Le midi solaire ou plus simplement le midi est le moment où le Soleil passe le méridien d’un lieu et atteint sa position la plus élevée dans le ciel. Dans la plupart des cas, il ne se produit pas à 12 heures pile.
Midi, ou midi solaire (ou midi pile) est l’heure où le soleil est au plus proche du zénith (culmination), à mi-chemin entre l’aube et le crépuscule. C’est le temps opposé au minuit solaire, lorsqu’il se trouve au plus proche du nadir (le point opposé au zénith).
Attention, le zénith ne doit pas être confondu avec le point le plus élevé de la trajectoire d’un astre dans le ciel (par exemple le Soleil), appelé point de culmination, car le Soleil ne passe au zénith que les jours où sa déclinaison est égale à la latitude du lieu, soit deux fois par an entre les tropiques, le jour des solstice d’été et d’hiver, et une fois par an sur les tropiques (en dehors de la zone intertropicale, le soleil ne passe jamais au zénith).
Comprendre la notion de midi
Le terme midi peut signifier deux choses en français :
- En termes de temps civil, midi est simplement un autre mot pour 12 heures, le moment qui sépare le matin de l’après-midi. En tant que tel, il est l’opposé de minuit.
- En termes d’heure solaire, midi est le moment où le Soleil traverse le méridien local et atteint sa position la plus élevée dans le ciel, sauf aux pôles. Cette version de midi est également appelée midi solaire ou midi pile.
Les méridiens et le Soleil
Un méridien est une ligne imaginaire allant du pôle Nord au pôle Sud le long de la surface de la Terre. Elle relie tous les lieux qui partagent la même longitude, c’est-à-dire qu’ils sont exactement au Nord ou au Sud les uns des autres. La ligne qui va d’un pôle à l’autre en passant par la position où l’on se trouve position est le méridien local.
Tous les méridiens se rejoignent aux deux pôles.
Le midi solaire se produit où nous nous trouvons lorsque la rotation de la Terre amène notre méridien local du côté de la planète qui fait face au Soleil. De notre point de vue, le Soleil, après avoir gagné régulièrement de l’altitude depuis le lever du soleil, atteint maintenant le sommet de l’arc que son parcours décrit dans le ciel chaque jour. À cet instant, il apparaît plein Sud, plein Nord ou en position zénithale exactement au-dessus de nous, selon notre latitude et l’époque de l’année.
Comme l’heure solaire dépend de la longitude, le midi solaire se produit exactement au même moment dans tous les endroits qui partagent le méridien local.
Quand a lieu le midi solaire ?
Dans la plupart des endroits de la Terre, le midi solaire ne se produit pas à 12 heures pile. La rotation de la Terre déplace lentement le méridien du midi solaire d’Est en Ouest. En d’autres termes, le midi solaire se produit un peu plus tôt dans les endroits situés à l’Est de l’endroit où l’on se trouve et un peu plus tard dans les endroits situés à l’Ouest de nous.
Nos horloges étant réglées en fonction des fuseaux horaires, l’heure civile change brusquement lorsque l’on passe d’un fuseau horaire à un autre, généralement par tranches d’une heure. Cela ne reflète pas le mouvement régulier de la rotation de la Terre et la progression géographique progressive de l’heure solaire locale.
Cela signifie que les horloges situées dans la partie orientale de chaque fuseau horaire affichent une heure plus précoce au midi solaire que les horloges situées près de sa frontière occidentale. Même si les fuseaux horaires étaient utilisés de la manière dont on les concevait autrefois, où l’heure locale est basée sur l’heure solaire au centre du fuseau, ce dernier s’étendant sur 7,5 degrés de longitude à l’Ouest et à l’Est de la ligne centrale, le midi solaire aurait lieu à 11 h 30 (11 h 30) à la frontière orientale du fuseau horaire et à 12 h 30 (12 h 30) à la frontière occidentale.
Le dernier midi solaire en Chine
Dans la réalité, cette différence est encore plus importante car les fuseaux horaires suivent rarement cet idéal. Leurs frontières sont souvent grossièrement déformées par des facteurs politiques ou géographiques.
La Chine s’étend sur plus de 60 degrés de longitude, mais le pays suit un seul fuseau horaire (alors qu’en pratique, il devrait être découpé en quatre fuseaux comme les États-Unis par exemple). Cela signifie que le midi solaire dans les régions occidentales survient après 15 heures pendant certaines parties de l’année.
Dans de nombreux pays, l’heure d’été augmente encore l’écart entre l’heure civile et l’heure solaire.
Le midi solaire n’est pas une heure fixe
Bien sûr, si l’on vit dans un endroit où l’heure solaire est utilisée comme base pour l’heure civile dans notre fuseau horaire, le midi solaire se produira à 12 heures ou aux alentours. Mais même cela n’est vrai que pendant certaines parties de l’année. La rotation de la Terre et ses mouvements par rapport au Soleil ne sont pas tout à fait constants, de sorte que la longueur d’un jour solaire, qui correspond à l’intervalle de temps entre un midi solaire et le suivant, varie au cours d’une année. Ce phénomène est appelé l’équation du temps.
Par exemple, autour du solstice d’hiver, les midi solaires sont un peu plus espacés, de sorte que le Soleil traverse le méridien local un peu plus tard chaque jour. À d’autres moments de l’année, par exemple après le solstice d’été, le midi solaire survient un peu plus tôt chaque jour et les jours solaires sont un peu plus courts.
Quid du midi solaire aux pôles ?
Tous les méridiens convergent au pôle Nord et au pôle Sud. De sorte que, contrairement à tout autre endroit sur Terre, les pôles n’ont pas de longitude. Par extension, il n’y a pas de midi solaire car il n’y a pas de méridien que le Soleil puisse traverser.
En pratique, le Soleil ne monte et ne descend pas quotidiennement comme partout ailleurs sur Terre. Au contraire, son altitude dans le ciel augmente constamment pendant l’hiver et le printemps et diminue pendant l’été et l’automne, créant ainsi 6 mois de nuit polaire, suivis de 6 mois de soleil de minuit. Au pôle Nord, par exemple, le Soleil atteint son altitude la plus basse au solstice d’hiver, qui marque le début de l’hiver à cet endroit, et sa position la plus haute au solstice d’été, lorsque l’été commence.
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