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Pourquoi l'hiver ne tombe pas toujours le 21 décembre

Nous sommes le 21 décembre 2023, mais ce n'est pas encore officiellement l'hiver. Cette année, la date du solstice d'hiver dans l'hémisphère nord est le vendredi 22 décembre. Celui-ci a précisément lieu à 4h27 en France. Cet événement astronomique ne se produit pas nécessairement le 21 décembre chaque année, comme on aurait pu s'y attendre. Pourquoi y a-t-il parfois un décalage ?

Il faut d'abord rappeler ce qui se passe dans l'espace lors du solstice de décembre. Il s'agit du moment où l'hémisphère sud de la Terre est dirigé vers le Soleil. En juin, c'est l'hémisphère nord. C'est l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre qui est à l'origine des saisons (et pas la distance entre le Soleil et la Terre, comme on le croit parfois).

Pendant le solstice d'hiver, le Soleil passe au zénith du tropique du Capricorne (Cancer lors du solstice d'été). Le zénith est le point de la sphère céleste qui se trouve juste au-dessus de nos têtes, à la verticale. Dire que le Soleil est à son zénith quand il est haut dans le ciel est un abus de langage, car le zénith ne désigne pas le point le plus haut de la trajectoire d'un astre dans le ciel. Dans ce cas, il faut parler de point culminant.

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Solstice d'hiver en décembre : comment expliquer le décalage ?

Le décalage du solstice d'hiver s'explique par le calendrier. L'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides de l’Observatoire de Paris a dressé une liste des solstices d'hiver entre 1583 et 2999. Le document montre que le solstice d'hiver peut tomber le 21 ou le 22 décembre, selon les années (voire, très rarement, le 20 et le 23). En 2019, le solstice d'hiver est tombé le 22 décembre. En 2021, il tombait le 21 décembre, comme en 2020. Cette année, le solstice d'hiver tombe le 22 décembre 2023. L'événement est arrivé une fois le 23 décembre, en 1903 : cela ne se reproduira pas avant 2303.

Nous utilisons le calendrier grégorien. Une année sur quatre, que l'on appelle année bissextile, le calendrier possède un jour supplémentaire, le 29 février. Cet ajustement est lié au fait que l'année civile de 365 jours ne correspond pas tout à fait au temps qu’il faut à la Terre pour faire une révolution autour du Soleil (soit 365 jours, 5 heures et 48 minutes). Il y a donc un écart entre le temps de révolution et le calendrier adopté, que les années bissextiles servent à corriger.

Le 22 décembre 2023, l'hémisphère nord entre officiellement dans l'hiver. Le Soleil se lève à 8h43 et se couche à 16h55. C'est le jour le plus court de l'année.