“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 262 — #285
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Paléoclimatologie
L’excentricité e est définie par le rapport entre la distance du foyer au
centre de l’ellipse c, et le demi grand axe a, comme indiqué sur la Figure 7.1.
Si elle vaut aujourd’hui 0,016 7 (soit un aplatissement de 1,67 %), elle a
varié entre des valeurs quasi nulles et des valeurs de l’ordre de 0,06, avec des
pseudo-périodicités de l’ordre de 100 000 et 400 000 ans.
Terre
Foyer 1
(Soleil)
Périhélie
F
o
y
e
r
2
a
b
c
v
Aphélie
r’
r
Fig. 7.1 – Une ellipse peut être définie comme le lieu des points dont la somme des
distances aux deux foyers est constante : r + r
= 2a. L’excentricité est définie par le
rapport e = c/a. Le demi petit axe b est donc donné par le théorème de Pythagore :
b = a(1 − e
2 )
1/2 .
L’excentricité est le seul paramètre susceptible de modifier l’énergie reçue globalement, en moyenne annuelle, par la Terre. En effet, le demi grand
axe étant constant, la distance moyenne Terre-Soleil dépend directement de
l’excentricité. La seconde loi de Kepler (conservation du moment cinétique)
s’écrit :
r
2 dv
dt
=
2πa
2
√
1 − e 2
T
.
En intégrant sur une orbite complète, on en déduit directement la « constante
solaire » S 0 , qui est définie comme l’énergie reçue en moyenne par la Terre :
S 0 =
S
T
T
0
a
2
r 2 dt = S
2π
0
dv
2π
√
1 − e 2
=
S
√
1 − e 2
.
L’énergie reçue par la Terre en moyenne annuelle, S 0 , dépend de l’énergie
S (supposée ici vraiment constante) reçue à la distance a du Soleil et de
l’excentricité e. Une plus forte excentricité entraîne une orbite plus aplatie, en
moyenne plus proche du Soleil, et donc une énergie solaire globale reçue par
la Terre plus grande. Les variations restent néanmoins très faibles, puisqu’au
maximum, pour e = 0,06, on calcule S 0 = 1,001 8 S, soit une augmentation
de 0,18 % seulement. Ces faibles variations n’ont quasiment aucun rôle sur
le climat. Par contre, comme on le verra un peu plus loin, c’est à travers
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Paléoclimatologie
L’excentricité e est définie par le rapport entre la distance du foyer au
centre de l’ellipse c, et le demi grand axe a, comme indiqué sur la Figure 7.1.
Si elle vaut aujourd’hui 0,016 7 (soit un aplatissement de 1,67 %), elle a
varié entre des valeurs quasi nulles et des valeurs de l’ordre de 0,06, avec des
pseudo-périodicités de l’ordre de 100 000 et 400 000 ans.
Terre
Foyer 1
(Soleil)
Périhélie
F
o
y
e
r
2
a
b
c
v
Aphélie
r’
r
Fig. 7.1 – Une ellipse peut être définie comme le lieu des points dont la somme des
distances aux deux foyers est constante : r + r
= 2a. L’excentricité est définie par le
rapport e = c/a. Le demi petit axe b est donc donné par le théorème de Pythagore :
b = a(1 − e
2 )
1/2 .
L’excentricité est le seul paramètre susceptible de modifier l’énergie reçue globalement, en moyenne annuelle, par la Terre. En effet, le demi grand
axe étant constant, la distance moyenne Terre-Soleil dépend directement de
l’excentricité. La seconde loi de Kepler (conservation du moment cinétique)
s’écrit :
r
2 dv
dt
=
2πa
2
√
1 − e 2
T
.
En intégrant sur une orbite complète, on en déduit directement la « constante
solaire » S 0 , qui est définie comme l’énergie reçue en moyenne par la Terre :
S 0 =
S
T
T
0
a
2
r 2 dt = S
2π
0
dv
2π
√
1 − e 2
=
S
√
1 − e 2
.
L’énergie reçue par la Terre en moyenne annuelle, S 0 , dépend de l’énergie
S (supposée ici vraiment constante) reçue à la distance a du Soleil et de
l’excentricité e. Une plus forte excentricité entraîne une orbite plus aplatie, en
moyenne plus proche du Soleil, et donc une énergie solaire globale reçue par
la Terre plus grande. Les variations restent néanmoins très faibles, puisqu’au
maximum, pour e = 0,06, on calcule S 0 = 1,001 8 S, soit une augmentation
de 0,18 % seulement. Ces faibles variations n’ont quasiment aucun rôle sur
le climat. Par contre, comme on le verra un peu plus loin, c’est à travers