Comment lire les cartes d’éclipses solaires

Dans cet article, vous apprendrez à lire et interpréter une carte d’éclipse solaire. Nous utiliserons les cartes disponibles sur photoephemeris.com, comme cette carte de l’éclipse solaire totale du 2 août 2027. Vous devriez avoir quelques connaissances de base sur les éclipses solaires, car nous emploierons une terminologie propre aux éclipses. Vous pouvez vérifier les termes que vous ne connaissez pas dans notre Glossaire des termes relatifs aux éclipses solaires.

Trajectoires et lignes des cartes d’éclipses solaires

Des cartes d’éclipses solaires sont publiées depuis des centaines d’années. Vous pouvez explorer de nombreux exemples sur le site EclipseAtlas de Michael Zeiler.

Les trajectoires et lignes représentées sur la plupart des cartes numériques interactives modernes ne sont pas nouvelles : elles figurent sur les cartes d’éclipses imprimées depuis des siècles. Elles peuvent néanmoins parfois être difficiles à interpréter. De plus, ces cartes présentent des limites et des subtilités qu’il peut être important de comprendre, selon vos objectifs en tant qu’observateur d’éclipses.

Voici les différentes trajectoires et lignes que nous examinerons en détail :

• Ligne centrale : la ligne représentant l’ensemble des points où l’éclipse dure le plus longtemps
• Bande centrale : la bande de lieux où la totalité (ou l’annularité dans le cas d’une éclipse annulaire) peut être observée
• Lignes des limites nord et sud de la bande centrale : les limites de visibilité de la totalité ou de l’annularité
• Lignes des limites partielles nord et sud : les limites nord et sud de visibilité de l’éclipse partielle
• Maximum de l’éclipse au lever du soleil : la ligne des points où le maximum de l’éclipse survient au lever du soleil
• Maximum de l’éclipse au coucher du soleil : la ligne des points où le maximum de l’éclipse survient au coucher du soleil
• Début/fin de l’éclipse partielle au lever du soleil : une boucle de points où l’éclipse partielle commence ou se termine au lever du soleil
• Début/fin de l’éclipse partielle au coucher du soleil : une boucle de points où l’éclipse partielle commence ou se termine au coucher du soleil
• Lignes d’égale magnitude : lignes où un observateur verrait une éclipse d’une certaine magnitude, par exemple 0,8, 0,6, 0,4, 0,2

Il est important de noter que toutes les éclipses ne comportent pas toutes ces lignes. S’il n’y a ni ligne ni bande centrale, il s’agit d’une éclipse partielle. S’il n’y a pas de ligne de limite partielle nord, il peut s’agir d’une éclipse de haute latitude qui manque entièrement le pôle Nord. Nous examinerons quelques exemples plus loin.

La bande centrale

Sur la carte ci-dessus, la bande centrale est représentée en rose. L’épingle bleue se trouve directement sur la ligne centrale, indiquée par une ligne rose continue plus épaisse. Les lignes de limite nord et sud encadrent la bande centrale et sont représentées par des lignes roses continues plus fines.

Pourquoi le rose ? Cette couleur rappelle celle de la chromosphère du soleil telle que la perçoit l’œil humain, évoquant la « totalité ». Elle est aussi très facile à repérer sur presque n’importe quel fond de carte !

Un observateur situé sur la ligne centrale bénéficiera de la durée maximale de totalité ou, dans le cas d’une éclipse annulaire, d’annularité. Cette image de TSE2024 a été prise durant la totalité depuis un lieu situé sur la ligne centrale, au nord de Torreón, au Mexique :

La durée de la totalité varie d’une éclipse à l’autre, ainsi que d’un endroit à l’autre le long de la bande centrale. À mesure que vous vous éloignez de la ligne centrale vers les limites de la bande centrale, cette durée diminue, mais pas linéairement avec la distance. La raison devient bien plus intuitive lorsque vous observez la forme de l’ombre de la lune sur la Terre. Voici une capture d’écran de TPE Web montrant le contour de l’ombre au deuxième contact sur la ligne centrale près de Louxor, pour TSE2027 :

L’ombre se déplace rapidement du nord-ouest au sud-est en suivant la bande centrale : celle-ci est précisément la trajectoire de l’ombre ombrale de la lune à la surface de la Terre. Si vous vous tenez à l’épingle rouge, vous restez plus longtemps dans l’ombre qu’un observateur proche de la limite nord ou sud. Mais il est également évident que se trouver même à un tiers de la distance depuis la ligne centrale ne réduit pas drastiquement votre temps de totalité. À l’approche des limites de la bande, la durée se raccourcit rapidement.

Limites partielles et lignes d’égale magnitude

Lorsque vous vous déplacez vers le nord (ou le sud) en dehors de la bande centrale, la totalité n’est plus observable. Vous êtes dans la zone du « non ».

La ligne grise continue la plus au nord représentée ci-dessus est la limite de l’éclipse partielle. Si vous vous trouvez au nord de cette ligne, il n’y a aucune éclipse à voir. Les lignes pointillées — lignes d’égale magnitude — délimitent la manière dont la magnitude maximale diminue à mesure que vous vous éloignez de la bande centrale. Ici, la carte indique les lignes de 0,8 (la plus proche de la bande centrale), 0,6, 0,4 et 0,2 (la plus proche de la ligne de limite partielle nord).

Une mise en garde importante : vous verrez une éclipse partielle même lorsque vous êtes dans la bande centrale ! La totalité ne dure que quelques minutes. Le reste de l’éclipse s’observe comme une éclipse partielle.

Vous pouvez considérer les lignes de limite partielle comme marquant la trajectoire de la pénombre de la lune à mesure qu’elle se déplace dans le temps à la surface de la Terre.

Lignes du maximum de l’éclipse au lever et au coucher du soleil

C’est ici que les cartes d’éclipses peuvent devenir moins intuitives à lire. Les éclipses commencent et se terminent au lever et au coucher du soleil (dans certains cas inhabituels des régions polaires, elles commencent aussi au coucher du soleil, pour compliquer encore les choses). Ces lignes indiquent où le maximum local de l’éclipse coïncide avec le lever ou le coucher du soleil, avec quelques subtilités à connaître.

Dans la capture d’écran ci-dessous, l’épingle bleue est placée à la fin de la bande centrale, juste au-delà de la ligne du maximum de l’éclipse au coucher du soleil :

Regardez le panneau Circonstances locales en bas à gauche. Il affiche les horaires précis de l’éclipse pour un observateur situé à l’emplacement de l’épingle bleue : les « circonstances locales ».

J’ai sélectionné l’éclipse MAX, qui a lieu à 17 h 48 min 19 s dans le fuseau horaire GMT+6. Le mini-simulateur d’éclipse montre le soleil éclipsé commençant tout juste à se coucher sous l’horizon, à une altitude de +0,3°. Le troisième contact (C3) est indiqué comme non visible. Le coucher du soleil a lieu à 17 h 51.

Jusqu’ici, tout va bien : l’idée est que si vous êtes à l’est de la ligne de coucher du soleil, vous ne verrez pas le maximum de l’éclipse, car le soleil sera couché. Mais vous vous demandez peut-être : « l’épingle bleue n’est-elle pas déjà juste au-delà de la ligne de coucher du soleil ? », et vous auriez raison. C’est bien le cas.

La raison de ce décalage est importante. Pratiquement toutes les cartes d’éclipses sont calculées à partir de la position non réfractée du soleil. La réfraction atmosphérique a pour effet de pousser le soleil et la lune plus haut dans le ciel : elle entraîne une légère hausse de l’altitude apparente. Mais la carte n’en tient pas compte : la ligne de coucher du soleil est calculée pour le coucher « géométrique », lorsque le centre du soleil non réfracté se situe sur l’horizon idéal, à 0°.

Comme le coucher réel du soleil est défini lorsque le limbe supérieur (à 12 heures) du soleil disparaît sous l’horizon, il survient plus tard que le coucher « géométrique ». Vous constaterez donc que vous pouvez vous avancer un peu au-delà de la limite de coucher du soleil tout en voyant le maximum de l’éclipse au moment où le soleil se couche. Il en va de même pour la ligne de limite du lever du soleil : vous pouvez être légèrement au-delà de la ligne, car le lever survient plus tôt en raison de la réfraction.

Maximum d’éclipse partielle au lever et au coucher du soleil

Souvent, les lieux les plus intéressants pour observer une éclipse partielle se trouvent sur les lignes de limite du lever/coucher du soleil. C’est là que le phénomène des « cornes du diable » peut être observé, lorsqu’un soleil partiellement éclipsé franchit l’horizon. Par exemple, un observateur sur la côte italienne au nord de Ravenne le 12 août 2026 devrait pouvoir voir le soleil éclipsé se coucher ainsi :

Pour repérer des possibilités d’observation attrayantes pour les éclipses partielles, la meilleure approche consiste à examiner les zones le long et autour des lignes du maximum de l’éclipse au lever et au coucher du soleil.

Début/fin de l’éclipse partielle au lever/coucher du soleil

Peut-être les lignes les plus déroutantes de toutes sur une carte d’éclipse, ces lignes apparaissent sous forme de boucles en raison des mathématiques sous-jacentes.

Vous devez donc observer le contexte de la ligne afin de comprendre si elle désigne le début ou la fin de l’éclipse à un point donné de la carte. Voici un exemple :

Ici, un observateur en (1) verrait le quatrième contact, C4 (fin de l’éclipse partielle), au coucher du soleil. En revanche, un observateur en (2) voit le premier contact, C1 (début de l’éclipse partielle), au coucher du soleil. C’est un peu casse-tête, mais c’est ainsi que se présente la géométrie de l’éclipse.

L’indice permettant de savoir si la ligne en pointillés désigne le début ou la fin de l’éclipse réside dans la topologie : à la position (1), nous sommes « à l’intérieur » de la forme fermée de la trajectoire, délimitée par les lignes du maximum de l’éclipse au lever/coucher du soleil et les lignes de limite partielle. Cela signifie que l’éclipse se termine au coucher du soleil pour ces observateurs.

Pour ceux qui se trouvent « à l’extérieur », l’éclipse commence au coucher du soleil.

Comment déterminer quelle ligne indique le coucher du soleil et laquelle désigne le début/la fin au lever du soleil ? Dans la plupart des cas, la boucle occidentale désigne le lever du soleil et la boucle orientale le coucher du soleil. Mais il existe des exceptions : TSE2026 (12 août 2026) en est un exemple notable, que nous examinerons ci-dessous.

De plus, les cartes sur photoephemeris.com utilisent les mêmes couleurs de lever/coucher du soleil que TPE : un orange plus clair pour le lever du soleil, un orange plus foncé pour le coucher du soleil, ce qui rend les lignes faciles à distinguer. D’autres cartes utilisent presque certainement d’autres conventions.

Éclipses de haute latitude

Certaines éclipses traversent des zones de haute latitude. Par conséquent, les cartes de ces événements peuvent sembler assez étranges au premier abord. TSE2026 en est un bon exemple. L’éclipse commence au-dessus du nord de la Sibérie, suit une trajectoire presque directement vers le nord en direction du pôle Nord, avant de revenir vers le sud et de traverser la Méditerranée. Elle semble commencer à l’est, se déplacer vers l’ouest, puis rebrousser chemin. Sa trajectoire présente une forme en boucle étrange et exagérée. Remarquez que les lignes de lever du soleil (orange clair) sont à l’est et les lignes de coucher du soleil à l’ouest — à l’inverse de TSE2027, représentée plus haut :

Tout devient bien plus logique avec une projection orthographique :

Remarquez qu’elle ressemble désormais beaucoup plus à la forme typique. Vous constatez que les lignes de lever du soleil sont à gauche du globe et les lignes de coucher du soleil à l’ouest. La bande centrale contourne le globe, traverse le pôle Nord (où les bibliothèques de cartes numériques ont du mal à restituer une géométrie nette, comme vous pouvez le voir), puis se termine près de l’Espagne.

La prochaine fois que vous regarderez une carte d’éclipse en vous demandant ce qui se passe, essayez de passer à la vue « globe ». Les cartographes d’éclipses savent depuis des siècles que cette projection fonctionne bien : voyez par exemple la carte de Joseph Jerome le Francai montrant l’éclipse d’avril 1764.

Éclipses hybrides

Le terme « éclipse hybride » désigne une éclipse qui est totale sur certaines parties de sa trajectoire et annulaire sur d’autres. Il en existe trois variétés :

• ATA : annulaire-totale-annulaire
• TTA : totale-annulaire (totale à la plus grande éclipse)
• ATT : annulaire-totale (totale à la plus grande éclipse)

Selon l’endroit où vous observez le long de la bande centrale, vous verrez une éclipse annulaire ou totale. La plupart des cartes d’éclipses ne distinguent toutefois pas visuellement les deux ou trois régions. Mais si la carte comporte un panneau intégré des circonstances locales, vous pouvez effectuer des vérifications ponctuelles et voir clairement quel régime d’éclipse s’applique en différents points.

Par exemple, pour HSE2031 (la prochaine éclipse solaire hybride), nous observons une éclipse totale au point de la plus grande éclipse :

Une éclipse annulaire est observée au Panama, à l’extrémité est de la trajectoire (voir le panneau des circonstances locales) :

Les bandes centrales des éclipses hybrides sont par nature étroites : les cartes ci-dessus montrent bien la bande centrale et les lignes de limite, mais au niveau de zoom affiché, elles commencent à se fondre en une seule ligne.

Cartes d’éclipses partielles

Lorsqu’une éclipse est uniquement partielle, c’est parce que l’ombre ombrale de la lune manque la Terre, mais non sa pénombre. En raison de la géométrie orbitale, ces passages manqués se produisent soit « trop haut », soit « trop bas » par rapport aux pôles de la Terre, ce qui signifie que les éclipses partielles tendent à être concentrées vers les pôles : c’est là que se trouve la plus grande magnitude de l’éclipse.

Comme toutes les éclipses polaires, elles produisent des cartes en projection de Mercator à l’apparence étrange. Voici PSE2029Dec, du 6 décembre 2029 :

Nous voyons ici uniquement une ligne de limite partielle nord, traversant l’océan Austral, mais aucune ligne de limite partielle sud : c’est parce que la ligne de limite partielle sud n’existe pas pour cette éclipse. Mais est-ce vraiment ce qui se passe ? Là encore, une projection orthographique aide à clarifier la situation :

L’épingle bleue se trouve au point de la plus grande éclipse (magnitude = 0.8910). Les choses se compliquent aux pôles : lorsque vous êtes tout au sud, le seul chemin de retour est vers le nord. Dans cette vue, on commence à se demander si ce que nous avons pris pour la ligne de limite partielle dite « nord » dans la vue de Mercator est en fait la limite partielle sud, et si la limite partielle nord n’existe pas parce que le soleil est couché lorsqu’on se déplace vers le nord depuis les lignes de limite du lever/coucher du soleil en direction de l’Australie.

Les éclipses sont étranges !

Cartes d’éclipses solaires non centrales

Ce n’est pas tout. À un moment donné, en tant que chasseur d’éclipses passionné, vous rencontrerez probablement une éclipse « non centrale ». En fait, vous pourriez en rencontrer deux en 2043, l’une totale et l’autre annulaire.

Comme les éclipses partielles, les éclipses non centrales présentent intrinsèquement des trajectoires de haute latitude. Le terme « non centrale » signifie que la ligne centrale de l’éclipse manque la Terre. Comme vous pouvez le voir ici pour TSE2043, la ligne de limite centrale « sud » est définie, mais il n’y a ni ligne centrale, ni limite centrale nord, et donc aucune bande centrale au sens habituel :

L’épingle bleue indique le point de la plus grande éclipse, et elle se trouve exactement sur la ligne du maximum de l’éclipse au lever du soleil. Vous pouvez considérer les lignes du maximum de l’éclipse au lever/coucher du soleil comme indiquant l’endroit où l’ombre ombrale commence à manquer entièrement la Terre. Si vous faisiez tourner le globe, vous verriez que les lignes de lever/coucher du soleil coïncident avec la forme même de la Terre au limbe.

Faites confiance aux circonstances locales plutôt qu’aux cartes d’éclipses

Les cartes d’éclipses sont une synthèse de la géométrie de l’éclipse dans le temps. Les circonstances locales sont les conditions prévues précises pour une heure et un lieu donnés.

En règle générale, vous devriez faire confiance aux circonstances locales plutôt qu’aux cartes. Les cartes sont excellentes pour une vue d’ensemble et une planification d’observation raisonnablement précise. Mais elles ne prennent généralement pas en compte plusieurs éléments :

• Altitude : la grande majorité des cartes sont calculées pour un observateur au niveau de la mer. Si vous vous tenez au sommet d’une montagne sur la ligne centrale de la carte, les choses sont différentes : généralement, la ligne centrale réelle sera décalée vers le sud ou le nord (selon votre emplacement) en raison de votre altitude au-dessus du niveau de la mer. Le calcul des circonstances locales en tiendra toutefois compte et vous donnera la réalité du terrain.
• Réfraction : comme nous l’avons vu plus haut, les cartes ne tiennent pas compte de la réfraction atmosphérique, ce qui signifie que les circonstances proches du lever ou du coucher du soleil peuvent légèrement diverger des lignes de limite représentées sur la carte.
• Effets du limbe lunaire : la plupart des cartes d’éclipses sont calculées en supposant une lune sphérique à la surface lisse. La réalité est différente. Les montagnes et vallées de la surface lunaire peuvent augmenter ou réduire la durée de la totalité en un lieu donné. Notre calculateur de circonstances locales évalue la topographie du limbe lunaire à la position de l’épingle sur la carte, calcule les modifications des heures de contact « classiques » fondées sur un limbe lisse et vous indique l’écart :

• En raison des effets du limbe lunaire, à Orange, NSW, pour TSE2028, la totalité est plus courte de 11,3 s que ne le prévoit le modèle à limbe lisse.
• Les circonstances locales détecteront également les situations où, même si vous êtes dans la bande centrale selon la carte, vous ne vivez en réalité pas de totalité à cause d’une vallée lunaire profonde ; elles détecteront aussi le cas inverse, où vous êtes en dehors de la bande centrale mais observez tout de même la totalité, grâce à une crête ou une montagne lunaire qui s’aligne parfaitement — ici, nous avons 6,1 s de totalité due à l’effet du limbe alors que l’épingle est hors de la bande centrale :

Cartes d’éclipses pour photographes

Comment utiliser les cartes d’éclipses en tant que photographe ? En général, le processus ressemble à ceci :

1. Comprendre quelles éclipses approchent : consultez notre catalogue des éclipses pour identifier les occasions.
2. Vous familiariser avec les circonstances générales d’une éclipse : consultez la carte de l’éclipse, comme TSE2028, pour voir où se situe la bande centrale.
3. Pour les éclipses partielles, explorez les lieux où la magnitude est la plus élevée et proches des lignes de limite du lever ou du coucher du soleil.
4. Consultez les circonstances locales pour obtenir une vue d’ensemble de la durée et de l’horaire de l’éclipse.
5. Passez à TPE pour explorer les possibilités de prise de vue : l’azimut et l’altitude du soleil durant l’éclipse détermineront quelles prises de vue sont réalisables. Une grande altitude pendant une éclipse oriente vers la photographie au téléobjectif ; des altitudes modérées ou basses ouvrent la possibilité de vues paysagères uniques intégrant le soleil éclipsé.
6. Vérifiez soigneusement les effets du limbe lunaire à l’aide du simulateur d’éclipse solaire de TPE, qui vous montrera le profil du limbe lunaire et les grains de Baily qui en résultent.

---

Félicitations ! Vous avez acquis une solide compréhension de la lecture des cartes d’éclipses solaires. L’étape suivante consiste à commencer à planifier l’observation d’une éclipse solaire : c’est une expérience qui change une vie !