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Les saisons dépendent de la quantité d’énergie (chaleur) du Soleil reçue par la Terre, cette quantité est déterminée par l’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre et par sa position par rapport au Soleil. Durant l’été boréal, l’orientation de la Terre permet à l’hémisphère nord de recevoir le plus de chaleur avec le Soleil au zénith au niveau du tropique du Cancer (23,5°N) au solstice d’été. Au solstice d’hiver, c’est au niveau du tropique du Capricorne (23,5°S) que le Soleil se trouve au zénith et l’hémisphère nord reçoit nettement moins de chaleur. Entre les deux solstices, les équinoxes de printemps et d’automne correspondent au moment où le Soleil est au zénith au niveau de l’équateur et que l’ensoleillement est similaire dans les deux hémisphères.
Saisons calendaires
Les saisons calendaires sont déterminées par les dates des équinoxes et des solstices. Dans l’hémisphère nord, le printemps débute à l’équinoxe de printemps (vers le 20 mars), l’été au solstice d’été (vers le 21 juin), l’automne à l’équinoxe d’automne (vers le 22 septembre) et l’hiver au solstice d’hiver (vers le 21 décembre).
Saisons astronomiques
Les saisons astronomiques sont déterminées par la durée d’ensoleillement. En Suisse, la période d’ensoleillement maximale se situe autour du solstice d’été boréal, c’est-à-dire entre le 6 mai et le 7 août environ. L’hiver correspond à la période d’ensoleillement minimal autour du solstice d’hiver entre le 7 novembre et le 4 février environ. La période du 5 février au 5 mai correspond au printemps et la période du 8 août au 6 novembre à l’automne. À noter toutefois que le terme saisons astronomiques est souvent utilisé pour parler des saisons calendaires.
Saisons météorologiques et climatiques
Les saisons météorologiques sont décalées par rapport aux saisons calendaires et astronomiques, cela s’explique par l’inertie de l’atmosphère. Par exemple en été, bien que l’ensoleillement maximal en Suisse soit observé autour du 21 juin, les températures maximales moyennes sont enregistrées environ 3 semaines plus tard vers le milieu du mois de juillet. L’été météorologique commence donc le 1er juin et se termine le 31 août. Les températures le plus basses sont enregistrées vers le milieu du mois de janvier, l’hiver météorologique s’étend du 1er décembre au 28 février. Pour les statistiques climatologiques, il est également plus aisé de séparer les saisons en périodes de 3 mois complets. Ainsi, les mois de mars, avril et mai correspondent au printemps, les mois de juin, juillet et août à l’été, les mois de septembre, octobre et novembre à l’automne et les mois de décembre, janvier et février à l’hiver.