Cliquez ici pour agrandir l'image. L'axe de la Terre n'est pas perpendiculaire au plan de son orbite. Il est incliné à un angle de 23,5°. Ainsi, c'est en juin que l'hémisphère Nord reçoit le plus de lumière directe et bénéficie du plus grand nombre d'heures de lumière du jour, tandis que décembre est le mois où la lumière directe est la plus rare et le nombre d'heures de lumières est le plus court. Voilà la raison des saisons. Dans l'hémisphère Sud, les saisons sont inversées. | 
Cliquez ici pour modifier l'inclinaison de l'axe de la Terre. Variation de l'obliquité axiale. | 
Cliquez ici pour modifier l'orbite et observer les changements. Variation de l'orbite de la Terre. | 
Cliquez ici pour agrandir l'image. La Terre sans saisons ; l'axe de la Terre est à 0°. | 
Cliquez ici pour agrandir l'image. Fin juin : été dans l'hémisphère Nord, hiver dans l'hémisphère Sud. | 
Cliquez ici pour agrandir l'image. Fin décembre : hiver dans l'hémisphère Nord, été dans l'hémisphère Sud. | | Six mois plus tard, la Terre est passée de l'autre côté de son orbite autour du Soleil. Elle reste inclinée dans la même direction. Lorsque nous sommes en été dans l'hémisphère Nord, les jours sont plus longs et nous recevons davantage de lumière directe. C'est l'hiver dans l'hémisphère Nord. Milankovitch a émis une théorie selon laquelle l'inclinaison de l'axe de la Terre n'est pas toujours de 23,5°. Les choses auraient changé quelque peu au fil du temps. Il a calculé que l'inclinaison oscille entre 22,1° et 24,5° au cours d'un cycle de 41 000 ans environ. Lorsque l'inclinaison est plus basse, les étés sont plus frais et les hivers plus doux. Lorsque l'inclinaison est supérieure, les saisons sont plus marquées. Comment cela affecte-t-il le climat général ? Même si les hivers étaient plus doux, ils seraient toujours assez froids pour que les régions éloignées de l'Equateur subissent des chutes de neige. Si les étés étaient plus frais, il est alors possible que les neiges hivernales recouvrant ces hautes latitudes ne fondent pas de l'année. La neige s'accumulerait d'année en année et formerait des glaciers. Par comparaison avec l'eau et la terre, la neige reflète davantage l'énergie solaire dans l'espace, augmentant ainsi le refroidissement. C'est alors qu'entre en jeu un mécanisme de réaction positive. La chute de température provoque une accumulation supérieure de neige ainsi que la croissance des glaciers. La réflexion est davantage augmentée, si bien que les températures sont réduites, etc. Cette théorie pourrait expliquer l'apparition des âges de glace.
Le second facteur étudié par Milankovith concerne la forme de l'orbite de la Terre autour du Soleil. Celle-ci n'est pas tout à fait circulaire. La Terre est légèrement plus proche du Soleil à certaines époques de l'année. Elle reçoit légèrement plus d'énergie solaire lorsque le Soleil et la Terre sont les plus rapprochés (c'est la périhélie) que lorsqu'ils sont les plus éloignés (l'aphélie).
Mais la forme de l'orbite terrestre varie également par cycles compris entre 90 000 et 100 000 ans. À certains moments, elle est plus elliptique qu'elle ne l'est aujourd'hui, si bien que la différence de rayonnement solaire reçue entre la périhélie et l'aphélie est supérieure. Actuellement, la périhélie se produit en janvier et l'aphélie en juin. Ainsi, les saisons de l'hémisphère Nord sont légèrement moins marquées puisque l'effet de réchauffement supplémentaire se situe en hiver. Dans l'hémisphère Sud, les saisons sont légèrement plus marquées qu'elles ne le seraient si l'orbite de la Terre autour du Soleil était circulaire. À cela vient s'ajouter une nouvelle complication. L'orientation de l'inclinaison de l'axe de la Terre change avec le temps. Semblable à une toupie qui tourne sur elle-même, l'axe se déplace en cercle. Ce mouvement s'appelle la précession. Il se produit sur un cycle de 22 000 ans. Ainsi, les saisons se décalent légèrement tout au long de l'année. Il y a 11 000 ans, l'hémisphère Nord était plus inclinée vers le soleil en décembre et non en juin. L'hiver et l'été étaient inversés. Ils sont à nouveau été inversés il y a 11 000 ans. Ces trois facteurs (l'inclinaison, la forme de l'orbite et la précession) se combinent pour entraîner des changements climatiques. Puisque ces dynamiques opèrent à des échelles temporelles différentes, leurs interactions sont compliquées. Quelquefois, leurs effets renforcent ceux des autres, tandis que d'autres fois, ils tendent à s'annuler. Par exemple, il y a 11 000 ans, alors que l'été de l'hémisphère Nord débutait en décembre en raison de la précession, l'effet d'une augmentation du rayonnement solaire au niveau de la périhélie en juin et d'augmentation de ces derniers au niveau de l'aphélie en juillet accentuait les différences de saison dans l'hémisphère Nord, au lieu de les amoindrir comme c'est le cas aujourd'hui. Mais ces interactions sont encore compliquées par le fait que les dates de la périhélie et de l'aphélie se décalent dans le temps. En dehors de ces phénomènes affectant le mouvement de la Terre, les changements climatiques sont-ils dus à d'autres causes ? En savoir plus… | 
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