Le temps officiel en Belgique


     Les poules le lèvent et se couchent avec le Soleil, dit-on ; pour elles, il est midi lorsque le Soleil culmine dans le ciel en passant au sud [1]. Cet instant correspond à midi vrai local. Mais avez-vous déjà tenté de lire l'heure sur votre montre lorsque, précisément, le Soleil culmine au sud ? Vous n'aurez certainement pas lu 12 h ! Pourquoi ?

Du temps vrai au temps moyen

     D'abord, la durée qui s'écoule entre deux midis vrais locaux successifs n'est pas de 24 heures exactement. La différence peut aller jusqu'à une trentaine de secondes d'un jour au suivant. Ces écarts se marquent dans un sens au cours de certaines périodes de l'année et dans l'autre sens durant d'autres périodes de l'année. Leur cumul peut atteindre environ un quart d'heure. Cependant, sur l'année, les écarts se compensent. En fait, les variations de la durée du jour solaire sont dues à la manière dont la Terre tourne autour du Soleil (mouvement non uniforme dans un plan, l'écliptique, qui n'est pas perpendiculaire à l'axe de rotation de la Terre). Elles sont en réalité parfaitement prévisibles et calculables par la mécanique céleste. Le décalage entre les deux échelles est appelé équation du temps (graphique ci-dessous).


Équation du temps, en minutes, au cours de l'année.

La formule simplifiée qui suit permet de trouver sa valeur à une dizaine de secondes près. Si J est le numéro du jour au cours de l'année, calculer L = 279,48° + 0,9856° J et M = 356,54° + 0,9856° J. L'équation du temps (en minutes) au milieu de la journée vaut à peu près :

Eq = −9,86 sin (2L) + 7,66 sin (M) − 0,66 sin (M) cos (2L) + 0,21 sin (4L) + 0,08 sin (2M).

     Le temps solaire vrai, qui est celui des cadrans solaires, ne constitue donc pas une échelle de temps uniforme. En éliminant par le calcul les écarts dont il vient d'être question, un observateur peut réaliser pour lui une échelle de temps à présent (quasi) uniforme, l'échelle de temps moyen local.

Du temps moyen au temps civil

     Les astronomes (occidentaux) ont convenu de faire commencer le jour moyen (0 h) lorsque le soleil moyen (voisin du vrai Soleil) passe au méridien, ceci afin de ne pas devoir changer de date en pleine nuit c'est-à-dire en plein travail... Il est donc 0 h de temps moyen local en plein jour à cet endroit !

En particulier, le temps moyen de Greenwich (G.M.T.) vaut 0 h en plein jour dans ce paraît-il joli village, et 12 h en pleine nuit. Oui, vous avez bien lu :

00 h G.M.T. = plein jour (à Greenwich),
12 h G.M.T. = pleine nuit (à Greenwich).

Pour éviter cette curiosité, il a été convenu de créer une autre échelle, plus pratique pour la vie courante, l'échelle de temps civil, en ajoutant 12 h au temps moyen :

temps civil = temps moyen + 12 h.

De la sorte, il est 0 h de temps civil en pleine nuit et 12 h temps civil en plein jour.

Du temps civil au temps légal

     Mais la Terre est ronde et sa rotation amène des observateurs situés à des longitudes différentes à passer devant le Soleil à des instants différents. Ces observateurs ne voient donc pas le Soleil culminer au même moment et ni leurs midis vrais ni leurs midis moyens ne sont donc simultanés. Les échelles de temps solaire vrai, de temps moyen et de temps civil en deux lieux de longitudes différentes sont donc décalées. C'est ennuyeux pour les rendez-vous, les horaires de trains, etc.

     On a donc convenu d'utiliser l'échelle de temps civil d'un méridien donné dans une région relativement étendue en longitude autour de ce méridien. Ces régions sont les fuseaux horaires. Il y en a naturellement 24 tout autour de la Terre. Ils ont en général une forme différente d'un fuseau géométrique, car sur les continents leurs limites épousent souvent des frontières d'États. Mais en moyenne, ils ont une largeur de 15° en longitude. Par convention, le fuseau de référence, le fuseau « zéro », est celui dont le centre coïncide avec le méridien de Greenwich et l'heure de ce fuseau est le temps civil de Greenwich. Comme ce temps sert de base pour définir les échelles de tous les autres fuseaux, on l'a baptisé temps universel (UT). Rappelez-vous que

0 h UT = 12 h G.M.T. = pleine nuit (à Greenwich) !

On a encore convenu que le temps de chaque fuseau serait décalé d'un nombre entier d'heures par rapport au temps universel. (Certaines régions font exception, avec des différences fractionnaires d'heure.) Les différents États ont donc imposé par la loi l'emploi du temps du fuseau dans lequel il est localisé ; c'est le temps légal.

Quand on se plaît à entretenir la confusion (question de snobisme ?)

     La confusion entre temps universel et temps moyen de Greenwich est malheureusement encore très fréquente (journalistes, personnel des compagnies aériennes,... et aussi le commun des mortels). Certains s'en tirent en prétendant que G.M.T. signifierait « temps du méridien de Greenwich » (Greenwich meridian time), mais il n'est est rien. Pour éviter la confusion, l'emploi du G.M.T.a été proscrit. Mais les habitudes (même mauvaises) sont tenaces.

     Officiellement, cette définition a été abandonnée le 31 décembre 1924 et remplacée par une nouvelle échelle G.M.T. dans laquelle 0 h correspond au milieu de la nuit (à Greenwich). L'ancienne définition fut baptisée G.M.A.T. (Greenwich mean astronomical time), mais il est vrai que pendant des années la confusion a régné, jusqu'à l'introduction du temps universel (UT). En cette matière, les conventions sont établies dans un souci de clarté, afin que l'on puisse se comprendre partout dans le monde, sans risque d'ambiguïté. Par exemple, pour tous les chimistes du monde, du Japon à la Terre de Feu, en passant par la Russie, l'Europe, l'Indonésie et l'Afrique, l'eau est symbolisée par H2O. Personne ne conçoit l'ombre d'un instant que les Hollandais puissent écrire « W2Z », sous prétexte que, dans la langue de Vondel, l'hydrogène s'appelle waterstof et l'oxygène zuurstof. De même, les francophones n'écrivent pas « Tg » pour le tungstène, mais adoptent le symbole W (de wolfram).

     Alors pourquoi faut-il que des catégories de personnes s'entêtent à mal nommer l'échelle de temps qu'elles utilisent ? D'autant qu'il ne s'agit pas de changer d'échelle, mais simplement de la nommer par son nom...

Du temps solaire au temps atomique

     Les échelles de temps mentionnées jusqu'à présent sont toutes fondées sur le mouvement journalier apparent ou moyen du Soleil autour de la Terre, c'est-à-dire sur la rotation de la Terre. L'avènement d'horloges extrêmement précises (horloges à quartz, horloges atomiques) a permis de mettre en évidence que la rotation de la Terre n'est pas rigoureusement uniforme. Elle connaît, en effet, de légères accélérations et décélérations, en partie saisonnières, en partie aléatoires. Les fluctuations de la durée du jour solaire moyen sont de l'ordre de quelques millièmes de seconde. Si la seconde est définie comme la 1/86 400 partie du jour solaire moyen, elle est entachée d'une incertitude relative de l'ordre de dix milliardièmes (10−8). En outre, sous l'effet des marées, la rotation de la Terre ralentit insensiblement, mais systématiquement.

     La dérive occasionnée par le ralentissement de la rotation terrestre s'avère inacceptable sur de longues durées. Les astronomes ont donc dû abandonner la rotation de la Terre en tant que garde-temps, au profit de sa révolution autour du Soleil qui, elle, n'est pas ralentie. Cette nouvelle échelle est le temps des éphémérides (ET). Si l'on y a gagné en stabilité, la précision est restée quasi inchangée, avec cependant l'inconvénient que l'instant d'un événement ne peut être connu que a posteriori : la détermination du temps des éphémérides nécessite, en effet, le dépouillement de nombreuses mesures astronomiques.

     Pour certaines applications extrêmement exigeantes en astronomie et en physique, cette précision est insuffisante. En outre, la connaissance en « différé » du temps des éphémérides est peu pratique. La comparaison du temps des éphémérides et des indications d'horloges atomiques n'ayant pas montré de dérive sensible en une dizaine d'années, on a décidé d'abandonner le premier pour ne plus se fier qu'aux horloges modernes. Ainsi a été introduit le temps atomique international (TAI), qui ne diffère de l'ex-temps des éphémérides que par un décalage constant de 32,184 s. La technologie des horloges atomiques permettent d'atteindre une précision de l'ordre de 10−14 dans la définition de la seconde, soit un million de fois mieux que pour le temps universel !

     Pour les usages astronomiques, et afin d'assurer la continuité avec l'ancienne échelle, on a introduit l'échelle de temps terrestre (TT) qui n'est autre que le TAI décalé de cette différence :

TT = TAI + 32,184 s.

     Cependant, certains problèmes liés à la rotation de la Terre, comme la prédiction des circonstances locales d'une éclipse de Soleil, nécessitent le recours au temps universel. Afin de ne pas retourner à une seconde médiocrement définie, on a décidé de créer une nouvelle échelle de temps, le temps universel coordonné (UTC), qui évolue parallèlement à l'échelle TAI, dont il diffère d'un nombre entier de secondes et qu'on ajuste épisodiquement par sauts de 1 s de manière à le synchroniser à mieux que 0,9 s sur le temps universel (plus précisément, c'est sur le temps universel corrigé du mouvement du pôle, UT1, qu'est synchronisé UTC) :

| UT1 − UTC | < 0,9 s.

Depuis le 1er juillet 1997, on avait TAI − UTC = 31 s. Un ajustement de + 1 s (seconde intercalaire) a eu lieu le 31 décembre 1998. Ce jour a donc duré 86 401 s. Depuis le 1er janvier 1999, on a TAI − UTC = 32 s, jusqu'au saut suivant.

Du temps légal au temps officiel

     S'étendant grosso modo entre 2,5° et 6,5° de longitude à l'est de Greenwich, la Belgique est située en plein dans le fuseau zéro. On doit donc s'attendre à ce que le temps légal en Belgique soit le temps universel coordonné... Il n'en est rien ! Pour des raisons historiques (qui se sont faites plus pressantes durant certaines périodes, notamment d'une part entre 1914 et 1918 et d'autre part entre 1940 et 1945), nos contrées ont vécu à l'heure du fuseau horaire immédiatement plus à l'est. Elle en garde encore l'habitude actuellement. Aujourd'hui, on y trouve avantage au sein de l'Union européenne qui s'étend sur les fuseaux horaires zéro, un et deux. Choisir UTC + 1 h comme échelle pour toute l'union n'est de ce fait pas une mauvaise idée.

     Alors, diable, pourquoi entre fin mars et fin octobre (en « été ») utilise-t-on UTC + 2 h ? On nous a dit qu'ajouter une heure à l'heure solaire permettrait de réaliser des économies d'énergie... Mais cette heure d'avance était déjà acquise (horaire dit « d'hiver »). Nous vivons donc, durant cette période (horaire dit « d'été »), avec une heure en trop, qui s'avère être une double heure d'été !

temps légal UTC temps de Greenwich devrait logiquement être en usage
(en pratique il ne l'est pas)
temps officiel en horaire d'hiver UTC + 1 h temps de Berlin c'est déjà une heure d'été pour la Belgique
temps officiel en horaire d'été UTC + 2 h temps d'Istanbul c'est une double heure d'été pour nous

     Les passages de l'horaire d'hiver à l'horaire d'été et vice versa sont fixés par arrêtés royaux. Le dernier publié au Moniteur belge au moment où ces lignes ont été écrites (décembre 2003) est celui promulgué le 19 décembre 2001 (publication le 28 décembre 2001). Son article 1er fixe le début et la fin de l'horaire d'été pour une durée indéterminée à partir de l'année 2002 :

« À compter de l'année 2002, l'avance sur l'heure légale, fixée à soixante minutes, sera portée à cent vingt minutes le dernier dimanche de mars, à 1 heure du matin, temps universel (2 heures, heure locale). Elle sera ramenée à soixante minutes le dernier dimanche d'octobre, à 1 heure du matin, temps universel (3 heures, heure locale). »

     Le temps officiel peut être connu simplement en écoutant les tops horaires diffusés chaque heure par des stations de radio. Mais savez-vous qu'il existe des émetteurs qui diffusent des tops horaires en continu ? Ou qu'Internet permet de synchroniser son ordinateur à une fraction de seconde ? Si vous l'ignorez, visitez cette page.

     Il y a lieu de remarquer que le temps officiel est souvent appelé à tort temps local [2]. Il ne s'agit en fait pas d'un temps à proprement parler local, puisqu'il s'applique dans toute l'étendue d'un fuseau horaire, couvrant parfois (en Europe notamment) plusieurs États.

Quelques sites sur le sujet

The National Earth Orientation Service (NEOS)

International Earth Rotation Service (IERS)

Earth Rotation Precession / Nutation (Observatoire royal de Belgique)

1. En toute rigueur, pour un astre mobile, comme le Soleil ou la Lune, l'instant de la culmination ne correspond pas exactement à celui de son passage au méridien supérieur. La différence peut être de l'ordre d'une quinzaine de secondes dans le cas du Soleil aux latitudes moyennes. Nous négligerons cette différence dans cet article introductif.
Voir Jean Meeus, More Mathematical Astronomy Morsels, Willmann-Bell, 2002.

2. Dans son avis 32.178/2, le Conseil d'État indique d'ailleurs que « il y a lieu de remplacer les termes "temps local" par "heure locale". »


© L. Zimmermann.

Mise à jour : 17.04.2004.