.
La direction du soleil (son azimuth) à une heure donnée est elle indépendante de la date aussi aux autres heures: peut on dire qu'à 6h00 il est plein ouest (azimuth 270°) et à 18h00 plein est (azimuth 90°) quelle que soit la date? (toujours en heures solaires, bien sûr)
Merci d'éclairer ma lanterne sur ce point.
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 02/03/2012 à 10h31
Bonjour,
Vous partez du postulat suivant « le soleil est au sud (azimuth 180°) à midi (heure solaire) ». Eh bien …les choses ne sont pas si simples !
En fait, si l’on prend une photo chaque jour d’une année du Soleil à son zénith à un endroit donné, on constatera qu’il d écrit un grand huit allongé correspondant à une légère différence de position du zénith chaque jour. Ce phénomène est nommé l’analemme.
Les raisons en sont très bien expliquées par Michel Marcelin, dans son ouvrage
Ciel et Astronomie passion :
En effet, de petites variations dans le mouvement apparent du Soleil peuvent se cumuler pour lui donner jusqu'à 15 mn d'avance ou de retard. Elles proviennent de la combinaison de deux phénomènes : d'une part, du fait que l'orbite de la Terre n'est pas un cercle parfait mais une ellipse (la vitesse orbitale change au cours de l'année et ne s'ajoute donc pas comme une valeur constante à la rotation de la planète sur elle-même lorsqu'on calcule la durée du jour) ; d'autre part, du fait que l'axe de rotation de la Terre est basculé sur son axe, ce qui complique le mouvement apparent du Soleil (ainsi celui-ci par rapport à la voûte céleste n'est pas décalé régulièrement de 1° par jour vers l'est en raison du mouvement orbital de la Terre, mais oscille autour de cette valeur : il tombe à 0,92° par jour aux équinoxes, moment où le Soleil a son déplacement le plus rapide vers le nord ou vers le sud, pour atteindre 1,08° au moment des solstices). Heureusement, ces écarts du mouvement apparent du Soleil sont bien connus et se reproduisent de manière très précise chaque année. Il est ainsi usuel de les reporter sur une courbe baptisée abusivement « équation du temps ».
Dans ce même ouvrage, il est expliqué comment calculer des lignes horaires à partir de celle de 12h00 « au Soleil », ceci afin de réaliser un cadran solaire précis. Mais pour répondre à votre question, la position apparente du soleil dans le ciel va bouger aussi pour une heure donnée en fonction du jour dans l’année.
Dans l’ouvrage précité (que vous pouvez emprunter à la Bibliothèque du 7e arrondissement ou consulter sur place à celle de la Part-Dieu si vous êtes lyonnais), un montage photographique du Soleil à 8h30 à différents moments de l’année au même endroit illustre de façon saisissante la courbe en 8 que sa position apparente décrit en un an.
Cordialement
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