Solstice d'hiver : on vous explique le phénomène

Solstice d'hiver : on vous explique le phénomène HIVER 2020 - Le solstice 2020 a lieu le 22 décembre prochain, jour le plus court de l'année ouvrant la porte à la saison des neiges. Découvrez tous les secrets de cet événement astronomique sur cette page.

Le solstice d'hiver 2020 est pour le lundi 22 décembre prochain et marquera le début des trois mois les plus froids de l'année. Cette journée est la plus courte de l'année. Mais pas de panique puisque le premier jour de l'hiver marque aussi un rallongement des journées jusqu'au solstice d'été. Ce dernier, qui aura lieu le 21 juin en 2021, annonce quant à lui l'arrivée du printemps. Définition, date et heure, rituel, origine, signification, célébrations, différence et ressemblance avec l'équinoxe... Découvrez tous les secrets du solstice d'hiver et de la saison des neiges sur cette page !

Définition : qu'est-ce que le solstice d'hiver ?

Si le solstice d'hiver est moins populaire que les soldes d'hiver, ce n'est pas une raison pour ne pas s'intéresser à son fonctionnement. Cet hiver, notre hémisphère recevra surtout des rayons rasants à l'effet chauffant limité et le Pôle-Nord se retrouvera même plongé dans le noir ! Au même moment, l'été commencera dans l'hémisphère Sud, avec un soleil à son zénith au-dessus du tropique du Cancer (chacun son tour).

Lors du solstice d'hiver, la position de la Terre par rapport au soleil atteint son inclinaison maximale. Résultat : le soleil vu de notre planète est à son extrême méridional (point le plus au Sud par rapport à l'horizon), l'ensoleillement est le plus court possible. Lors du solstice d'été, c'est l'inverse. Le soleil est le plus au Nord et on vit alors le jour le plus long de l'année, marquant l'arrivée de l'été. Le tout à ne pas confondre avec les équinoxes d'automne ou de printemps, lors desquelles nuit et jour ont la même durée...

Scientifiquement, le solstice d'hiver correspond au moment de l'année où la trajectoire du soleil, vue de la terre, atteint son maximum méridional (dans l'hémisphère nord) ou septentrional (dans l'hémisphère sud). Autrement dit, sous nos latitudes, au moment du solstice d'hiver, le soleil ne s'élève que de 18° par rapport à l'horizon (quand durant le solstice d'été, il est visible à 65° d'altitude, toujours par rapport à l'horizon). C'est aussi le jour où l'inégalité du jour et de la nuit est maximale, avec un maximum de nuit dans l'hémisphère nord et un maximum de jour dans l'hémisphère sud (qui vit en réalité son solstice d'été). Le schéma ci-dessous vous aidera à mieux visualiser le phénomène du solstice d'hiver (ici représenté à droite) :  

Le solstice d'hiver est représenté à droite. © Peter Hermes Furian / 123RF

C'est quand le solstice d'hiver ? La date et l'heure

L'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE) fournit chaque année la date et l'heure exactes du solstice d'hiver. Pour 2020, selon les observations et les calculs, le solstice d'hiver commence donc le dimanche 20 décembre à "10h 02m 19s" en temps universel, soit 11 heures 02 heure de Paris. En 2018, le solstice était "tombé" à 4 heures, 19 minutes et 25 secondes UTC ou temps universel, soit à environ 4 heures 30 du matin en heure légale française.

Mais comment l'Observatoire de Paris calcule-t-il la survenue des solstices, qu'il estime actuellement jusqu'en 2 999 ? En termes scientifiques, les dates des saisons sont déterminées à partir de la "longitude apparente géocentrique du soleil" : "Le solstice d'hiver correspond à l'instant où la longitude apparente géocentrique du Soleil est égale à 270°", précise l'IMCCE sur son site. La "longitude géocentrique" est la distance apparente du soleil vu de la Terre.

Plus prosaïquement, dans notre calendrier grégorien actuel (qui est un calendrier solaire), le solstice d'hiver est susceptible de se produire le 20, 21, 22 ou 23 décembre. Et a le plus souvent lieu le 21 ou le 22 décembre. Dans notre calendrier, la durée des saisons varie en se basant sur une grande période de temps : les dates des saisons ne sont pas fixes, mais l'établissement d'un calendrier solaire a permis de limiter leur dérive. 

Solstice d'hiver 2020

Le solstice d'hiver a très précisément lieu à partir de 11h02 (heure de Paris) dimanche 20 décembre prochain, à quelques jours à peine de Noël. A partir de ce "top départ" de Dame Nature, les jours se remettront à rallonger dans tout l'hexagone... jusqu'au solstice d'été, le 20 juin, quand aura lieu le jour le plus long. L'an dernier, le phénomène astronomique de l'entrée dans la saison hivernale avait été observé un dimanche 22 décembre à 5h19 (heure de Paris).

Yule, la fête du solstice d'hiver

Aujourd'hui, on ne célèbre presque plus le solstice d'hiver. Comme l'explique Slate, l'introduction de Noël le 25 décembre par le christianisme a en effet contribué à la disparition de certains rites païens qui avaient traditionnellement lieu ce même mois, dont la fête de Yule, qui marquait chez les peuples germaniques le solstice d'hiver et donc l'arrivée de cette saison des neiges. Cette célébration était ainsi une fête de la lumière puisqu'à partir du solstice d'hiver, les jours commencent à se rallonger. Concrètement, les personnes qui célèbrent aujourd'hui encore la fête de Yule allument des bougies, font des feux, vont ramasser des choses dans la nature, fabriquent des couronnes et s'offrent des cadeaux, le plus souvent faits à la main.

Solstice d'hiver 2021

Voici les dates et heures précises des prochains changements de saison nous faisant basculer en hiver, pour les années à venir, jusqu'en 2026, en heure de Paris :

  • Le 21 décembre 2021 à 16h59
  • Le 21 décembre 2022 à 22h48
  • Le 22 décembre 2023 à 4h27
  • Le 21 décembre 2024 à 10h20
  • Le 21 décembre 2025 à  16h03
  • Le 21 décembre 2026 à 21h50

Solstice d'hiver et équinoxe

L'événement du solstice s'oppose à celui de l'équinoxe, le moment où le jour et la nuit ont la même durée. L'équinoxe est un instant de l'année qui marque la traversée du soleil d'un hémisphère céleste à un autre. Ce jour-là, l'astre passe pile au zénith sur l'équateur terrestre (autrement dit, le point du ciel situé à l'exacte verticale de l'équateur). Le solstice est le contraire de l'équinoxe. Il ne marque pas une durée égale entre le jour et la nuit, mais une durée de jour minimale (l'hiver) ou maximale (l'été). Et parfois à l'extrême : il fait nuit toute la journée au cercle polaire nord et jour tout le temps au cercle polaire sud ! Dans l'hémisphère nord, l'équinoxe de printemps a lieu en mars et l'équinoxe d'automne en septembre quand les solstices ont lieu en juin (pour le solstice d'été) et en décembre (côté solstice d'hiver). Dans l'hémisphère sud, c'est tout l'inverse ! Mais équinoxes et solstices possèdent tout de même un point commun : par convention, les dates d'équinoxe et de solstice marquent le passage d'une saison à l'autre.

Durée du jour et de la nuit au solstice d'hiver

Les durées du jour et de la nuit dépendent de la latitude ainsi que du lieu d'habitation. Globalement, le jour du solstice d'hiver, il fait jour à peine plus de 8 heures dans l'hémisphère nord. Pour une nuit qui s'étale donc quasiment sur les deux tiers d'un cycle de 24 heures, soit 16 heures ! Mais ce solstice qui correspond au jour le plus court et à la nuit la plus longue de l'année, revêt bien des significations. Dans "Noël : Une si longue histoire", les historiens Alain Cabantous (Paris-I) et François Walter (université de Genève) s'arrêtent sur un solstice d'hiver considéré comme le jour de naissance du "soleil invaincu", où la lumière diurne se remet à croître. Pour les auteurs, le solstice est en effet porteur d'un "symbolisme cosmique" chez les chrétiens : il devient ainsi pour eux "le jour où naît le "vrai" soleil de justice identifié au Christ".

Rituel du solstice d'hiver

La date du solstice d'hiver marque le début de l'hiver astronomique, et il est un repère dans les sociétés pour délimiter les moments forts du calendrier et des saisons. Les solstices ont donc été célébrés par de nombreuses civilisations, de l'Egypte antique aux sociétés chrétiennes. On remarque par exemple qu'en Europe, la célébration de Noël correspond, à quelques heures près, au moment de l'année où l'hémisphère nord entre dans l'hiver. A vrai dire, la chrétienté s'est appuyée sur une fête païenne, qui existait bien avant que l'on ne célèbre la venue au monde du Christ. Noël tire son étymologie du latin Natalis dies (jour de la naissance), qui désignait en Occident le moment à partir duquel les jours se rallongent à nouveau. 

La fête païenne dont se sont inspirés les chrétiens correspond aux Saturnales, ces célébrations en l'honneur du dieu romain des semailles et de la fertilité : Saturne. Pratiquées dans la Rome Antique, les festivités s'étalent alors sur sept jours, du 17 au 24 décembre. Les romains se rassemblaient en famille ou entre amis, parmi la végétation et les guirlandes, et se faisaient mutuellement cadeau de figurines faites de pain ou de terre cuite. La tunique des pauvres et des esclaves se substituait à la toge habituelle. Quand Jules César réforme le calendrier lunaire, le calendrier solaire "julien" le remplace. Et le solstice d'hiver se retrouve improprement fixé au 25 décembre (alors qu'il a lieu le 21 ou le 22 !). L'esprit de fête, lui, est bel et bien resté et a traversé les âges. Quand on vous dit qu'il y a des raisons de se réjouir...