Jour polaire et nuit polaire

Le 10 mai 2026, le Soleil s’est levé sur Utqiaġvik, en Alaska, et ne s’est plus couché pendant 84 jours.

Quand la formule n’a plus de solution

Dans l’équation du lever du Soleil, cos H = −tan φ tan δ, un cosinus doit être compris entre −1 et 1. Près des pôles, le membre de droite devient inférieur à −1 en été et supérieur à 1 en hiver. Aucun angle horaire ne convient : le Soleil ne franchit jamais l’horizon. En été, il tourne donc dans le ciel pendant 24 heures : c’est le soleil de minuit, ou jour polaire. En hiver, il reste sous l’horizon toute la journée : c’est la nuit polaire.

La limite est facile à trouver. Au solstice de juin, le Soleil est au zénith à 23.44° N : le cercle d’éclairement passe donc à 23.44° au-delà du pôle Nord, jusqu’à 90° − 23.44° = 66.56° N de l’autre côté. Partout au nord de cette ligne, il fait jour toute la journée. Cette ligne est le cercle polaire arctique. Le cercle polaire antarctique, à 66.56° S, joue le même rôle six mois plus tard. Au solstice de décembre, les rôles s’inversent : au nord du cercle polaire arctique, le Soleil ne se lève pas du tout.

Plus longtemps que prévu

Exactement sur le cercle polaire arctique, un Soleil purement géométrique resterait levé pendant 24 heures une seule journée. En réalité, les observateurs voient davantage. L’air dévie la lumière solaire et le bord supérieur du Soleil apparaît avant son centre : le modèle, qui utilise la règle de 90.833° de la NOAA, donne donc environ un mois sans coucher de Soleil à 66.56° N. On peut même voir le soleil de minuit un peu au sud du cercle polaire arctique. À l’inverse, la réfraction raccourcit la nuit polaire : à une même latitude, la saison sombre est toujours un peu plus courte que la saison lumineuse.

Utqiaġvik, anciennement Barrow, est la ville la plus septentrionale des États-Unis, située vers 71.3° N. En 2026, FOX Weather a indiqué que le Soleil s’y était levé le 10 mai et ne se coucherait pas avant le 2 août, soit 84 jours. À cette latitude, on obtient 83 jours avec la formule du modèle, une valeur assez proche compte tenu de l’horizon local et de la météo. En hiver, la ville connaît environ deux mois de nuit polaire, de la mi-novembre à la fin janvier. Au pôle Nord même, le Soleil reste levé pendant environ la moitié de l’année et couché pendant l’autre moitié.

Du froid même sous un jour permanent

Vingt-quatre heures de soleil peuvent évoquer une vague de chaleur, mais les étés polaires restent frais. Le Soleil tourne bas dans le ciel. Sur le cercle polaire arctique, au solstice de juin, sa hauteur à midi n’est que de 90° − |66.56° − 23.44°| = 46.88°, et au pôle Nord, elle ne dépasse jamais 23.44°. Les rayons rasants s’étalent sur une grande surface ; la neige et la glace en réfléchissent une bonne partie, et une part de l’énergie sert à faire fondre plutôt qu’à réchauffer. Les longues journées comptent malgré tout : les plantes arctiques poussent vite pendant le court été.