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Pourquoi fait-il plus froid l’hiver, même si la Terre est plus proche du Soleil?

Construire un modèle de la Terre et du Soleil afin d’étudier l’effet du positionnement de la Terre sur les climats saisonniers.

Pourquoi fait-il plus froid l’hiver, même si la Terre est plus proche du Soleil?

Âge

12-14

Temps

1-30 min

Compétences

observation, pensée critique

à l’intérieur

Vous avez besoin

  • Lampe (sans abat-jour)
  • Gros ballon (idéalement un ballon de plage gonflé d’air)
  • Crayon-feutre
  • Paille (coupée en deux)
  • Pâte à modeler
  • Figurine LEGOTM ou autre petit objet
  • Une salle qui peut être mise dans la pénombre

Priorité à la sécurité!
Les ampoules peuvent devenir très chaudes. Soyez certain que vos mains et les autres objets ne touchent pas l’ampoule.

Mesures à prendre

  1. Tracez une ligne autour du milieu du ballon qui représentera l’équateur. Collez l’ouverture d’une moitié de la paille sur le « pôle Nord » avec de la pâte à modeler. Le morceau de paille devrait être tenu à angle droit par rapport au ballon. Faites la même chose avec l’autre moitié de la paille au « pôle Sud ». Les morceaux de paille représenteront l’axe de rotation de la Terre.
  2. Coller une figurine LEGOTM ou un autre petit objet à environ trois quarts de la distance entre l’équateur et le pôle Nord afin de représenter un habitant du Canada.
  3. Déplacez le ballon (la Terre) autour de la lampe (le Soleil) dans un mouvement circulaire, ce qui représente l’orbite de la Terre. La ligne que vous avez tracée sur le ballon pour représenter l’équateur devrait être au même niveau que l’ampoule.
  4. Ensuite, tenez la Terre de façon à ce que son axe (le morceau de paille représentant le pôle Nord) soit incliné à environ 20 degrés vers le Soleil sur le côté où la figurine LEGO est située. La figurine LEGOTM et la ligne représentant l’équateur devraient être entièrement illuminées par l’ampoule. En Amérique du Nord, cette position relative au Soleil correspond à l’été. Pour voir la différence entre le jour et la nuit durant l’été, tournez le ballon autour de son axe et regardez les endroits où la Terre est illuminée ou est dans la pénombre.
  5. Ensuite, déplacez la Terre vers l’autre côté de la lumière en gardant l’axe au même angle que dans l’étape précédente. Assurez-vous que le « pôle Nord » continue d’être dans la même direction qu’avant. Par exemple, si le « pôle Nord » était orienté vers la gauche par rapport au Soleil, il devrait toujours être orienté vers la gauche quand vous aurez déplacé la Terre. Cette position relative au Soleil représente la situation six mois plus tard quand la Terre est légèrement plus proche du Soleil (vous pouvez tenir le ballon un peu plus proche de la lumière). En Amérique du Nord, cette position correspond à l’hiver. Tournez la Terre pour que la figurine LEGO soit sur le côté face au Soleil. Observez à quel endroit la lumière et l’ombre sont maintenant projetées. Pour voir la différence entre le jour et la nuit durant l’hiver,
  6. tournez le ballon autour de son axe et regardez les endroits où la Terre est illuminée ou est dans la pénombre.
  7. Terminez l’année en déplaçant la Terre de nouveau au point de départ (position « été »). Là, la Terre devrait être un peu plus loin du Soleil que dans la position hiver.

Découvertes

Qu’est-ce qui se passe?
Souvent, les gens pensent qu’il fait plus chaud durant l’été (dans l’hémisphère Nord) parce que la Terre est plus proche du Soleil. En fait, dans l’hémisphère Nord, la Terre est plus loin du Soleil durant l’été!

En réalité, la différence de température entre l’été et l’hiver s’explique par l’inclinaison de l’axe de la Terre. Si la Terre n’était pas inclinée, il n’y aurait ni été ni hiver.

L’été, l’hémisphère Nord est incliné vers le Soleil, ce qui veut dire que les rayons du Soleil frappent cette partie de la Terre plus directement. À cause de cette lumière directe supplémentaire, une plus grande quantité de l’énergie du Soleil est absorbée par la surface de la planète. Par conséquent, il fait plus chaud. Selon l’endroit où vous vivez par rapport à l’équateur, si vous regardez le Soleil à midi durant l’été, vous verrez que la position du Soleil est plus élevée que durant l’hiver.

L’hiver, l’hémisphère Nord est incliné à l’opposé du Soleil, ce qui veut dire que ses rayons frappent cette partie de la Terre plus obliquement. Étant donné qu’il y a moins de soleil direct, il y a moins d’énergie qui est absorbée par la surface de la planète et il fait moins chaud. Si vous regardez le Soleil à midi durant l’hiver, vous verrez que sa position est moins élevée que durant l’été.

L’hémisphère Sud vit l’expérience inverse. Les mois d’été dans l’hémisphère Nord sont les mois d’hiver dans l’hémisphère Sud, et vice versa.

Donc, souvenez-vous que les saisons sont le résultat de l’inclination de la Terre, pas de la distance entre la Terre et le Soleil!

Pourquoi est-ce important?
L’inclination de la Terre pendant qu’elle voyage autour du Soleil détermine les saisons.

Allez plus loin!
Essayez l’activité de nouveau, en changeant l’inclination de la Terre. Qu’est-ce qui arriverait si la Terre n’était pas inclinée du tout? Si elle était inclinée à 90 o?