DU MÊME AUTEUR ET DANS LA MÊME COLLECTION :

w Éléments de géomorphologie, Paris, Nathan, coll. FAC, 1967.

w Éléments de climatologie, Paris, Nathan, coll. FAC, 1968.

CHEZ D'AUTRES ÉDITEURS :

e Le relief des Pyrénées occidentales et de leur piémont. Étude morphologique. Toulouse, Privat, 1960.

e Mauléon-Licharre. La population et l'industrie, Bordeaux, Bière, 1961.

e Les Pyrénées, Paris, P.U.F., coll. «Que sais-je? », 2e édit., 1966.

e Dictionnaire de la Géographie (Sous la direction de PIERRE GEORGE assisté par G. VIERS pour la géographie physique), Paris, P.U.F., 1970 (Articles de géomorpho- logie et climatologie).

e L'Europe centrale, Lausanne, Éd. Rencontre, coll. « Géographie universelle Rencontre », t. VIII, 1970.

e Géographie des Forêts, Paris, P.U.F., coll. SUP, 1970.

Georges VIERS - Professeur à /'lnsdut

de Géographie de Toulouse '

géographie zonale des régions froides et tempérées

FERNAND NATHAN EDITEUR A � , � 1 -, 18, rue Monsieur-le-Prince - PARIS VIe

COLLECTION FAC

LATIN P. MONTEIL (Dijon) :

• Éléments de phonétique et de morphologie du latin.

LETTRES P. BRUNEL, L.R. PLAZOLLES, P. SELLIER (Paris) :

• Le commentaire composé (2 vol.). J. MORE AU (Angers) :

• La contraction de textes aux examens et concours.

LANGUES VIVANTES J. TEYSSIER (Bordeaux) :

• Anglais moderne et anglais ancien. J. CHAUVIN, J.-L. CHEVALIER, C. LACOTTE, B. LOING, F. Mac PHAIL (Caen) :

• Britain observed, XXth century (2 vol.).

HISTOIRE A. NOUSCHI (Nice ) :

• Initiation aux sciences historiques. • Le commentaire de textes et de

documents historiques. J. H ARMAND (Clermont-Ferrand) :

• Les Celtes. CL. MOSSÉ ( Vincennes) :

• La colonisation dans l'Antiquité. M. PACAUT (Lyon) :

• Les ordres religieux au Moyen Age.

E. FOURNIAL (Lyon) : • Histoire monétaire de l'Occident

médiéval. A. OLIVESI (Aix) et A. NOUSCHI (Nice)

• La France de 1848 à nos jours. N. PIROVANO-WANG (Nice) :

• L'Asie orientale de 1840 à 1914. P. GUILLEN (Rabat) :

• L'Allemagne de 1848 à nos jours. P. TEED ( Cambridge ) :

• La Grande-Bretagne de 1848 à nos jours.

GÉOGRAPHIE G. VIERS (Toulouse) :

• Éléments de Géomorphologie. • Éléments de Climatologie. • Géographie zonale des régions froides

et tempérées. A. LACOSTE et R. SALANON (Nice) :

• Éléments de biogéographie. E. DALMASSO (Strasbourg), R. GUGLIELMO (Paris) et M. ROCHEFORT (Paris) :

• Éléments de science économique à l'usage des géographes, t. 1.

ÉCONOMIE J. RINAUDO et R. COSTE (Paris) :

• Initiation aux sciences économiques (2 vol.).

• L'épreuve d'économie aux examens et concours. N. CAMPION, R. COSTE et J. RINAUDO (Paris) :

• Initiation aux textes et documents économiques.

(Ç) Éditions Fernand Nathan, 1970.

A vant-propos

Dans les vingt-cinq dernières années, la géographie physique a connu quelques avatars et l'on a pu se demander si elle n'en sortirait pas démem- brée. A mesure que les méthodes d'analyse s'enrichissaient de procédés scientifiques de plus en plus complexes, les chercheurs penchés sur le milieu naturel, tentés d'utiliser toutes ces méthodes (et parfois contraints de les utiliser...) n'ont vu d'autre recours que la spécialisation. On se demande, en effet, comment un géographe pourrait se tenir au courant de tous les moyens nouveaux d'investigation en géologie, en pédologie, en biologie, en météorologie, en hydrologie. Ainsi a vu le jour une géné- ration de recherches et de publications de plus en plus spécialisées. Non seulement les géographes se sont divisés en climatologues, océanographes, biogéographes, géomorphologues, mais des spécialisations encore plus poussées sont apparues dont certaines auraient pu se rattacher directement aux laboratoires de disciplines purement scientifiques : palynologie, sédi- mentologie, etc. Dans la mesure où le travail du géographe est de décrire et d'expliquer l'organisation de l'espace, son état et ses tendances, la spécialisation ne donne plus qu'une vue bornée d'une partie de l'espace et ne permet aucunement d'accéder à la notion d'organisation. Comme tous les excès, celui-ci portait en lui-même des possibilités de rédemption. Le retour à des vues synthétiques s'est opéré à travers les progrès de la géomorphologie. La notion de système d'érosion s'est développée très vite en donnant naissance à la géomorphologie zonale, puis à la géogra- phie zonale. Cet enrichissement, ou plutôt cette renaissance, ont trouvé leur expression dans des programmes officiels, quoique éphémères, de la licence d'enseignement, sous la rubrique : géographie zonale. L'ouvrage que nous présentons essaie de répondre à cette conception en limitant son objet aux régions froides et tempérées, les milieux tropicaux étant étudiés,

dans la même collection, par M. Jean Cabot. Malgré cette restriction d'importance, une bonne synthèse demanderait, pour satisfaire des lecteurs exigeants, un volume beaucoup plus considérable. Mais le but de la collec- tion FAC n'est pas de fournir des traités complets, ni même des compen- diums, mais de donner, dans chaque matière, un aperçu des grands principes assorti d'un petit nombre d'exemples propres à soutenir ceux-ci.

De par sa conception, l'ouvrage fait appel aux multiples sciences qu'utilise la géographie physique; il pourra, de ce fait, paraître difficile aux débutants et manquer d'explications complémentaires. Nous ne pouvons mieux faire, pour faciliter la compréhension du texte, que de renvoyer les lecteurs novices à trois volumes de la même collection : — Éléments de biogéographie — Éléments de climatologie — Éléments de géomorphologie dans lesquels ils trouveront d'amples renseignements supplémentaires et des définitions précises sans la possession desquelles le vocabulaire n'est qu'un jargon. Cette « bibliothèque » de départ les aidera à franchir les premières marches du savoir géographique et à prendre ensuite contact avec la montagne de travaux savants dont la bibliographie terminale donne un tout petit aperçu.

Introduction

L'espace terrestre qu'étudie la géographie est composé d'éléments divers qui influent les uns sur les autres. Ces éléments, du point de vue de l'homme d'action (Homo faber...) comme de l'homme de science (Homo sapiens...), se classent en deux catégories : ceux qui sont antérieurs à l'homme et ne subissent son action que de façon partielle ou fugitive : le relief, le climat, la végétation naturelle... et ceux qui résultent directement de son activité : les constructions, les cultures, les fumées, les cratères de bombes... Ces deux catégories sont étudiées dans les deux branches tradi- tionnelles de la géographie : géographie physique et géographie humaine. Dans cet ouvrage, il ne sera pas question de la seconde, sinon accessoirement pour rappeler au passage que le cadre de la vie humaine est toujours le milieu physique, plus ou moins transformé, plus ou moins humanisé.

La géographie physique générale peut choisir entre deux méthodes. La méthode séparative se livre à l'étude des éléments les uns après les autres : le modelé, l'hydrologie, la végétation, etc. Un grand traité de géographie physique a été organisé de la sorte et il a rendu d'immenses services à plusieurs générations d'étudiants. Dans la pratique, la méthode séparative, quand elle est suivie logiquement, ramène à la synthèse. En effet, si l'on étudie la morphogenèse, par exemple, on sera conduit à examiner bien d'autres éléments qui font partie du climat, de la végétation, de la structure géologique, de l'hydrologie. En se plaçant sur un autre point de vue, celui du pédologue, on aura les mêmes soucis 1. Il n'est donc pas question de condamner la méthode séparative au nom de la géographie car elle peut aboutir à de solides synthèses sur l'organisation de l'espace malgré une base de départ apparemment rétrécie.

La méthode synoptique consiste à se placer devant un espace défini et d'envisager sur place tous les éléments du milieu physique et leurs rapports mutuels. En somme, au lieu d'étudier un seul phénomène en tous lieux (méthode séparative), on étudie tous les phénomènes en un seul lieu. Si l'on se borne à un seul élément d'espace, même de grande taille : la Champagne, la France, l'Europe, on fera de la géographie physique régionale. En revanche, si l'on utilise les observations faites sur l'ensemble du globe, leur comparaison et leur classement permettront de discerner un certain nombre de types de paysages naturels présentant des combinai- sons analogues; cette typologie nous ramènera à la géographie physique générale, objet de cet ouvrage.

La recherche des types de milieux naturels homogènes pose immé- diatement un problème d'échelle. Si l'on considère le bouclier Scandinave, on peut le considérer comme un milieu physique homogène : structure, roches, évolution morphologique, système de modelé, climat, végétation,

I. Voir le schéma p. 8 dans les Éléments de géomorphologie.

sols, hydrologie ont des caractères relativement uniformes dans toute son étendue. Pourtant on ne peut affirmer qu'un lac, un sommet rocheux dénudé, une forêt d'épicéas, une tourbière scandinaves sont autant de milieux analogues. Il faut donc classer les unités spatiales homogènes en fonction de la taille, étant bien entendu que la liste des caractères communs sera d'autant plus longue que la dimension sera plus petite et inversement.

Nous pouvons éclairer ce propos par une suite d'exemples. Pour cela, transportons-nous sur le versant sud de la Montagne Noire, au nord de Carcassonne, et plus précisément sur le revers d'une des cuestas calcaires. C'est un jour d'hiver, par temps de tramontane; le vent est fort et froid, le ciel est bleu. Entre des bouquets épars de Chênes verts s'étend une « brosse » de Chênes Kermès mêlée de graminées, trouée par plaques où apparaissent des dalles calcaires dénudées et un sol rougeâtre peu épais, caillouteux, appelé rendzine. Si nous nous déplaçons de quelques centaines de mètres, nous faisons le même inventaire climatique, biologique, pédolo- gique, géologique... Mais si nous allons plus loin, franchissant le front escarpé de la cuesta, nous atteignons le massif ancien cristallin; alors le sous-sol et le sol changent complètement, la végétation partiellement, le climat pas du tout. Nous sommes passés d'une petite unité spatiale homo- gène dans une autre unité spatiale différente bien qu'elle conserve encore des analogies avec la précédente. Pour de telles unités spatiales nous pouvons retenir le terme récemment proposé de géosystème 2 qui implique l'idée de combinaison, d'organisation. Poursuivant notre dépla- cement vers l'Est, nous retrouvons à 10 km de là un autre plateau calcaire et le même géosystème que précédemment, autrement dit, dans les mêmes conditions édaphiques 3, le même paysage naturel. Cette répétition nous montre que nous sommes restés à l'intérieur d'une unité spatiale plus vaste que le géosystème, mais encore dotée de caractères homogènes, pour laquelle nous pouvons employer le nom de région naturelle. L'échelle se mesure non plus en hm et km comme précédemment mais en dizaines de km. L'homogénéité se définit à partir de l'organisation structurale, des caractères du relief, du modelé dominant, du climat, des particularités de la pédogenèse, de la végétation. Il est de petites régions naturelles : le massif des Maures, d'autres plus vastes : le Jura, les Causses du Quercy, la Laponie finlandaise; elles ont souvent des noms populaires ou popu- larisés : les Dolomites.

Plusieurs régions naturelles peuvent se regrouper facilement : la garrigue languedocienne, la Camargue, les Maures, l'Apennin ligure ont encore des traits communs : le climat dans ses grandes lignes, certains végétaux ou certaines cultures, etc., qui caractérisent le pourtour de la Méditerranée. Pour de tels ensembles, on peut parler de domaine. Cette fois, l'unité de mesure est le millier de km et l'on peut cartographier les domaines à l'échelle mondiale. Citons entre autres ceux de la toundra, de la forêt dense sempervirente, des déserts froids continentaux. Enfin les

2. Bertrand (G.). Paysage et géographie physique globale. Esquisse méthodologique. R. géogr. , Pyr. S.-O., 1968, T. J9, n° 3, p. 249-272. i

3. Édaphique : qui se rapporte au sol, au substratum.

domaines s'insèrent dans les unités spatiales maximales que sont les zones, définies non plus par l'ensemble des caractères climatiques mais seulement par des données thermiques très générales qui amènent à opposer zone chaude et zones froides d'abord, puis à séparer celles qui, selon les saisons, ressemblent à l'une ou aux autres : les zones tempérées 4.

Passant de notre unité la plus simple : le géosystème, à la région puis au domaine et à la zone, nous avons abandonné successivement un certain nombre de caractères que nous ne retrouvions plus partout à cause du changement d'échelle : d'abord les caractères liés au sous-sol et au sol qui en dérive (caractères édaphiques), puis les grands traits structuraux et orographiques, climatiques même. Au niveau du domaine, il n'est plus qu'une constante : le climat; encore est-il nuancé régionalement mais jamais assez pour que le paysage végétal soit très différent. On reconnaît ainsi que la différenciation primordiale dans l'organisation de l'espace terrestre, telle qu'elle est ressentie par les hommes, est une différenciation climatique avec son corollaire direct : la différenciation dans la végétation. On peut s'entraîner à l'alpinisme dans le massif calcaire de Marseilleveyre (Bouches-du-Rhône) où ne manquent ni les escarpements ni les éboulis qu'on retrouvera au-dessus de Gavarnie (Hautes-Pyrénées); mais l'obser- vateur le moins averti des choses géographiques ne confondra pas les deux milieux, à cause des plaques de neige et de la végétation.

Dans la mesure où les plus grandes unités physiques du globe diffèrent d'abord par le climat, la classification de celles-ci a été calquée sur les divisions climatiques et plus précisément sur les plus faciles à concevoir et à définir : les zones thermiques. On en est donc venu tout naturellement, après avoir parlé de géomorphologie climatique en rattachant les formes du modelé aux phénomènes climatiques, à la géomorphologie zonale qui tient compte de tous les éléments physiques de la zone, y compris les héritages du passé géologique, mais qui continue de se placer sur le seul point de vue de la géomorphologie (c'est-à-dire l'étude des formes du relief terrestre), puis à la géographie physique zonale qui n'adopte aucun point de vue particulier mais se donne pour tâche d'étudier, le plus globa- lement possible, les différents milieux physiques du globe. En somme, la géographie physique générale d'une ou plusieurs zones est tout simplement une partie de la géographie physique zonale.

Un dernier problème doit être abordé en matière de géographie zonale. Y a-t-il une géographie zonale humaine? Autrement dit, la différenciation dans les sociétés humaines, dans l'aménagement de l'espace par les sociétés repose-t-elle sur une différenciation zonale donc essentiellement climatique ? Pendant longtemps, les colonisateurs partis d'Europe, pleins d'une « bonne conscience », ont mis sur le compte d'un climat particulièrement favorable leur supériorité technique et, inversement, le retard, le « sous-développe- ment » d'une bonne partie du monde ont été mis au compte soit de facteurs raciaux, la « race » blanche étant supposée supérieure aux autres, soit de facteurs climatiques, une implacable malédiction pesant sur les pays

4. Anticipons un peu sur le chapitre I et rappelons que la Terre comportant 2 hémisphères symé- triques, il y a 2 %ones froides et 2 Zones tempérées mais une seule Zone chaude à cheval sur l'équateur.

tropicaux. Il n'est pas nécessaire de philosopher longtemps pour rejeter ces principes. Les peuples « blancs » se partagent à peu près également en nations développées et en nations attardées (l'Afrique du Nord, le Moyen- Orient, l'Inde, l'Amérique latine) et, à l'échelle de l'évolution historique, la période pendant laquelle l'Europe s'est trouvée en avance techniquement est plus courte que celle où elle était en retard sur l'Extrême-Orient. Quant aux « avantages » de la zone tempérée, ils n'ont guère profité, jusqu'au xxe siècle, aux millions de Chinois. De tous temps, sous un même climat ont coexisté des civilisations brillantes et des civilisations attardées.

On peut cependant se demander si les contraintes du milieu bioclima- tique ne peuvent marquer assez profondément les techniques pour que l'on puisse en tirer un principe de différenciation des sociétés. Une vue superficielle des choses, en leur état actuel, sans tenir compte du passé et du proche avenir, inciterait à répondre affirmativement. Mais en y regardant de plus près, on peut vérifier que des sociétés humaines ont aménagé des milieux semblables de façon très différente et inversement. Qu'y a-t-il de commun, dans des milieux pourtant analogues et très contraignants, entre les rizières de Floride et celles du Tonkin, entre les oasis subtropicales du Maghreb et celles des Andes de Mendoza? Inversement, des paysans pratiquent l'agriculture itinérante sur brûlis depuis la Corée (40° N) jusqu'à l'Équateur... et même jusqu'en Galice (Espagne du NW, latitude 430 N). Certes, au niveau de populations très primitives, vivant dans une économie familiale ou clanique de cueillette, la seule différenciation pos- sible touchera les ressources offertes par le milieu naturel et les modalités techniques (de chasse, de pêche, de récolte) de leur utilisation. Les Eskimos (de naguère), les Fuégiens (s'il en reste...), les Pygmées (pas pour long- temps...) peuvent encore être étudiés « zonalement ». C'est l'affaire des anthropologues et des ethnologues car il s'agit de groupes infimes par rapport aux 3 milliards d'hommes que comptera bientôt la Terre. Pour ceux-ci, la différenciation est d'ordre social et c'est l'histoire qui l'explique, avec ses découvertes, ses contacts de civilisations, ses guerres, ses conquêtes, ses dominations économiques et politiques, ses exterminations, et non pas l'installation des uns ou des autres dans tel ou tel milieu physique. Il y a des villes « coloniales » mais pas de villes « tropicales », ce qui veut dire que le contenu social, les fonctions, l'aménagement des quartiers et leur articu- lation, tout ce qui permet de définir et de classer les villes trouve sa source dans le phénomène social et non dans le phénomène climatique. Il y a des agricultures arriérées ou avancées mais, s'il faut utiliser le mot zonal, on l'appliquera aux cultures et non aux agriculteurs, ce qui est tout autre chose. On ne trouvera donc pas, dans cet ouvrage, une étude des aménagements des zones tempérées et froides mais simplement, le cas échéant et à titre d'exemple, un aperçu des possibilités qu'elles offrent à l'homme, des 1 contraintes techniques qu'elles lui imposent, étant bien entendu que si le j milieu physique ne change que très lentement, les techniques évoluent de plus en plus vite et que, par conséquent, plus que jamais, ce sont les sociétés humaines qui forgent leur destin.

PREMIÈRE PARTIE

Les zones tempérées et froides

Les divers milieux physiques du globe, quelle que soit leur échelle, ne sont pas simplement juxtaposés mais constituent un organisme dont chaque partie agit sur les autres et réciproquement. La côte tropicale du Pérou est sèche parce qu'elle est bordée d'eaux froides élaborées dans l'Antarctique ; le climat humide de la Chine centrale a permis à des plantes subtropicales de se propager loin vers le Nord après la période glaciaire; on pourrait multiplier les exemples. Pour bien comprendre les phénomènes observés dans chaque domaine physique, dans chaque région, dans chaque géosystème, il faut connaître aupa- ravant leur articulation spatiale. C'est l'objet de la première partie où nous étudierons les phénomènes dans toute l'étendue des Zones tem- pérées et froides. Dans la seconde partie, nous examinerons séparé- ment des milieux physiques circonscrits.

Chapitre 1

LES MOUVEMENTS DE LA TERRE ET SA DIVISION ZONALE

1 - LES PHÉNOMÈNES ASTRONOMIQUES

Les astronomes ont reconnu une dizaine de mouvements d'importanc inégale animant notre globe. Quelques-uns sont très lents et n'ont été décelé que par des observations savantes mais certains d'entre eux pourraient explique des changements climatiques survenus au cours des temps géologiques. Le conséquences de la rotation annuelle et de la rotation diurne, en revanche, son perceptibles et ressenties quotidiennement par toute la population de la Terre

M LES MOUVEMENTS VRAIS DE LA TERRE PAR RAPPORT Al SOLEIL.

La rotation diurne. La Terre tourne autour d'un axe dont les points d'int section avec la sphère sont les deux pôles. Par rapport à des points relativemeti fixes de l'espace comme les étoiles, cette rotation ramène chaque point du glo dans la même position en 23 h 56 mn 4 s; cette durée est appelée jour sidéral Comme la Terre tourne en même temps autour du Soleil, il lui faut 3 mn 56 s d plus pour qu'elle retrouve la même position par rapport à celui-ci, soit 24 h c'est le jour solaire, celui qui a servi longtemps de base à la mesure du temp civil (fig. 1 ) et qui règle encore le calendrier. Cette rotation se fait d'Oues en Est, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre si l'on regarde le globe ei

10

1. - Jour solaire et jour sidéral. Le jour sidéral correspond à une rotation de 360° le jour solaire à 360° + a°.

survolant le pôle Nord. Elle n'est pas très régulière par rapport au Soleil car la Terre ne fait pas le même chemin sur son orbite tout au long de l'année 1. Le temps civil moyen, celui des horloges, n'est donc qu'une moyenne et comme son calcul est très difficile en utilisant des mouvements astronomiques irréguliers et complexes, on a fini par définir l'unité de temps qui est la seconde par d'autres procédés, basés sur des phénomènes radio-actifs.

I) La rotation annuelle s'accomplit en 365 jours 6 heures 9 mn. Au bout de ce temps, l'axe de la Terre et celui du Soleil se retrouvent dans le même alignement par rapport aux étoiles 2, c'est l'année sidérale. Ce mouvement dessine une ellipse très proche du cercle. Bien que le Soleil occupe un foyer de l'ellipse, la distance de la Terre au Soleil passe seulement de 147 millions de km (moment de le périhélie au début de janvier) à 152 M km (moment de l'aphélie au début de juillet) soit un rapport de 0,97 entre les extrêmes. Le plan dans lequel la Terre tourne autour du Soleil est appelé écliptique. L'axe de la Terre est incliné sur l'écliptique. L'intersection du plan équa- torial (délimité par un grand cercle situé à égale distance des pôles donc perpen- diculaire à l'axe de ceux-ci) et du plan de l'écliptique forme un angle dièdre de

1. L'écart peut atteindre 17 mn; les pendules donnant l'heure locale marquent II h 4 J mn quand le Soleil passe au méridien au début de novembre et 12 h 14 mn en février.

2. En réalité, il y a des différences car le Soleil se déplace dans l'espace interstellaire, suivi par ses planètes, et les autres étoiles en font autant; mais d'une année à l'autre l'écart angulaire est infime.

2 30 27', ce qui revient à dire que l'axe des pôles fait un angle de 66° 33' par rapport à l'écliptique (fig. 2). Cet angle est constant, au moins à l'échelle des temps historiques, encore qu'il ait diminué de 28' environ depuis les premières mesures exactes, faites par des astronomes chinois il y a 3 000 ans !

2. - Plan équatorial et plan de l'écliptique.

L'inclinaison de l'axe des pôles, dans le cadre des deux mouvements principaux de la Terre, a des conséquences considérables : elle explique l'inégale durée du jour sur le globe et l'existence des saisons thermiques. Pour bien comprendre ces mécanismes, il faut maintenant revenir à l'observation, à partir de la surface terrestre, des mouvements apparents du Soleil.

H LES MOUVEMENTS APPARENTS DU SOLEIL. i|| Le mouvement diurne. Comme la Terre tourne d'Ouest en Est, tout se passe

comme si, faisant face à l'orient, nous nous dirigions vers un appareil d'éclairage très élevé : nous le verrions se lever devant nous puis passer au-dessus de nos têtes et disparaître ensuite dans notre dos, vers l'Ouest. Autrement dit, le mouvement apparent du Soleil est l'inverse du mouvement réel de la Terre. L'alternance du jour, défini comme la période où le Soleil peut être visible s'il n'y a ni nuage ni obstacle naturel (relief) ou autre, et de la nuit est le corollaire de ce mouve- ment diurne. Il n'est pas mauvais de préciser à cette occasion les divers sens du mot jour. Le jour est à la fois une unité de temps, jour civil compté de minuit ou o heure de la journée qui commence, à minuit ou 24 h de la journée qui s'achève, et jour astronomique compté de midi à midi : jour solaire ou jour sidéral selon l'astre servant de référence (voir ci-dessus). C'est aussi l'intervalle de temps qui sépare le lever et le coucher du Soleil; dans ce cas il faut distinguer trois notions : une notion géométrique ou astronomique, une notion apparente, une notion d'éclairement. Cette dernière sépare le phénomène astronomique (présence du Soleil au-dessus ou au-dessous de l'horizon) de la sensation d'éclairement qui s'exprime dans des formulations courantes de ce type : « Il faisait nuit en plein jour » (cas d'un gros orage), « la nuit est venue de bonne heure » (soirée de pluie ou de neige avec nuages épais). Ce jour qu'on pourrait appeler le jour

vulgaire est le plus long puisqu'il comprend l'aube et le crépuscule. Le jour apparent est celui où l'on peut voir le disque solaire : c'est la définition légale qui limite le temps de chasse ou de pêche en rivière, qui commande, selon le code de la route, l'extinction ou l'allumage des feux des véhicules automobiles en mouvement. Les heures du lever et du coucher apparent du Soleil figurent, pour la latitude de Paris, sur les almanachs des Postes et Télécommunications.

Mais ce jour apparent est plus long que le jour astronomique d'une durée supplémentaire qui varie avec la latitude car elle est due à la réfraction des rayons solaires dans l'atmosphère, réfraction qui permet de voir le Soleil, à Paris 9 mn avant son lever et 9 mn après son coucher astronomiques calculés l'un et l'autre par des procédés géométriques comme si la Terre n'avait pas d'atmo- sphère (fig. $ . Quand le Soleil s'enfonce obliquement sous l'horizon, les

3. - Coucher astronomique et coucher apparent du Soleil. Dans sa position S le Soleil ne serait plus visible à l'observateur 0 si la réfraction des rayons lumineux ne donnait l'impression que le Soleil est dans la direction S'.

différences de temps entre la période d'éclairement, le coucher apparent et le coucher astronomique deviennent très grandes. C'est le cas des hautes latitudes; en Laponie, vers 700 N, en mai et en août l'aube et le crépuscule sont si longs qu'ils finissent par se confondre et il n'y a pas d'obscurité totale. Pour la même raison, le « soleil de minuit » peut s'observer à une latitude plus basse que celle du cercle polaire au moment du solstice d'été. Au contraire, quand le Soleil s'enfonce perpendiculairement sous l'horizon, le phénomène de réfraction dure peu de temps, l'aube et le crépuscule sont très courts et, dans les pays tropicaux, on dit que « la nuit vient brusquement ».

b Les mouvements saisonniers. A cause de l'inclinaison de l'axe des pôles sur l'écliptique et de son orientation, la hauteur du Soleil sur l'horizon à midi n'est jamais la même au cours de l'année sinon à deux reprises, à six mois d'intervalle. La durée du jour qui reste fixe à l'équateur, change aussi constamment partout ailleurs sauf dans les zones polaires pendant les deux périodes où il n'y a plus de jour ou plus de nuit.

1° La hauteur du Soleil à midi permet de délimiter les zones de la Terre. En effet, les cercles polaires arctique et antarctique sont ceux sur lesquels se trouve un point où, deux fois par an, le Soleil est coupé en deux par l'horizon. Ce phénomène se produit au solstice de juin, à minuit sur le cercle arctique, à

4. - Position du Soleil sur l'horizon au cercle polaire, lors des solstices, dans les deux hémisphères.

5. - Position du cercle d'illumination CC' par rapport aux cercles polaires et tropiques aux deux solstices.

midi pour le cercle antarctique ; c'est l'inverse au solstice de décembre (fig. 4 et J J. En bonne approximation, les cercles polaires qui séparent zones tempérées et zones polaires sont ceux où, une fois l'an, le Soleil ne se lève pas ou ne se couche pas entièrement. Ils se situent à 66° 33' de latitude. Les cercles tropiques ou tropiques du Cancer et du Capricorne, sont ceux sur lesquels se trouve un point au-dessus duquel, une fois par an, le Soleil est au zénith à midi; ce moment correspond au solstice d'été. Les tropiques se situent à 230 27' de latitude et délimitent la zone tropicale. Comme la Terre a deux hémisphères, les phénomènes singuliers qui permettent de localiser en latitude cercles polaires et tropiques sont inversés saisonnièrement. Le solstice du 21 ou 22 juin est celui de l'été dans l'hémisphère nord, de l'hiver dans l'hémisphère sud; c'est l'inverse pour le solstice du 21 ou 22 décembre. La figure 6 montre comment la hauteur du Soleil

6. - Variations extrêmes de la hauteur du Soleil sur l'horizon, à midi, aux deux solstices, pour diverses latitudes. La hauteur des rectangles en grisé est pro- portionnelle au sinus de la latitude; elle indique approximativement l'intensité du rayonnement solaire reçu au sol.

sur l'horizon à midi varie, en fonction de la latitude et de l'époque de l'année selon les valeurs indiquées ci-après. On remarquera déjà qu'à l'équateur, à deux reprises, aux solstices, le Soleil à midi est à peine plus haut sur l'horizon qu'à Orléans et moins haut que dans le Midi de la France : on en devine les consé- quences thermiques. Inversement, en été à midi, le Soleil est plus haut sur le cercle polaire, qu'en hiver à Orléans, ce qui permet une réflexion analogue à la précédente.

2° La durée du jour s'allonge du solstice d'hiver jusqu'au solstice d'été dans chaque hémisphère entre l'équateur et le cercle polaire.

DURÉE LATITUDE DU JOUR ASTRONOMIQUE

MINIMALE MAXIMALE

É q u a t e u r : oo 12 h 12 h

20° 13 h 13 mn ioh47 mn 400 14 h 51 mn 9^9 mn 60° 18 h 30 mn 5 h 30 mn 66° 33' ........... 24 h 0 h

A l'équateur, la durée du jour astronomique 3 est de 12 h toute l'année; au-delà des cercles polaires allant vers les pôles, l'année se partage en 4 périodes : une période estivale de jour continu (1 jour théorique près du cercle polaire, 182 jours 1/2 4 au pôle, plus un énorme crépuscule qui dure plus d'un mois et une aube égale...), deux périodes d'automne et de printemps où le soleil se lève et se couche (363 jours au cercle polaire, o jour au pôle), une période hivernale de nuit continue (1 jour près du cercle polaire, 182 jours 1/2 au pôle). On notera ! que la période de lever et coucher du soleil est remplacée au pôle par le moment où le disque du soleil affleure l'horizon et s'enfonce ou s'élève lentement dans un lent mouvement spirale en passant par les 4 points cardinaux. , i

En conséquence des deux points examinés ci-dessus, et sauf à l'équateur, *

j. Dans tout ce qui suit, on éliminera les effets de réfraction et de crépuscule pour s'en tenir aux définitions astronomiques appuyées sur des figures géométriques. De ce point de vue, coucher ou lever du Soleil doivent s'entendre comme le moment où le disque solaire est coupé en deux par l'horizon. ;

4. jour : dans le sens : durée du lever au coucher du Soleil. A cause de la réfraction, le Soleil ne disparaît que pendant I79 jours mais peut se voir pendant 186 jours.

plus la période d'éclairement diurne est longue, plus le soleil est élevé sur l'horizon à midi : c'est un des phénomènes capitaux pour les différences thermiques entre l'hiver et l'été (jig. y).

7. - Mouvements et positions apparents du Soleil sur la sphère céleste pour un observateur situé en 0 aux solstices d'hiver SH et d'été SE de l'hémi- sphère nord et aux équinoxes EN. La durée du jour est proportionnelle à la valeur angulaire de l'arc parcouru par le disque solaire.

m LES MOUVEMENTS DE LA LUNE. Voisin familier de plus en plus fréquenté par les Terriens, le satellite de la

Terre l'accompagne dans sa rotation annuelle et tourne autour d'elle en 27 jours

7 h 43 mn. A cause de cette rotation, tantôt la Lune est entre la Terre et le Soleil, tantôt c'est la Terre qui est entre Lune et Soleil. Dans le premier cas ou conjonc- tion, la Lune se lève et se couche à peu près comme le Soleil et nous ne voyons que la partie obscure de sa sphère : c'est la Nouvelle Lune; dans le second cas, ou opposition, elle se lève quand le Soleil se couche et inversement : c'est la Pleine Lune. Dans les moments intermédiaires, les directions où l'on observe Lune et Soleil font un angle voisin de 90°; c'est la quadrature qui correspond aux premier et dernier quartiers des phases de la lunaison. Comme la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil, les mouvements réels et apparents de la Lune sont bien différents. D'abord la Lune doit faire plus d'un tour complet pour se retrouver dans la même position à l'égard de la Terre et du Soleil, autre- ment dit les 4 phases de la lunaison durent plus longtemps que la rotation géométrique : 29 jours 12 h 44 mn. Par rapport à la Terre seule, la lunaison se traduit par un décalage horaire dans la position quotidienne de la Lune (fig. 8); chaque jour la Lune prend 48 minutes de retard.

8. - Mouvement apparent de la Lune (L) par rapport au Soleil (S). En 24 heures la Terre se déplace sur son orbite de la distance TT'. Dans cet intervalle de temps

360° la Lune a parcouru un angle de et elle apparaît à l'observateur A' non plus dans la direction S' mais en L'. Les astres se levant à l'Est, en sens inverse du mouvement réel de la Terre, la Lune paraîtra en retard sur le Soleil de

~ 52 minutes. Comme le Soleil a lui-même un retard de 4 minutes 360 (temps solaire - temps sidéral), le décalage quotidien est de 48 minutes environ.

Il - LES CONSÉQUENCES GÉOGRAPHIQUES DES MOUVEMENTS ASTRONOMIQUES

Les mouvements que nous venons d'évoquer ont une influence sur de nombreux phénomènes physiques affectant la surface du globe.

n LES EFFETS DE LA ROTATION DIURNE. L'alternance du jour et de la nuit a d'énormes conséquences sur le globe : météorologiques et biologiques, avec toutes les implications qui en découlent.

1° Pendant le jour, la surface terrestre s'échauffe grâce aux radiations lumi- neuses solaires; pendant la nuit, la Terre renvoie dans l'espace, sous forme de radiation obscure, une partie de l'énergie calorifique reçue. La durée respective du jour et de la nuit aux diverses latitudes et aux diverses saisons est un premier facteur du bilan thermique. Quand la nuit est beaucoup plus longue que le jour, la surface terrestre se refroidit; dans les pays tempérés, il ne gèle plus pendant la période des jours longs. En principe, quand jour et nuit s'équilibrent, la différence entre la température maximale du jour et celle minimale de la nuit est la plus grande. Cette différence ou amplitude thermique diurne est plus grande, en moyenne, dans la zone tropicale, que dans les zones tempérées. Dans les zones polaires, elle est parfois très faible, que ce soit pendant la longue nuit polaire ou pendant le jour interminable de l'été, puisqu'il n'y a plus d'alternance diurne d'apport et de déperdition calorifiques. Quand la température oscille de part et d'autre de 0°, chaque journée connaît alternativement gel et dégel dont les conséquences morphogéniques, sur des roches dénudées et mouillées notam- ment, sont grandes et dont les effets biologiques sont aussi notables. Dans les montagnes et sur les littoraux, les variations thermiques diurnes entraînent le déclenchement de vents locaux réguliers : les brises, dont les effets climatiques sont nombreux 5.

2° Les radiations solaires ne sont pas seulement calorifiques mais aussi lumi- neuses et, comme telles, sont responsables de la photosynthèse chez les végétaux. Toute la vie sur le globe repose sur ce phénomène puisqu'aucun animal n'est capable de réaliser la moindre synthèse organique à partir de substances inertes. La productivité biologique est d'autant plus intense, à température égale et si les besoins en eau sont assurés, que l'éclairement est plus intense et plus long. En outre, la vie des plantes et leur phénologie 6 sont réglées par les variations du rapport jour-nuit ou rythme nycthéméral, au moins dans les 4 zones où ce rythme change au fil des saisons, ainsi que par le rythme thermique saisonnier. Beaucoup de plantes ne se remettent en végétation que si elles ont subi une période de repos, ou dormance, suffisamment longue due au froid et parfois à la sécheresse. La déviation des flux. La rotation rapide de la Terre sur elle-même entraîne une modification dans le sens du déplacement des fluides non canalisés : courants atmosphériques et courants marins. Quel que soit le sens de l'écoulement, aux latitudes moyennes et élevées, les courants libres sont déviés vers leur droite dans l'hémisphère nord, vers leur gauche dans l'hémisphère sud. Il en résulte, dans l'atmosphère d'abord, que les vents ne se dirigent pas des hautes pressions vers les basses pressions en coupant les isobares perpendiculairement mais qu'ils

/. Éléments de climatologie, p. igi et I88. 6. Phénologie : étude des phases apparentes de la vie des plantes : feuillaison, floraison, fructifi-

cation ; également et par extension, ces phases elles-mêmes.

s'alignent sur les isobares 7. Tout se passe comme si agissait une force qui modifie leur direction; on l'appelle force de Coriolis du nom d'un mathématicien français qui en a distingué les facteurs et calculé les effets. De la rotation diurne dépend vraisemblablement l'organisation dynamique générale de l'atmosphère : champs de pressions stables et vents permanents (ceux en altitude particulière- ment), les variations saisonnières régionales dépendant des phénomènes thermiques dus à la rotation annuelle.

C Les marées océaniques ont également pour origine la rotation diurne. On sait que l'oscillation périodique du niveau de la mer est due à l'attraction que la Lune et le Soleil exercent sur la masse des eaux océaniques. Cette attraction est direc- tement proportionnelle aux masses en jeu et inversement proportionnelle au carré des distances. Il en résulte que le Soleil, très gros astre mais fort éloigné (149 M km), n'exerce que les 44% de l'attraction effectuée par la Lune, plus petite mais toute proche (355 000 km au minimum). Sur un globe uniformément couvert d'eau et fixe, celle-ci se gonflerait à l'endroit où la Lune se trouve au zénith. Comme la Terre tourne, il y a gonflement à la fois au zénith et au nadir (point situé sur l'autre extrémité du diamètre passant par le zénith). On a donc, en principe, deux marées hautes par intervalle de 24 h 48 mn, durée qui sépare deux passages de Lune au-dessus du même méridien (fig. 8). Dans la réalité, la division du globe en grands bassins océaniques et en mers plus ou moins isolées, leur dimension, leur forme même plus ou moins compliquée, font que l'oscillation déclenchée par le mouvement apparent de la Lune prend un rythme

9. - Principaux types de marées sur le globe: 1. Marée semi-diurne. — 2. Marée mixte. — 3. Marée diurne.

7. Éléments de climatologie, p. 48 et fig. 29.

géographie zonale des régions froides et tempérées

Au moment même où, dans les pays industriels, la popu- lation achève de s'entasser dans les villes, il paraîtrait superflu d'étudier les milieux naturels si les espaces non urbanisés n'avaient gardé un certain nombre de fonctions primordiales : assurer la subsistance et l'équilibre psycho- somatique des multitudes citadines. En même temps, on découvre que toute atteinte à l'un des éléments consti- tuants de la nature se répercute sur les autres et peut conduire à d'irrémédiables dégradations. Quels sont donc les éléments de ce milieu naturel, comment sont-ils répar- tis en fonction des différents climats, quels sont leurs rapports réciproques, c'est l'objet de la géographie zonale appliquée ici aux réqions tempérées et froides.

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