Pourquoi les ombres changent-elles au fil de la journée et des saisons ?
Le matin, l’ombre de votre maison traverse une partie du jardin. Quelques heures plus tard, elle s’est déplacée et raccourcie. En hiver, elle peut atteindre un emplacement qui reçoit pourtant le soleil en été.
Ces variations s’expliquent par les mouvements de la Terre et la position du Soleil dans le ciel. Au jardin, elles permettent de comprendre pourquoi un emplacement n’offre pas les mêmes conditions de lumière toute la journée ni toute l’année.
Pour préparer votre potager, planter un arbre ou choisir un espace de repos, observer ces changements vous apporte des repères utiles.
Une ombre se forme lorsqu’un obstacle intercepte la lumière
Un mur, un tronc ou un bâtiment empêche une partie de la lumière solaire d’atteindre le sol. L’ombre se projette du côté opposé au Soleil.
Sa direction et sa longueur dépendent donc de la position du Soleil, mais aussi de la forme de l’obstacle et du relief sur lequel elle se dessine. La Fondation La main à la pâte propose des expériences simples pour observer cette relation entre un objet, le Soleil et son ombre. fondation-lamap.org
Dans votre jardin, deux changements sont particulièrement faciles à suivre : l’ombre tourne et elle s’allonge ou se raccourcit.
Au fil de la journée, les ombres changent de direction
La Terre tourne sur elle-même en environ vingt-quatre heures. Depuis notre position au sol, nous voyons le Soleil parcourir le ciel : c’est son mouvement apparent.
À mesure que sa position change, la direction de la lumière change aussi. L’ombre d’un obstacle se déplace donc autour de lui. fondation-lamap.org
En France métropolitaine, les principaux repères sont les suivants :
| Moment de la journée | Position générale du Soleil | Direction générale des ombres |
|---|---|---|
| Matin | Dans la partie est du ciel | Vers l’ouest |
| Autour du midi solaire | Vers le sud | Vers le nord |
| Après-midi et soir | Dans la partie ouest du ciel | Vers l’est |
Ces directions restent des repères : le trajet exact varie avec la date et le lieu. Le Soleil ne se lève pas exactement à l’est tous les jours. En France métropolitaine, son lever se décale vers le nord-est en été et vers le sud-est en hiver. Les saisons
Au jardin, cela explique pourquoi un mur peut protéger un emplacement du soleil le matin et en laisser un autre à l’ombre l’après-midi.
Plus le Soleil est bas, plus les ombres sont longues
Le matin et en fin de journée, le Soleil est proche de l’horizon. Sa lumière arrive de façon rasante : un obstacle peut alors projeter son ombre loin sur le terrain.
Lorsque le Soleil monte dans le ciel, l’ombre d’un objet vertical sur un sol horizontal raccourcit. Elle atteint sa longueur minimale autour du midi solaire, puis s’allonge à nouveau lorsque le Soleil redescend. fondation-lamap.org
Imaginez une lampe éclairant un petit objet posé sur une table. Lorsque vous placez la lampe assez haut, l’ombre reste proche de l’objet. En abaissant la lampe sur le côté, vous voyez l’ombre s’étirer.
Le même principe s’applique à une maison, une clôture ou une haie. Sur un terrain en pente, le dessin de l’ombre est également modifié par l’inclinaison du sol.
Le midi solaire ne correspond pas forcément à midi sur votre montre
Pour observer les ombres les plus courtes, regarder le jardin à 12 heures ne suffit pas toujours.
Le midi solaire correspond au passage du Soleil dans le plan du méridien local, près du moment où il atteint sa hauteur maximale de la journée. Son horaire dépend du lieu, de la date et de l’heure légale utilisée.
L’Observatoire de Paris explique ainsi que le temps donné par le Soleil ne coïncide pas exactement avec celui de nos montres. ssp.imcce.fr
Dans vos relevés OIKIA, notez simplement l’heure réelle de chaque visite. La rubrique « milieu de journée » sert à organiser l’observation ; elle ne signifie pas que le Soleil est au plus haut à 12 heures précises.
Pensez aussi au changement d’heure : entre deux relevés, une différence peut provenir en partie du décalage de l’horloge.
Pourquoi les ombres sont-elles différentes en été et en hiver ?
La Terre effectue également un tour autour du Soleil en une année. Son axe de rotation est incliné d’environ 23,4° par rapport à la perpendiculaire au plan de son orbite.
Au cours de l’année, cette inclinaison modifie la façon dont chaque hémisphère reçoit la lumière. En France métropolitaine, le Soleil décrit une trajectoire plus haute et plus longue dans le ciel en été, plus basse et plus courte en hiver. Les saisons
Pour un même obstacle, sur un même sol horizontal, l’ombre autour du midi solaire est donc généralement :
- plus courte en été, lorsque le Soleil est haut ;
- plus longue en hiver, lorsque le Soleil reste bas.
À Paris, par exemple, le Soleil culmine à environ 65° au-dessus de l’horizon au solstice d’été, contre 18° au solstice d’hiver, selon l’Observatoire de Paris. ssp.imcce.fr
Cette différence est considérable. Elle explique pourquoi l’ombre d’un bâtiment peut s’étendre bien davantage sur votre jardin en décembre qu’en juin.
Mais les ombres ne sont pas courtes toute la journée en été : elles restent longues tôt le matin et à l’approche du coucher du Soleil.
Les arbres ajoutent une autre variation : leur feuillage
Dans un jardin, le mouvement du Soleil n’est pas le seul facteur à observer. Les obstacles végétaux changent eux aussi.
Un arbre à feuilles caduques laisse passer davantage de lumière entre ses branches en hiver. Au printemps, ses feuilles apparaissent progressivement. En été, son feuillage peut produire une ombre plus dense, ponctuée de petites taches de soleil.
Le suivi de la feuillaison et de la chute des feuilles fait d’ailleurs partie des observations proposées par l’Observatoire des Saisons. www.obs-saisons.fr
Deux effets peuvent donc se combiner : le Soleil monte plus haut, tandis que le feuillage devient plus présent. Un emplacement lumineux en début de printemps peut ainsi être davantage ombragé en été.
Pour comprendre une zone, notez à la fois la position des ombres et l’état du feuillage des arbres ou des haies proches.
Comment observer ces changements sur votre terrain ?
La fiche de relevés d’ensoleillement OIKIA permet de suivre une zone à plusieurs heures, puis de comparer les saisons.
Choisissez un emplacement facile à retrouver et procédez ainsi :
- Revenez le matin, au milieu de journée et en fin de journée, de préférence par temps dégagé.
- Notez l’heure et le type de lumière : soleil direct, lumière filtrée ou ombre.
- Identifiez l’obstacle responsable : maison, arbre, haie, mur ou relief.
- Dessinez la limite de l’ombre sur un croquis, en indiquant la date et l’heure.
- Reprenez une photo depuis le même point de vue à une autre saison.
Distinguez aussi l’ombre d’un obstacle de l’absence de soleil due aux nuages. Un relevé par temps couvert renseigne peu sur les limites des ombres portées.
Enfin, quelques passages donnent des instantanés, pas une mesure exacte de la durée quotidienne de soleil. Si vous hésitez entre deux emplacements pour le potager, ajoutez des observations autour des moments où le soleil y arrive et où il disparaît.
Les ombres racontent la rencontre entre le trajet du Soleil et les obstacles de votre jardin. Les suivre dans le carnet d’observation vous aide à repérer les zones régulièrement lumineuses, celles dont l’exposition varie et les espaces ombragés à préserver.
Sources pour approfondir
- Fondation La main à la pâte — Le Soleil et nous : mouvement apparent du Soleil et évolution des ombres.
- IMCCE / Observatoire de Paris — Les saisons : inclinaison terrestre et trajectoires saisonnières du Soleil.
- Observatoire de Paris — Fonctionnement de la méridienne Cassini : hauteur du Soleil aux solstices.
- Observatoire de Paris — Midi, à midi ? : différence entre temps solaire et heure de la montre.
- Observatoire des Saisons — Comment participer : suivi du feuillage au fil de l’année.