Pourquoi fait-il plus chaud à l’équateur qu’aux pôles ? Pourquoi les saisons ? Pourquoi la Terre a-t-elle connu des périodes glaciaires ? Pour comprendre le changement climatique actuel, il faut d’abord comprendre comment fonctionne la « machine climatique » : le Soleil, la Terre… et l’Océan.
Dans ce cours
⏱ 12 min · Niveau débutant
À la fin de ce cours, vous saurez :
- faire la différence entre météo et climat ;
- expliquer le rôle du Soleil, de l’orbite et de l’inclinaison de la Terre dans les climats et les saisons ;
- décrire comment l’Océan régule le climat.
Qu’est-ce que le climat ?
Le climat décrit les conditions de l’atmosphère (température, humidité, pression atmosphérique, vent, nébulosité, précipitations) pour une région donnée et sur une longue période : au moins 30 ans, selon l’Organisation météorologique mondiale.
| Météo | Climat | |
|---|---|---|
| Durée | Quelques heures à quelques jours | Plusieurs dizaines d’années, voire davantage |
| Question posée | Quel temps fera-t-il demain ? | Quel temps fait-il en moyenne dans cette région ? |
| Exemple | « Il pleuvra demain à Marseille. » | « Marseille a un climat méditerranéen, aux étés chauds et secs. » |
Pour définir un climat, il faut tenir compte de tous ses paramètres. Un seul ne suffit pas : il peut tomber autant de pluie par an à Marseille qu’à Varsovie, sans que leurs climats soient les mêmes. Il faut aussi regarder comment la pluie se répartit dans l’année, les températures, etc.
Les climats du monde
Il existe une grande variété de climats sur Terre. Pour les identifier et les cartographier, les scientifiques ont créé des classifications. La plus connue, celle de Köppen, repose sur les températures et les précipitations.
De façon simplifiée, on peut regrouper les climats en trois grandes familles :
Les climats tempérés
- océanique ;
- continental ;
- méditerranéen.
Les climats chauds
- équatorial ;
- tropical ;
- désertique.
Les climats froids
- polaire ;
- montagnard.
Le Soleil, moteur de la machine climatique
On parle souvent de « machine climatique ». Or, pour qu’une machine fonctionne, il lui faut une source d’énergie : c’est le Soleil. Sans lui, pas de climat, pas de saisons, pas de chaleur… et pas de vie !
La chaleur interne de la Terre ne suffit pas à la réchauffer : sans le Soleil, sa surface serait glaciale, bien en dessous de −200 °C. Le Soleil envoie en permanence un rayonnement qui chauffe la surface de notre planète.
Voici comment fonctionne cet échange d’énergie :
- environ 30 % des rayons du Soleil sont directement renvoyés vers l’espace par les nuages, l’atmosphère et les surfaces claires ;
- le reste est absorbé, surtout par la surface de la Terre, qui se réchauffe ;
- la surface réchauffée renvoie cette énergie sous forme de chaleur : des rayons infrarouges ;
- une grande partie de ces infrarouges est retenue par les gaz à effet de serre de l’atmosphère, ce qui réchauffe l’air près du sol.
💡 Le saviez-vous ?
Grâce à cet effet de serre naturel, la température moyenne à la surface de la Terre est d’environ +15 °C. Sans lui, elle serait d’environ −18 °C !
📌 À retenir
- Le climat se mesure sur au moins 30 ans ; la météo, sur quelques jours.
- Le Soleil est le moteur de la machine climatique.
- Grâce à l’effet de serre naturel, la Terre a une température moyenne de +15 °C.
Les variations du climat sur des milliers d’années
La température moyenne de la Terre n’a pas toujours été de 15 °C. Au cours de son histoire, notre planète a connu des périodes glaciaires, très froides, séparées par des périodes interglaciaires, plus chaudes.
1. Les variations de l’orbite et de l’inclinaison de la Terre
La Terre fait le tour du Soleil en 365 jours et 6 heures environ : c’est sa révolution. Mais sa trajectoire, son orbite, n’est pas fixe :
- sa forme passe lentement d’un quasi-cercle à une ellipse un peu plus allongée, puis redevient presque circulaire, selon un cycle d’environ 100 000 ans ;
- l’inclinaison de l’axe de la Terre et son orientation varient elles aussi, selon des cycles de plusieurs dizaines de milliers d’années.
Ces variations, appelées cycles de Milankovitch, modifient la quantité d’énergie solaire reçue selon les saisons et les latitudes. Amplifiées par d’autres mécanismes (extension des glaces, quantité de CO2 dans l’air), elles expliquent l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires.
2. Les cycles d’activité du Soleil
L’énergie émise par le Soleil varie aussi, selon un cycle d’environ 11 ans. Quand son activité est forte, la Terre reçoit un peu plus d’énergie ; quand elle est faible, un peu moins.
Mais ces variations n’entraînent que des changements de température minimes : une baisse de l’activité solaire ne provoquerait pas une nouvelle période glaciaire, et elle n’explique pas le réchauffement actuel.
💡 Le saviez-vous ?
Nous vivons dans une période interglaciaire depuis environ 11 700 ans. Selon les variations de l’orbite terrestre, elle pourrait durer encore plusieurs dizaines de milliers d’années.
📌 À retenir
- La Terre alterne périodes glaciaires et interglaciaires.
- Ces alternances s’expliquent surtout par les variations de l’orbite et de l’inclinaison de la Terre.
- Les cycles du Soleil ne provoquent que de faibles variations de température.
Les saisons
Une saison est une période de l’année où les températures et les conditions météorologiques restent relativement stables. Leur nombre varie selon les régions : dans les zones tempérées comme l’Europe, quatre saisons se succèdent (printemps, été, automne, hiver).
Pourquoi y a-t-il des saisons ?
Parce que l’axe de rotation de la Terre est incliné d’environ 23,5°. Cet axe garde toujours la même direction dans l’espace pendant que la Terre tourne autour du Soleil.
Résultat : au cours de l’année, c’est tantôt l’hémisphère Nord, tantôt l’hémisphère Sud qui est tourné vers le Soleil.
L’hémisphère tourné vers le Soleil
reçoit des rayons plus directs et des journées plus longues : c’est l’été.
L’autre hémisphère
reçoit des rayons plus inclinés et des journées plus courtes : c’est l’hiver.
C’est pourquoi, quand c’est l’été en France, c’est l’hiver en Australie !
🔬 Zoom sur… une idée reçue
Les saisons ne sont pas dues à la distance entre la Terre et le Soleil. La preuve : la Terre est au plus près du Soleil début janvier… en plein hiver dans l’hémisphère Nord !
L’Océan, régulateur du climat
Toutes les surfaces de la Terre n’absorbent pas l’énergie du Soleil de la même façon :
La glace et la neige
très blanches, elles renvoient une grande partie des rayons, comme un miroir. On dit qu’elles ont un fort albédo.
L’Océan
sombre, il renvoie très peu de rayons et absorbe la plus grande partie de l’énergie reçue.
L’Océan peut stocker une quantité phénoménale de chaleur : environ 1 000 fois plus que l’atmosphère. C’est un immense réservoir de chaleur. Grâce à sa surface et à ses courants marins, il transporte cette chaleur de l’équateur vers les pôles et régule la température de la planète.
Cela explique en partie la différence, à la même latitude, entre :
Le climat océanique
près des côtes : hivers doux, étés frais, pluies réparties sur toute l’année.
Le climat continental
loin de la mer : hivers rudes, étés chauds, grands écarts de température.
👉 Pour aller plus loin : lire le cours Ocean Campus sur l’Océan au cœur du changement climatique.
📌 À retenir
- L’Océan absorbe la plus grande partie de l’énergie solaire qu’il reçoit.
- Il stocke environ 1 000 fois plus de chaleur que l’atmosphère.
- Grâce aux courants, il redistribue cette chaleur et adoucit les climats côtiers.
Testez vos connaissances
Réfléchissez à votre réponse, puis cliquez sur la question pour vérifier.
Quelle est la différence entre la météo et le climat ?
La météo décrit le temps qu’il fait sur quelques heures ou quelques jours. Le climat décrit les conditions moyennes d’une région sur au moins 30 ans.
Quelle serait la température moyenne de la Terre sans effet de serre ?
Environ −18 °C, contre +15 °C aujourd’hui grâce à l’effet de serre naturel.
Qu’est-ce qui explique l’alternance des périodes glaciaires et interglaciaires ?
Surtout les variations lentes de l’orbite et de l’inclinaison de la Terre (cycles de Milankovitch), amplifiées par les glaces et le CO2.
Pourquoi est-ce l’hiver en Australie quand c’est l’été en France ?
Parce que l’axe de la Terre est incliné : quand l’hémisphère Nord est tourné vers le Soleil, l’hémisphère Sud reçoit des rayons plus inclinés et des journées plus courtes.
Pourquoi dit-on que l’Océan est un régulateur du climat ?
Parce qu’il absorbe et stocke énormément de chaleur, puis la redistribue grâce aux courants marins, ce qui adoucit les températures.
Glossaire
- Albédo : part de la lumière du Soleil renvoyée par une surface. La neige a un fort albédo, l’Océan un faible albédo.
- Cycles de Milankovitch : variations lentes et régulières de l’orbite et de l’inclinaison de la Terre, qui modifient l’énergie solaire reçue.
- Infrarouges : rayonnement invisible émis par les objets chauds, que l’on ressent comme de la chaleur.
- Köppen : climatologue allemand qui a créé, au début du XXe siècle, la classification des climats la plus utilisée.
- Nébulosité : part du ciel couverte par les nuages.
- Orbite : trajectoire d’un astre autour d’un autre, comme celle de la Terre autour du Soleil.
- Pression atmosphérique : poids de l’air au-dessus d’un point, mesuré avec un baromètre.
- Révolution : tour complet d’un astre autour d’un autre ; celle de la Terre autour du Soleil dure environ 365 jours et 6 heures.
Pour aller plus loin
Crédits
Image de couverture : NASA Goddard Space Flight Center. Infographies : Surfrider Foundation Europe. Vidéo : Icebreaker Studios.
