solstice

Au fil des jours, le Soleil ne suit pas exactement la même trajectoire apparente dans le ciel. Sa position atteint deux extrêmes au cours de l'année : l'un correspond au solstice d'été, l'autre au solstice d'hiver.

Dans le cas usuel d'une latitude non équatoriale, hors période prolongée de jour ou de nuit polaires, le premier accompagne la durée maximale du jour et le second sa durée minimale. Autour de chacun de ces instants, la position du Soleil change si peu que celui-ci semble faire une pause avant de repartir en sens inverse.

Le solstice est d'abord un instant astronomique. Il se produit lorsque la déclinaison du Soleil, c'est-à-dire sa position angulaire au nord ou au sud de l'équateur céleste, atteint sa valeur extrême de l'année. Le mot sert aussi, par extension, à nommer le jour civil qui contient cet instant.

Dans un hémisphère donné, le solstice d'été correspond à la culmination la plus haute du Soleil au-dessus de l'horizon. Dans le cas usuel d'une latitude non équatoriale, hors période prolongée de jour ou de nuit polaires, la durée du jour atteint alors son maximum annuel. Le solstice d'hiver correspond à la culmination la plus basse et, dans ce même cas, à la durée minimale du jour. Les saisons étant opposées entre les deux hémisphères, un même solstice de juin est estival au nord et hivernal au sud ; la situation s'inverse en décembre. Un schéma de synthèse peut ainsi relier chaque extrême de déclinaison à l'hémisphère où il marque l'été ou l'hiver.

Dans l'hémisphère nord, le solstice d'été arrive le 20 ou le 21 juin, et celui d'hiver le 21 ou le 22 décembre. La déclinaison solaire variant très peu durant les jours voisins, son extrême est atteint à un instant précis même si l'impression de stabilité dure davantage. La durée du jour peut en revanche rester égale sur plusieurs jours dans les zones de jour ou de nuit polaires, et elle ne fournit pas ce repère saisonnier à l'équateur. Cette quasi-pause explique l'étymologie latine solstitium, formée de sol, « soleil », et sistere, « s'arrêter ».

On veut interpréter les deux solstices pour une année, sans supposer que les saisons portent le même nom partout. Les données sont les suivantes : dans l'hémisphère nord, le solstice d'été tombe le 20 ou le 21 juin ; le solstice d'hiver tombe le 21 ou le 22 décembre ; les saisons sont inversées dans l'hémisphère sud.

On se place à une latitude non équatoriale, hors période prolongée de jour ou de nuit polaires.
1. Pour juin, on part de l'hémisphère nord : la durée du jour y atteint son maximum annuel, donc il s'agit du solstice d'été.
2. Au même solstice de juin, on change seulement d'hémisphère : dans l'hémisphère sud, il s'agit du solstice d'hiver.
3. Pour décembre, on applique l'inversion : le solstice est hivernal au nord et estival au sud.
4. Dans ce cadre géographique, on contrôle le résultat en associant « été » à la durée maximale du jour et « hiver » à sa durée minimale dans l'hémisphère étudié.

Le contrôle montre pourquoi la date seule ne suffit pas : il faut aussi préciser l'hémisphère. Juin et décembre désignent chacun un instant astronomique commun, mais le nom de la saison dépend du côté de l'équateur considéré.

Pour lire un calendrier, on distingue la date du solstice de l'instant astronomique qu'elle contient. La mention d'un jour entier est pratique ; elle ne transforme pas le phénomène en événement de vingt-quatre heures.

Pour interpréter « solstice d'été » ou « solstice d'hiver », on vérifie l'hémisphère. Sans cette information, le nom saisonnier est incomplet, puisque juin et décembre échangent leurs rôles entre nord et sud.

Pour suivre la durée du jour, on cherche un maximum ou un minimum autour du solstice. Comme la déclinaison solaire change très peu pendant plusieurs jours, des durées voisines ne permettent pas à elles seules de repérer l'instant exact.

L'instant du solstice et le jour du solstice. Le premier est le moment précis où la déclinaison solaire atteint son extrême annuel. Le second est le jour du calendrier qui contient ce moment. Dire « le solstice dure toute la journée » confond donc le phénomène astronomique avec son emploi courant dans le calendrier.

Une date variable. Dans l'hémisphère nord, le solstice d'été peut tomber le 20 ou le 21 juin, et celui d'hiver le 21 ou le 22 décembre. Retenir un seul jour fixe conduit donc à une erreur de calendrier.

Des noms saisonniers dépendants de l'hémisphère. Juin ne signifie pas partout « solstice d'été ». Le symptôme est une affirmation qui ne précise ni nord ni sud ; il faut nommer l'hémisphère avant d'attribuer la saison.

Une pause seulement apparente. La déclinaison du Soleil continue de varier autour du solstice, mais très peu. Une stabilité observée sur quelques jours ne doit pas être prise pour un arrêt physique du Soleil ; elle signale le voisinage d'un extrême.

Un jour extrême, pas forcément un instant facile à lire. À une latitude non équatoriale, hors période prolongée de jour ou de nuit polaires, la durée maximale ou minimale du jour caractérise le solstice dans l'hémisphère concerné. Dans les zones polaires, cette durée extrême peut rester égale sur plusieurs jours ; à l'équateur, elle ne constitue pas le même repère saisonnier. Des changements minimes autour de cette date imposent donc de distinguer cette propriété du repérage précis de l'instant astronomique.

La déclinaison solaire se mesure par rapport à l'équateur céleste. Pour consolider ce repère, la fiche équateur aide à distinguer la ligne de référence du phénomène solsticial qui s'y rapporte.