Le jour le plus court est le 21 décembre, mais le soleil n’a pas fini de se lever de plus en plus tard. Pourquoi ? Enquête en R avec suncalc, à Nice.
Auteur·rice
Thelma Panaïotis
Date de publication
23 octobre 2026
Mots clés
dataviz, changement d’heure, équation du temps, analemme, suncalc, trajectoire du soleil, ggplot2, Nice, R
Le soleil est une très mauvaise horloge
Le jour le plus court est le 21 décembre. Les matins les plus sombres, eux, arrivent plus tard.
Dimanche, l’horloge saute d’une heure
Je roule régulièrement à vélo le matin et j’ai souvent l’opportunité de voir le soleil se lever. Forcément, je finis par me poser des questions sur ses horaires et sa trajectoire. Les jours rallongent après le 21 décembre : le soleil se lève-t-il donc de plus en plus tôt dès le lendemain ? Et à midi, est-il vraiment au plus haut dans le ciel ? Le changement d’heure de dimanche est l’occasion de s’y pencher.
Pas besoin de se rendre à l’observatoire pour cela : le package suncalc calcule les heures de lever et de coucher du soleil pour n’importe quel lieu et n’importe quelle date. Un seul appel suffit pour avoir toute l’année à Nice :
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Samedi, le soleil se lève à 07:57 et se couche à 18:35. Dimanche, il se lève à 06:58 et se couche à 17:33 : le lever et le coucher reculent d’une heure en une nuit.
Pour voir ce que ça donne sur une année entière, je calcule la hauteur du soleil toutes les 5 minutes, du 1er janvier au 31 décembre et j’organise tout cela avec un jour par colonne et les 24 heures de bas en haut (Figure 1).
Figure 1: La hauteur du soleil à Nice, toutes les 5 minutes de 2026, lue sur l’horloge légale : un jour par colonne, de minuit (en bas) à minuit (en haut). Du bleu nuit au crème : la nuit, le crépuscule, l’heure dorée puis le plein jour. Les pointillés encadrent mes sorties à vélo, entre 7 h et 8 h.
La bande claire correspond au jour. Son milieu se situe vers 12 h 30 en hiver et vers 13 h 30 en été, et non à midi ; on verra plus bas pourquoi. On remarque aussi deux cassures nettes, le 29 mars et le 25 octobre, où toute la bande se décale d’une heure. Elles viennent du changement d’heure : d’un jour à l’autre, le lever du soleil ne se décale jamais de plus de 2 minutes.
Le cadre pointillé correspond à mes sorties du matin. En 2026, le soleil se lève après 7 h pendant 193 jours : une bonne partie de l’année, je pars donc à l’aube ou de nuit. Dimanche, le changement d’heure me rendra une heure de lumière le matin.
Le changement d’heure explique les cassures, mais pas tout. En haut de la bande, en décembre, le coucher le plus précoce arrive avant le solstice. En bas, en janvier, le lever le plus tardif arrive après. Ce décalage existerait aussi sans changement d’heure.
Les matins s’assombrissent après le solstice
À Nice, le jour le plus court de l’hiver est le 22 décembre, avec 8 h 55 de soleil. On s’attendrait à ce que ce soit aussi le jour où le soleil se lève le plus tard et se couche le plus tôt. Ce n’est le cas ni pour l’un ni pour l’autre : le coucher le plus précoce tombe le 10 décembre, 12 jours avant, et le lever le plus tardif le 3 janvier, 12 jours après (Figure 2).
Pour mes sorties du matin, la nouvelle n’est pas bonne : après le solstice, les matins continuent de s’assombrir pendant encore 12 jours. Les soirées, elles, rallongent depuis le 10 décembre.
Ces dates varient selon la latitude. Plus on va vers le nord, plus la durée du jour change vite autour du solstice, et plus ces dates s’en rapprochent. Le lever le plus tardif tombe le 31 décembre à Lille, le 31 décembre à Paris, le 2 janvier à Bordeaux et le 3 janvier à Ajaccio. Le coucher le plus précoce va du 9 décembre à Ajaccio au 13 décembre à Lille.
Figure 2: Zoom sur l’hiver 2026-2027, en heure d’hiver. Le coucher le plus précoce et le lever le plus tardif encadrent le jour le plus court, à plusieurs semaines d’écart. Entre les deux, le midi solaire, l’instant où le soleil est au plus haut, glisse vers le soir.
Pour comprendre ce décalage, il faut regarder la ligne foncée de la Figure 2 : le midi solaire, l’instant où le soleil est au plus haut dans le ciel. Une journée est symétrique autour de cet instant : le lever a lieu une demi-journée avant, le coucher une demi-journée après. Si le midi solaire tombait toujours à la même heure, le lever et le coucher ne dépendraient que de la durée du jour, et leurs extrêmes tomberaient au solstice.
Or le midi solaire bouge. À Nice, il a lieu en moyenne 31 minutes après midi, parce que notre fuseau horaire est calé sur une longitude plus à l’est. Autour de cette moyenne, il varie au fil de l’année : de 12:16 le 1er novembre à 12:47 le 12 février (en heure d’hiver). Cet écart entre l’heure du soleil et l’heure des montres s’appelle l’équation du temps. Le mot « équation » y garde son sens ancien de correction : celle qu’on applique pour passer de l’heure du soleil à l’heure des montres.
Sur nos montres, l’écart est encore plus grand, puisque l’heure d’été s’y ajoute (Figure 3).
Figure 3: L’heure du midi solaire à Nice en 2026, l’instant où le soleil est au plus haut. En trait plein, sur nos montres (orange pendant l’heure d’été, bleu pendant l’heure d’hiver). En pointillés, sur une montre restée à l’heure d’hiver toute l’année.
En été, à Nice, le soleil atteint son point le plus haut vers 13:39 à la montre, et non à midi. Même avec une montre qui ne changerait jamais d’heure, le midi solaire suit une vague.
Pourquoi le midi solaire fait des vagues
Cette vague résulte de deux effets qui s’additionnent : la forme de l’orbite de la Terre et l’inclinaison de son axe.
L’orbite en ellipse
Le premier effet vient de l’orbite de la Terre, qui est une ellipse et non un cercle (Figure 4). La Terre va plus vite quand elle est proche du Soleil, début janvier, et plus lentement quand elle en est loin, début juillet.1
Figure 4: L’orbite de la Terre autour du Soleil, avec un point par mois. L’ellipse est très exagérée : la vraie orbite est presque un cercle, mais l’effet sur le midi solaire est bien réel.
Quand la Terre va plus vite, elle avance davantage sur son orbite en une journée. Elle doit alors tourner un peu plus sur elle-même pour que le soleil revienne plein sud, et le midi solaire prend du retard d’un jour à l’autre. Comme la Terre passe au plus près du Soleil une fois par an, cet effet produit une oscillation par an.
L’axe incliné
Le second effet vient de l’inclinaison de l’axe de la Terre. Cet axe penche de 23,4°2 et garde toujours la même direction dans l’espace, pendant que la Terre fait le tour du Soleil.
Figure 5: La Terre autour du Soleil, vue légèrement de dessus, aux solstices et aux équinoxes. L’axe de rotation garde toujours la même direction ; en orange, l’équateur. Le côté éclairé fait face au Soleil. L’orbite est en réalité presque un cercle : elle paraît aplatie à cause de la perspective.
Sur la Figure 5, le 21 juin, le pôle Nord penche vers le Soleil : depuis Nice, le soleil monte haut dans le ciel. Pour repérer sa position, les astronomes utilisent l’équateur céleste, c’est-à-dire le prolongement de l’équateur terrestre dans le ciel. En juin, le soleil passe au-dessus. Le 21 décembre, le pôle Nord penche dans l’autre sens et le soleil passe en dessous. Aux équinoxes, il le traverse. Sur une année, le soleil monte et descend donc une seule fois par rapport à l’équateur céleste (Figure 6, en haut).
Nos heures, elles, dépendent de la vitesse à laquelle le soleil avance le long de l’équateur céleste, et cette vitesse varie deux fois par an (Figure 6, en bas).
Figure 6: L’effet de l’axe incliné, isolé (comme si l’orbite était un cercle parfait). En haut, la position du soleil par rapport à l’équateur céleste : une oscillation par an. En bas, la vitesse à laquelle il avance le long de l’équateur : lente aux deux équinoxes, rapide aux deux solstices, soit deux oscillations par an.
NoteUne comparaison : la randonneuse
Imaginez une randonneuse qui marche à vitesse constante sur un sentier qui monte, redescend, puis remonte, et regardez seulement sa progression à l’horizontale. Dans les passages raides, une partie de son déplacement se fait vers le haut ou vers le bas, et elle progresse peu. Sur les passages plats, elle progresse plus vite.
Le soleil se comporte comme cette randonneuse. Sur la courbe du haut, sa trajectoire est raide quand il traverse l’équateur céleste, aux équinoxes, et plate quand il atteint son point le plus haut ou le plus bas, aux solstices. Il avance donc lentement aux deux équinoxes et vite aux deux solstices, qu’il soit en train de monter ou de descendre. Cela fait deux oscillations par an.
Quand le soleil avance plus vite que la moyenne, la Terre doit tourner un peu plus pour qu’il revienne plein sud, et le midi solaire prend du retard. Quand il avance moins vite, le midi solaire prend de l’avance.
Les deux ensemble
Figure 7: Le retard du midi solaire sur l’heure moyenne, décomposé : l’effet de l’orbite (une oscillation par an), l’effet de l’inclinaison (deux oscillations par an), et leur somme, la vague du midi solaire. En orange, le midi solaire est en retard ; en bleu, en avance.
En additionnant une oscillation par an et deux oscillations par an, on obtient une vague irrégulière, avec deux bosses de hauteurs différentes (Figure 7). En décembre, les deux effets vont dans le même sens : d’un midi solaire au suivant, il s’écoule environ 24 heures et 30 secondes.
Retour au 10 décembre et au 3 janvier
Revenons au coucher le plus précoce. Le coucher a lieu une demi-journée après le midi solaire. Jusqu’au début décembre, la demi-journée raccourcit plus vite que le midi solaire ne se décale vers le soir, donc le coucher avance. Le 10 décembre, les deux variations se compensent : la demi-journée perd 26 secondes et le midi solaire se décale de 26 secondes. Le coucher cesse d’avancer, puis commence à reculer.
Le lever a lieu une demi-journée avant le midi solaire. Jusqu’au solstice, les deux effets le retardent : la journée raccourcit et le midi solaire se décale vers le soir. Après le solstice, la journée rallonge, mais d’abord très lentement, moins vite que le midi solaire ne se décale. Le lever continue donc de reculer jusqu’au 3 janvier, quand l’allongement des jours prend le dessus.
Un 8 à chaque heure
Si le midi solaire avance et recule par rapport à nos montres, que verrait-on en photographiant le soleil chaque jour à la même heure ? Pour répondre, il faut connaître sa position dans le ciel, que suncalc calcule aussi :
date lat lon altitude azimuth
1 2026-10-25 12:00:00 43.7102 7.262 0.5960815 -0.07948964
On obtient deux angles (en radians) : l’altitude est la hauteur du soleil au-dessus de l’horizon ; l’azimuth est sa direction, mesurée depuis le sud par suncalc (et non depuis le nord, comme sur une boussole). Il suffit de répéter ce calcul pour chaque jour et chaque heure de l’année.
Pour la suite, plaçons-nous face au sud, à Nice, avec l’est à gauche et l’ouest à droite (Figure 8). Chaque jour, le soleil se lève à gauche, monte jusqu’au sud, puis redescend vers la droite.
Figure 8: Les trajets du soleil à Nice en 2026, vus face au sud, un jour sur trois : de l’hiver (en bas, en bleu) à l’été (en haut, en orange). En blanc, le 21 juin et le 21 décembre ; en pointillés, le 25 octobre.
En hiver, la trajectoire est courte et basse : le 21 décembre, le soleil culmine à 23°. En été, elle est longue et haute : 70° le 21 juin. Le 25 octobre, en pointillés, la trajectoire est quasiment la même que la veille : le changement d’heure ne modifie que l’heure qu’on lit à chaque position du soleil.
Imaginons maintenant un appareil photo fixé face au sud, qui prend le ciel en photo tous les jours à 13 h pile. Le soleil n’est jamais tout à fait au même endroit : il monte et descend avec les saisons, et se décale aussi vers la gauche ou la droite en suivant la vague du midi solaire. En superposant les photos, on obtient un 8 : l’analemme (Figure 9).
Figure 9: La position du soleil à Nice à 13 h pile, chaque jour de 2026, vue face au sud. À gauche, sur une montre restée à l’heure d’hiver toute l’année. À droite, sur nos montres. En orange, les jours d’heure d’été.
Avec une montre restée à l’heure d’hiver toute l’année (à gauche), le 8 est complet. Sa hauteur vient des saisons, et sa largeur de la vague du midi solaire : quand le midi solaire est en retard, le soleil n’a pas encore atteint le sud à 13 h, et il apparaît plus à gauche sur la photo.
Avec nos montres (à droite), il faut tenir compte de l’heure d’été : 13 h arrive alors une heure plus tôt dans la course du soleil, et la photo est prise quand il est encore à l’est. La moitié d’été du 8, en orange, se décale vers la gauche, et le 8 est coupé en deux.
NoteEt les cadrans solaires ?
Un cadran solaire indique l’heure solaire. Pour la convertir en heure légale, il faut corriger la vague du midi solaire, l’écart dû au fuseau horaire (une demi-heure à Nice) et, en été, l’heure d’été. Certains cadrans portent pour cela une table de correction, ou une ligne de midi dessinée en forme de 8, l’analemme : l’ombre l’atteint au midi « moyen », celui que suivent les horloges.
Le même raisonnement vaut pour toutes les heures de la journée. La Figure 10 réunit les deux informations : les trajectoires de chaque jour, et la position du soleil à chaque heure pile de nos montres.
Figure 10: Le ciel de Nice en 2026, vu face au sud : les trajets du soleil un jour sur trois, et sa position à chaque heure pile de nos montres, de 6 h à 21 h. En orange pendant l’heure d’été, en bleu pendant l’heure d’hiver.
Chaque heure a son 8, coupé en deux par le changement d’heure. On remarque que chaque moitié orange prolonge la moitié bleue de l’heure précédente : pendant l’heure d’été, 14 h à la montre correspond à 13 h en heure d’hiver. Les 8 complets existent toujours dans le ciel, mais le changement d’heure les découpe.
Le soleil n’est donc pas une horloge fiable : son midi varie de 31 minutes au fil de l’année, assez pour que le lever le plus tardif arrive 12 jours après le solstice. À cela s’ajoute le changement d’heure, deux fois par an, dont le prochain a lieu dimanche.
Et pour mes sorties du matin ? Dimanche, à 7 h, le soleil sera déjà levé, mais dès le 27 octobre, il se lèvera de nouveau après mon départ. Heureusement, il fait déjà clair avant le lever, pendant l’aube civile : à 7 h, il ne fera vraiment nuit que du 19 novembre au 16 février.
Pendant ces sorties, je préparerai un prochain article sur lubridate : manipuler toutes ces dates et ces heures dans R m’a réservé quelques pièges.
Cette ellipse n’est pas figée : elle s’allonge et s’arrondit lentement, sur environ 100 000 ans. C’est l’un des cycles de Milankovitch, qui ont rythmé les glaciations. La date du passage au plus près du Soleil glisse elle aussi dans le calendrier, d’environ un jour tous les 58 ans (US Naval Observatory) : dans 13 000 ans environ, la Terre sera au plus près du Soleil en juillet, et au plus loin en janvier.↩︎
Cette inclinaison varie elle aussi, très lentement : elle oscille entre 22,1° et 24,5° en 41 000 ans environ, et diminue doucement en ce moment (NASA).↩︎
