Les levers de lune ont lieu une demi-heure à une heure (ou à peine plus) plus tard chaque jour à cause du fait que la lune se déplace d'ouest en est sur son orbite. Mais pourquoi le retard n'est-il pas constant ? Il y a plusieurs causes à cela, mais disons d'abord que, si la lune se déplacait exactement sur l'équateur céleste et sur une orbite circulaire, le retard serait toujours le même.
La cause essentielle de la variation réside dans le fait que la lune se déplace au voisinage de l'écliptique et non de l'équateur. En fait, son orbite est inclinée de 5 degrés 9 minutes (en moyenne) sur l'écliptique (le plan de l'orbite terrestre), si bien qu'elle peut s'écarter de l'équateur céleste de près de 29 degrés, vers le nord ou vers le sud. Or, sous les latitudes tempérées, un astre se lève plus tôt et se couche plus tard s'il se trouve au nord de l'équateur céleste (on dit alors que sa déclinaison - qui est la latitude céleste - est positive) que s'il est situé sur celui-ci, et il se lèvera plus tard et se couchera plus tôt s'il se trouve au sud de celui-ci. A la limite, les astres situés suffisamment au nord ne se couchent jamais (ce sont les étoiles circumpolaires) tandis que ceux situés trop au sud ne se lèvent jamais. Lors de sa course sur son orbite, la lune change de déclinaison d'un jour à l'autre, surtout lorsqu'elle est proche de l'intersection de l'orbite avec l'écliptique. Ainsi son lever sera-t-il retardé ou avancé selon qu'elle s'éloigne ou se rapproche du pôle céleste nord, respectivement. Cela n'a rien à voir avec les phases ni avec les saisons.
L'autre cause est l'excentricité de l'orbite lunaire, qui n'est pas
négligeable (e=0.0549) : à cause de la 2e loi de Kepler, la lune se
déplace plus vite au perigée qu'à l'apogée, tendant à allonger, respectivement raccourcir, l'intervalle entre deux levers successifs.
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Cette réponse a été préparée par Pierre.North@obs.unige.ch