Le ciel — astronomie

Fuseaux horaires et heure d'été

Un fuseau horaire est une région qui partage la même heure officielle, définie comme un décalage par rapport à l'UTC (temps universel coordonné). L'heure solaire locale dépend de la longitude, tandis que l'heure civile est une convention pratique. Pour calculer le ciel avec précision, on convertit l'heure locale en UTC en tenant compte du fuseau et d'un éventuel passage à l'heure d'été.

Heure solaire et horloge

Les premières horloges suivaient le Soleil. Lorsque le Soleil traverse le méridien du lieu, c'est le midi solaire local. Comme la Terre tourne, midi arrive plus tôt à l'est et plus tard à l'ouest, d'environ 4 minutes par degré de longitude, puisque 360 degrés sont parcourus en environ 24 heures.

Deux villes situées à des longitudes différentes ont donc une heure solaire locale différente. Tant que les voyages étaient lents, cela ne posait pas de problème. Les chemins de fer et le télégraphe ont rendu nécessaire une heure commune, car les horaires devenaient sinon ingérables.

Il existe aussi une différence entre le temps solaire vrai (celui que montre un cadran solaire) et le temps solaire moyen (celui que suivent les horloges). Cet écart, appelé équation du temps, atteint environ 16 minutes au cours de l'année, car l'orbite de la Terre est elliptique et son axe est incliné. C'est pourquoi le midi de l'horloge coïncide rarement avec le moment exact où le Soleil est le plus haut.

Les fuseaux horaires

L'idée des fuseaux horaires est de diviser le monde en régions qui partagent une même heure officielle. En théorie, chaque fuseau couvre environ 15 degrés de longitude, soit une heure. En pratique, les frontières suivent les limites nationales et administratives et sont souvent irrégulières. Certains lieux utilisent des décalages par rapport à l'UTC incluant 30 ou 45 minutes.

Les fuseaux s'expriment en décalages par rapport à l'UTC, comme UTC+2 ou UTC−5. En raison de choix politiques, un même fuseau peut s'étendre sur des longitudes très différentes ; l'heure officielle d'une ville peut ainsi différer de son heure solaire locale de plus d'une heure.

L'UTC (temps universel coordonné)

L'UTC (temps universel coordonné) est la base internationale de l'heure civile. Il est maintenu par des horloges atomiques dans les instituts nationaux de métrologie du monde entier et coordonné par des organismes internationaux des poids et mesures. Le temps atomique est extrêmement stable, alors que la rotation de la Terre est légèrement irrégulière.

Pour garder l'UTC proche de la rotation de la Terre, on ajoute parfois une seconde intercalaire. L'UTC suit ainsi les horloges atomiques tout en restant proche du temps solaire. On confond souvent l'UTC avec le GMT (Greenwich Mean Time) ; dans la vie courante, ils coïncident presque, mais l'UTC est le standard scientifique moderne.

L'UTC ne change pas au cours de l'année et ne connaît pas d'heure d'été. C'est pourquoi les astronomes et les logiciels de calcul du ciel l'utilisent comme langage commun : les observations et les éphémérides sont consignées en UTC, puis converties en heure locale.

L'heure d'été et son histoire

Avec l'heure d'été, les horloges sont décalées, généralement d'une heure en avant au printemps et en arrière à l'automne. L'objectif est de mieux aligner la lumière du jour sur les heures d'activité des gens. Cette pratique s'est largement répandue au XXᵉ siècle, et de nombreux pays l'ont instaurée, supprimée et modifiée à des années différentes.

Les règles varient d'un pays à l'autre, voire d'une région à l'autre, et changent parfois à court terme. Pour des dates passées ou futures, connaître la règle actuelle ne suffit pas. Les spécialistes s'appuient sur une base de données publique et entretenue, appelée base tz (aussi connue sous le nom de base de données des fuseaux horaires de l'IANA), qui conserve l'historique des changements d'heure officiels par lieu.

La Bulgarie, comme les autres pays de l'Union européenne, observe l'heure d'hiver et l'heure d'été, avec deux changements par an. Les dates exactes doivent toujours être vérifiées pour l'année concernée, surtout pour les dates anciennes.

Pourquoi le fuseau horaire compte pour le ciel à un instant donné

Le ciel ignore les frontières politiques. Les positions de la Lune, des planètes et des étoiles dépendent de l'instant physique exact et du lieu de l'observateur. Si une heure est mal convertie en UTC, l'erreur est généralement d'une heure entière (parfois 30 ou 45 minutes), et en une heure le ciel tourne d'environ 15 degrés.

Les effets sont visibles. La Lune se déplace d'environ un demi-degré par heure par rapport aux étoiles, si bien qu'une ou deux heures d'erreur la décalent sensiblement. Le lever et le coucher du Soleil, le degré de l'Ascendant à l'horizon et les positions des étoiles se déplacent encore plus. Un calcul du ciel enregistre donc toujours ensemble la date, l'heure, le lieu et le fuseau horaire.

Une méthode pratique :

1. Prenez l'heure officielle locale et la date.
2. Trouvez le décalage du fuseau qui s'appliquait à ce lieu à cette date, heure d'été comprise.
3. Soustrayez le décalage pour obtenir l'UTC.
4. Utilisez l'UTC et les coordonnées géographiques pour le calcul.

Pour le lien avec l'heure de naissance exacte, voir Heure de naissance, pour les détails sur le lieu, voir Lieu de naissance et coordonnées, et pour la mesure du temps fondée sur les étoiles, voir Temps sidéral.

En résumé

L'heure solaire locale dépend de la longitude, les fuseaux horaires sont une convention pratique, l'UTC est la base scientifique commune et l'heure d'été est un décalage administratif. Une fois que vous savez quelles règles s'appliquaient à un lieu et à une date, vous pouvez convertir en UTC et calculer le ciel avec précision.

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