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Trajet du soleil de minuit l'été, au-dessus du cercle polaire, en Laponie

Le jour et la nuit polaire...

... sont des phénomènes uniquement observables à partir du cercle polaire arctique et antarctique.
En dessous de ces latitudes ce n'est que partiellement que l'on peut les observer, on parle alors de nuit blanche.

Presque toute la Laponie se situe au-dessus du cercle polaire arctique. Ainsi on peut profiter, hiver comme été, de phénomènes que l'on ne peut voir dans de très peu d'endroit au monde.



Le jour polaire ou soleil de minuit...

Le jour polaire est plus communément appelé soleil de minuit, c'est une période de l'année durant laquelle le Soleil ne se couche pas. Ce phénomène se produisant aux alentours du solstice d'été (juin dans l'hémisphère Nord, décembre dans l'hémisphère sud) aux hautes latitudes situées au-delà des cercles polaires arctique et antarctique. Le nombre de jours de 24 heures de clarté pendant lesquels ce phénomène a lieu augmente avec la latitude. Cette période dure qu'un jour au niveau du cercle polaire, à 66°34' et dure six mois aux pôles (90°) et a lieu en été (mars à septembre dans l'hémisphère Nord, septembre à mars dans l'hémisphère sud). Ainsi, le jour du solstice, aux pôles, le soleil reste constamment visible à une hauteur d'un peu plus de 23° dans le ciel.

Du fait de l'inclinaison de l'axe de la Terre, toutes les régions de la Terre ne sont pas éclairées de la même façon par le Soleil au cours de l'année. Entre l'équinoxe de mars et septembre dans l'hémisphère Nord, le Soleil éclaire le pôle Nord en permanence. Le même phénomène se produit au pôle Sud entre l'équinoxe de septembre et mars.
En réalité, en raison de la réfraction de la lumière du Soleil dans l'atmosphère, celui-ci est visible durant les 24 heures de la journée, au moment du solstice d'été, jusqu'à quelques dizaines de kilomètres en deçà du cercle polaire. Les villes de Tromsø (69°40' N) ou encore Hammerfest en Norvège (70°40' N) présentent un site privilégié pour admirer le soleil de minuit dans de bonnes conditions. Au Cap Nord (Nordkapp, 71°10' N), le soleil de minuit se produit entre le 13 mai et le 29 juillet, à Bodø (67°17' N) il survient entre le 3 juin et le 8 juillet. Dans l'hémisphère sud, ce phénomène n'est observable que sur le continent antarctique et dans les îles environnantes.

Aux latitudes situées en dessous des cercles polaires, jusqu'à environ 60° de latitude Nord et sud, un autre phénomène se produit aux alentours du solstice d'été. Il s'agit de la nuit blanche, c'est-à-dire une nuit où le soleil, bien que couché, ne descend pas suffisamment sous l'horizon pour permettre à la nuit de devenir totalement noire. Il peut parfois y faire suffisamment clair pour pouvoir lire un livre sans avoir besoin d'une lumière artificielle. Ce phénomène est observable notamment au Nord de l'Écosse, à Reykjavik (Islande), Saint-Pétersbourg (Russie), Riga (Lettonie), Vilnius (Lituanie), Tallinn (Estonie) ou Helsinki (Finlande) et le long de toutes les côtes arctiques de la Russie, de la frontière finlandaise au détroit de Béring via le Nord de la Sibérie, ou encore à Anchorage (Alaska) et le grand-Nord du Canada ainsi que dans la majeure partie du sud du Groenland.
Le phénomène débute théoriquement à 48°34' de latitude (légèrement inférieure à la latitude de Paris, qui est de 48°51'). À cette latitude le soleil s'abaisse tout juste à 18° sous l'horizon à minuit solaire le jour du solstice : c'est cette valeur de 18° qui définit la nuit noire. Au-delà de cette latitude le soleil reste à moins de 18° pendant une partie de la nuit plusieurs jours de part et d'autre du solstice. Plus on se rapproche du cercle Arctique, moins il s'abaisse sous l'horizon et plus ce nombre de jours augmente, et plus la nuit reste claire.

Le phénomène inverse se produit en hiver. Au-delà du cercle Arctique, pendant une période centrée autour du solstice d'hiver et située entre l'équinoxe d'automne et de printemps et dépendant de la latitude, le Soleil ne se lève pas : c'est la nuit polaire.



La nuit polaire...

La nuit polaire est une période de l'année durant laquelle le Soleil ne se lève pas. Ce phénomène est observable dans les régions polaires au-delà des cercles polaires Arctique et Antarctique. Le nombre de jours de 24 heures pendant lesquels ce phénomène a lieu augmente avec la latitude. Il atteint son minimum, un jour, au niveau du cercle polaire et son maximum, six mois, au pôle et a lieu en automne et en hiver : septembre à mars dans l'hémisphère Nord, mars à septembre dans l'hémisphère sud.

Pendant plusieurs semaines après l'équinoxe d'automne et avant l'équinoxe de printemps, aux pôles et dans les régions s'en rapprochant, on peut ainsi assister à un crépuscule permanent qui dure jusqu'à ce que le soleil atteigne une hauteur suffisante sous l'horizon (6° pour le crépuscule civil, 12° pour le crépuscule nautique). En réalité, en raison de la réfraction de la lumière du Soleil dans l'atmosphère, celui-ci reste visible quelques minutes par jour, au moment du solstice d'hiver, jusqu'à quelques dizaines de kilomètres au-delà du cercle polaire. De plus, comme le soleil est un disque et non un point, et que la durée du jour se mesure entre l'apparition du bord supérieur du disque et la disparition du bord inférieur, il en résulte que le jour polaire au pôle est légèrement plus long que la nuit polaire.

Représentation du cercle polaire

Le Cercle Polaire

Le cercle Arctique marque la limite sud du jour polaire lors du solstice de juin et de la nuit polaire lors du solstice de décembre. Au-delà du cercle Arctique, le Soleil reste au-dessus de l'horizon pendant au moins vingt-quatre heures consécutives au moins une fois dans l'année (soleil de minuit). Réciproquement, le Soleil reste en dessous de l'horizon pendant au moins vingt-quatre heures consécutives une autre fois dans l'année.

En fait, à cause de la réfraction et parce que le Soleil apparaît comme un disque et non pas comme un point, une partie du Soleil de minuit peut être perçue la nuit du solstice de juin jusqu'à 50' (90 km) au sud du cercle arctique (de même lors du solstice de décembre, une partie du Soleil est visible jusqu'à 50' au Nord du cercle antarctique). Ceci n'est cependant vrai qu'au niveau de la mer : s'élever en altitude augmente ces valeurs.

La position du cercle Arctique est déterminée par l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à l'écliptique. Cet angle n'est pas constant et suit des cycles de périodes diverses. À cause de la nutation, l'inclinaison oscille de 9" (environ 280 m à la surface) sur une période de 18,6 ans. Le cycle principal possède une période de 41 000 ans et une amplitude de 2,4°, soit 267 km à la surface. Actuellement, l'inclinaison diminue d'à peu près 0,4681" par an et le cercle Arctique se déplace vers le Nord de 14,45 m par an.

Carte représentative du cercle polaire arctique

Source : Wikipédia



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