Solstice et équinoxe : ce que révèle la hauteur du Soleil

Nous avons corrigé cette confusion des dizaines de fois avant de comprendre qu'il fallait donner une méthode, pas une règle à apprendre par cœur : calculer soi-même la hauteur du Soleil à midi permet de vérifier une date de solstice ou d'équinoxe, sans se fier à un calendrier tout fait.

Pourquoi la Terre connaît-elle des saisons ?

L'idée la plus répandue chez les élèves attribue les saisons à la distance qui sépare la Terre du Soleil. Elle est fausse. La Terre passe au plus près du Soleil, à son périhélie, début janvier, en plein cœur de l'hiver de l'hémisphère nord. Si la proximité réchauffait, ce serait l'inverse. La cause réelle est ailleurs : l'inclinaison de l'axe de rotation terrestre, environ 23,4 degrés par rapport au plan de l'orbite. Cette inclinaison fait varier la déclinaison solaire et, avec elle, la hauteur du Soleil dans le ciel.

Prenons Paris, latitude 48,85 degrés nord, et la formule hauteur = 90 degrés moins la valeur absolue de (latitude moins déclinaison). À l'équinoxe, déclinaison nulle : 90 - 48,85 = 41,15 degrés. Au solstice d'été, déclinaison +23,4 : 90 - (48,85 - 23,4) = 64,55 degrés. Au solstice d'hiver, déclinaison -23,4 : 90 - (48,85 + 23,4) = 17,75 degrés. L'écart entre les deux solstices atteint près de 47 degrés, ce qui explique à lui seul la différence d'ensoleillement entre juin et décembre.

1. Hauteur du Soleil à midi solaire, à Paris, latitude 48,85 degrés nord. Équinoxe, déclinaison 0 degré : environ 41 degrés au-dessus de l'horizon. Solstice d'été, déclinaison +23,4 degrés : environ 64,6 degrés au-dessus de l'horizon. Solstice d'hiver, déclinaison -23,4 degrés : environ 17,8 degrés au-dessus de l'horizon. Écart total entre les deux solstices : environ 46,8 degrés.

Qu'est-ce qui distingue un équinoxe d'un solstice ?

La distinction se joue sur un seul paramètre : la déclinaison solaire, l'angle entre le Soleil et le plan de l'équateur céleste. À l'équinoxe, cette déclinaison est nulle : le Soleil se trouve à la verticale de l'équateur, et le jour dure sensiblement autant que la nuit partout sur le globe. Au solstice, la déclinaison atteint son maximum, positive en juin pour l'hémisphère nord et négative en décembre, ce qui donne le jour le plus long ou le plus court de l'année.

Événement	Déclinaison	Effet sur le jour (hémisphère nord)	Saison qui commence
Équinoxe de mars	0 degré	Jour et nuit proches de l'égalité	Printemps
Solstice de juin	+23,4 degrés	Jour le plus long de l'année	Été
Équinoxe de septembre	0 degré	Jour et nuit proches de l'égalité	Automne
Solstice de décembre	-23,4 degrés	Jour le plus court de l'année	Hiver

Quelles sont les dates exactes des quatre événements ?

Les quatre instants ne tombent pas à date fixe. Ils dépendent du calendrier et sont calculés en temps universel (TU).

• Équinoxe de mars : autour du 20 mars.
• En 2026, il est tombé le 21 juin (source : Météocity, 16 juin 2026).
• Équinoxe de septembre : entre le 21 et le 24 septembre, en raison de l'écart entre année civile et année tropique (source : Wikipédia, article Équinoxe de septembre).

L'instant exact glisse donc d'année en année, jusqu'à ce que le système des années bissextiles le recale. Dernier point de méthode : les horaires publiés le sont toujours en temps universel. Pour obtenir l'heure légale en France, il faut ajouter le décalage local, TU+1 heure en hiver ou TU+2 heures en été.

Pourquoi l'équinoxe ne donne-t-il pas exactement douze heures de jour ?

L'idée de douze heures de jour pile à l'équinoxe est une approximation. Dans les faits, le jour dure quelques minutes de plus que la nuit, et deux phénomènes l'expliquent. Le premier est la réfraction atmosphérique : l'atmosphère courbe la lumière du Soleil et le fait apparaître environ 0,57 degré plus haut qu'il ne l'est réellement lorsqu'il est proche de l'horizon. Ce relèvement optique avance le lever et retarde le coucher.

Le second facteur tient à une convention de mesure. Le lever et le coucher du Soleil ne sont pas définis par rapport au centre du disque solaire, mais par rapport à son bord supérieur. Ce choix ajoute encore quelques minutes de jour visible. Au total, le jour dépasse légèrement la nuit à l'équinoxe, l'écart restant de l'ordre de quelques minutes selon la latitude. Ce décalage ne remet rien en cause sur le plan astronomique : l'équinoxe reste défini par un instant précis, celui où la déclinaison solaire s'annule, indépendamment de ce que montre la pendule au lever ou au coucher du Soleil.

Faut-il confondre saisons astronomiques et saisons météorologiques ?

Non, et la confusion est fréquente. Les saisons astronomiques sont bornées par les équinoxes et les solstices étudiés plus haut. Leur durée n'est pas égale : environ 92,7 jours du printemps boréal, entre l'équinoxe de mars et le solstice de juin, 93,7 jours pour l'été boréal, entre le solstice de juin et l'équinoxe de septembre, 89,9 jours pour l'automne boréal, et 89,0 jours pour l'hiver boréal, entre le solstice de décembre et l'équinoxe de mars (source : Wikipédia, article Solstice).

Les saisons météorologiques suivent une logique différente : elles regroupent trois mois calendaires complets, décembre, janvier et février pour l'hiver dans l'hémisphère nord, et ainsi de suite pour les trois autres saisons. Les services climatologiques utilisent ce découpage parce qu'il simplifie les comparaisons statistiques d'une année sur l'autre. Quand un média annonce le début de l'été au 1er juin, ce n'est donc pas une erreur, mais le recours à une convention différente de celle du solstice, qui reste, lui, un instant astronomique précis.

Qu'est-ce qu'un solstice ?

Un solstice est l'instant où la déclinaison solaire atteint son maximum, environ +23,4 ou -23,4 degrés. Le Soleil semble alors s'immobiliser dans sa trajectoire apparente avant de repartir en sens inverse, ce qui donne le jour le plus long ou le plus court de l'année selon l'hémisphère.

Quelle est la date du solstice ?

Il y a deux solstices par an.

Quelle est la différence entre solstice et équinoxe ?

L'équinoxe correspond à une déclinaison solaire nulle : le Soleil est à la verticale de l'équateur et le jour dure presque autant que la nuit. Le solstice correspond à une déclinaison extrême, qui donne le jour le plus long ou le plus court de l'année.

Pourquoi parle-t-on de solstice ?

Le mot vient du latin solstitium, formé de sol, le Soleil, et sistere, s'arrêter. Il désigne le moment où la trajectoire apparente du Soleil cesse de monter ou de descendre dans le ciel avant de repartir en sens inverse pour les six mois suivants.

Quelle est la date du solstice d'hiver ?

C'est le jour le plus court de l'année, celui où le Soleil culmine le plus bas à midi solaire.

Qu'est-ce qu'un équinoxe ?

Un équinoxe est l'instant où le Soleil traverse le plan de l'équateur céleste, sa déclinaison passant par zéro. Il se produit deux fois par an, en mars et en septembre, et marque le début du printemps ou de l'automne selon l'hémisphère (source : Wikipédia, article Équinoxe).

Retenez la méthode plus que la date : la cause est l'inclinaison de l'axe terrestre, jamais la distance au Soleil, et une déclinaison solaire nulle ou extrême permet de vérifier n'importe quel équinoxe ou solstice, y compris ceux à venir. La prochaine fois qu'un calendrier ou une application annonce une date, calculez la hauteur du Soleil à midi solaire dans votre ville : vous saurez si le chiffre annoncé tient debout.

Questions fréquentes

Les dates des solstices et équinoxes sont-elles toujours les mêmes chaque année ?

Le jour et la nuit durent-ils vraiment douze heures chacun à l'équinoxe ?

Pas exactement : la réfraction atmosphérique et la définition du lever au bord supérieur du disque solaire ajoutent quelques minutes de jour, si bien que l'écart avec la nuit n'est jamais rigoureusement nul.

Pourquoi la distance Terre-Soleil n'explique-t-elle pas les saisons ?

Les saisons météorologiques correspondent-elles aux saisons astronomiques ?

Non, les saisons météorologiques regroupent des mois calendaires complets, alors que les saisons astronomiques sont bornées par les équinoxes et solstices et durent entre 89 et 94 jours selon la saison.