LA PLUIE, LE BROUILLARD ET LA ROSÉE
Dans le courant de l'été et de l'automne, en i856 et 1857, j'ai examiné l'eau de la pluie tombée au Liebfrauenberg, sur le versant d'une ramification des Vosges, dans une contrée très-boisée. Le but de cet examen était de déterminer la quantité de nitrates que contiendraient les eaux météoriques recueillies loin des centres de populations, où diverses causes doivent introduire dans l'atmosphère, et par suite dans la pluie, des éléments particuliers.
. Dans quatre-vingt-dix pluies reçues au Liebfrauenberg, j'ai pu constater la présence des nitrates. Ce résultat était une confirmation du fait capital découvert par MM. Barrai et Bence Jones, que l'on ne rencontre pas l'acide nitrique seulement dans les pluies d'orages, mais encore dans les piuies recueillies à toutes les époques de l'année, et par conséquent dans des circonstances où l'électricité atmosphérique ne se manifeste pas par le bruit du tonnerre, ou par la scintillation des éclairs.
( 3xa ) J'ai appliqué au dosage des nitrates dans les eaux météoriques les procédés d'analyses décrits précédemment.
Pluie. — Au Liebfrauenberg , dans les mois de juillet, août, septembre, octobre et novembre, on a reçu 970'", 49 de pluie dans lesquels on a dosé o gr , 1786a d'acide nitrique, soit o millig , 184 par litre.
Les dix pluies les plus riches en acide sont tombées :
Acide nilriqu" dans 1 litre-
millig-
Le 16 juillet 1857, commencement d'une pluie. . . . 6,23 '
Le 9 octobre 1857 5, 48
Le 25 septembre 1857, Petite pluie 3,74
Le 14 août i856, pendant la nuit, orage 3,43
Le 9 août i856, commencement d'une pluie 3,23
Le 5 août 1857, commencement d'une pluie 2,09
Le 20 juillet i856, commencement d'une pluie.. . . 2,01
Le 8 septembre 1857, pluie la nuit 2,00
Le 10 septembre 1857, orage, première pluie 1 ,91
Le 9' août i856, deuxième prise de la pluie ...... 1 ,88
On n'a pas trouvé d'acide nitrique dans l'eau recueillie :
Le I er septembre i856, à la fin d'une pluie.
Le 3 septembre i856.
Le 7 septembre i856.
Le i3 septembre i856, à la fin d'une pluie d'orage.
Le 21 septembre i856.
Le 23 septembre i856, à la fin d'une pluie.
Le 22 juillet 1857, à la fin d'une pluie.
Le 10 août 1857.
Le i5 août 1857, à la fin d'une pluie très-abondante.
Le 17 août 1857, à la fin d'une pluie d'orage.
Le 19 et 20 août 1857.
cm
Quatre ans auparavant, aux mêmes époques, j'avais trouvé dans 1 758 11 *, 25 d'eau météorique tombée dans la même localité, i gr , o3352 d'ammoniaque, environ o millig ,6 par litre.
Ainsi, daus la pluie tombée au Liebfrauenberg, la proportion d'ammoniaque a été plus forte que celle de 1 acide nitrique.
En présence de cet excès d'alcali volatil, il est à peu près certain que^ dans les eaux météoriques, l'acide nitrique constitue du nitrate d'ammoniaque. De ce que l'on a vu des nitrates de chaux et de magnésie dans lé résidu sec provenant de l'évaporation de ces eaux, il n'en faudrait pas conclure que ces sels s'y trouvaient en dissolution. On comprend, en effet, que les bases des carbonates terreux et alcalins, qui font nécessairement partie des poussières entraînées parla pluie, s'emparent de l'acide du nitrate d'ammoniaque, pendant la concentration du liquide. Un litre de la pluie tombée au Liebfrauenberg aurait contenu, dans cette supposition, o milli s, 27 de nitrate d'ammoniaque (AzH 3 ,HO,Az0 5 )-
Neige. — Du 27 au 28 novembre 1867, il est tombé de la neige au Liebfrauenberg (1). Par la fusion on a eu 6 IAt , t\i d'eau dans laquelle on a dosé 2 minis , 73 d'acide nitrique : o milli s, 42 d'acide ou o mmi «, 6a. de nitrate d'ammoniaque par litre.
Généralement la neige renferme plus d'ammoniaque que la pluie ; il semblerait aussi qu'elle contient plus d'acide nitrique. C'est ce que l'observation du
(1) Là surlare rie l'udomètre était de 1 mètre carré.
Liebfranenberg, et six observations faites à Paris, tendraient à faire admettre :
Acide nitrique Pluies recueilies dans
à Paris. 1 litre d'eau.
millig
Le 19 décembre 1857 1,00
Le 4 janvier i858. 0,37
Le 10 janvier i858 1 ,36
Le i3 janvier 1 858 1,10
Du i4 au 20 janvier i858 2,11
Du 20 au 25 janvier 1 858 1 ,00
Le 3o janvier i858 o,44
Du 3o au 3i janvier i858 ' > >4
Du 3i janvier au 20 février 0,7b
Du 20 au 23 février 0,44
Du a3 au 24 février o ,68
Le a mars o , 76
Pluie recueillie en avril 2,00
Acide nitrique Neige tombée par litre
à Paris. d'eau de neige .
millig
Le 27 février i858 4j°°
Du 28 février au i er mars 1 ,55
Le 6 mars (le jour) 2 ,56
Dans la nuit du 6 au 7 mars o ,g5
Le 9 mars o,32
Le 10 mars o , 58
Grêle. — Au Liebfrauenberg, le 5 août t 857 * a température avait été excessive, l'atmosphère absolument calme. A 5 heures du soir, au nord, le thermomètre indiquait 33°, quand le tonnerre commença à se faire entendre. Un vent des plus violents soufn a du sud-ouest, en soulevant une poussière assez epaiss e pour obscurcir l'air. La pluie tomba, seule d'abord, en très-grosses gouttes, et bientôt après accompag» ee de grêlons qui fondaient aussitôt qu'ils arrivaien dans le récipient de l'udoniètre. Je recueillis o 1 '*, 5 c ' c
( 3iS) la première pluie, puis ensuite io Ut , 5 de pluie tombée avec la grêle; elle avait une température de io°, 5.
A 5 h 20 m il avait cessé de pleuvoir ; il restait 4 Ut , 5 de la dernière pluie dans l'udomètre; en vingt minutes, car l'averse ne dura pas davantage, il était tombé i5 mm ,25 d'eau.
L'acide a été dosé dans les trois fractions de la pluie reçue pendant l'orage.
Première eau
Deuxième eau, mêlée de grêle.
Troisième eau, sans grêle. . . .
millimètres
mm o,5o
EAU
mesurée
dans
rudomètre
lit.
4,So
ACIDE
nitrique
dans
l'eau reçue
millig.
La grêle fut beaucoup plus abondante dans la plaine qu'au Liebfrauenberg, placé sur la lisière de la forêt; elle causa de grands dégâts.
Le 2 septembre 1807, à 2 h 3o m après midi, il y eut un orage très-fort dans la vallée de la Saùer, à quelques centaines de mètres au-dessous de l'habitation. Le vent venait du sud -ouest. La foudre tomba sur un noyer. L'odeur d'ozone fut trèssensible pendant l'orage, et le papier deSchônbein prit, une teinte bleue. Il pleuvait considérablement dans la vallée, mais sur la montagne la pluie ne dura que quelques instants; on en mesura o lu ,75 (p mm ,'j5). Cette eau, recueillie au milieu d'influences électriques aussi prononcées, ne contenait cependant queo mi,,i s, 2 1 d'acide nitrique, o milli s,3 p ar litre.
Pendant la nuit du 2 au 3 septembre, il tomba une
( 3*6 ) pluie fine, dans laquelle on ne trouva que des traces d'acide nitrique, o mi " ig , o/j par litre.
Grêle tombée à Paris. — Le 3o avril 1 858, il y eut à Paris un orage accompagné de pluie et de grêle. J'avais disposé l'udomètre de façon à ce que les grêlons restassent sur le récepteur. J'ai pu alors examiner séparément la pluie et l'eau provenant de la fusion de la grêle. J'ai cru qu'il serait intéressant de déterminer les proportions d'ammoniaque et d'acide nitrique. Voici les résultats rapportés à un litre de liquide :
Ammoniaque .
millig
Dans la pluie. 2, 16
Dans l'eau provenant de la fusion des grêlons 2,08
Acide nitrique, millig.
La proportion d'ammoniaque a été, à peu de chose près, la même dans les deux cas; mais il y a eu notablement plus d'acide nitrique dans la grêle que dans la pluie qui l'accompagnait. Dans un litre de la pluie? il y avait par conséquent o milUg , 81 de nitrate d'ammoniaque, et i mi,lis , 99 d'ammoniaque à l'état de carbonate. Dans 1 litre de la grêle fondue, il y avait i milli s, a3 de nitrate et i miUig , 82 d'ammoniaque unie à l'acide carbonique.
Brouillard. — Un des résultats les plus curieux des recherches que j'ai faites en 1 853 sur les eaux météoriques, a été de constater, dans les brouillards, une proportion d'ammoniaque beaucoup plus forte q ue dans les pluies.
Dans l'eau de ces météores que j'avais recueillie e» octobre et en novembre, j'ai trouvé, par litre, " e
mm
( 3*7 ) 3 à 9 milligrammes d'ammoniaque. Un brouillard qui s'étendit sur la partie de la vallée du Rhin comprise entre les montagnes de la forêt Noire et la chaîne des Vosges, du <4 au 16 novembre, météore aussi remarquable par son opacité, son odeur, que par sa persistance, en contint, par litre , jusqu'à 5o milligrammes.
Les observations de i85y, faites au Liebfrauenberg, indiqueraient plus d'acide nitrique dans les brouillards que dans la pluie.
Acide nitrique dans 1 litre d'eau - , . provenant
Dates. dl , brouilla,^
Octobre, le 25 au matin o ,39
le 26 dans la nuit .... 1 , iq
le 28, de 7 à 10 heures du soir. 0,72
Novembre, le 1 8 . . ; o 06
Décembre, le 25 1 08
le 26 ,,83
Brouillards recueillis à Paris. — Leaijanvier r854, j'ai examiné un brouillard tellement épais, que dans plusieurs quartiers, à 10 heures du matin, on fut obligé d'éclairer les appartements. L'eau, limpide, d'une teinte légèrement jaune, était remarquable par lu proportion d'alcali qu'elle renfermait. Dans 1 litre il y avait i38 milligrammes d'ammoniaque équivalent à o gr ,64 de bicarbonate, quantilé trois fois aussi forte que celle que j'avais trouvée dans le brouillard observé dans la vallée du Rhin, du 14 au 16 novembre î853. Je fis remarquer alors qu'une aussi notable quantité d'ammoniaque permettait d'expliquer comment, dans certaines circonstances, les brouillards ont une odeur assez pénétrante pour affecter péniblement les organes de la respiration.
( 3i8 ) J'ai saisi avec empressement l'occasion de doser l'acide nitrique dans un brouillard extrêmement dense qui enveloppa une partie de la capitale le 19 décembre 1857, entre 8 et 10 heures du soir. Telle était l'opacité de la vapeur vésiculaire, que sur le boulevard Beaumarchais il suffisait de se placer a une distance de vingt pas d'un bec de gaz pour ne plus en apercevoir la lumière. L'eau que je trouvai dans l'udomètre, établi sur une terrasse près la place Royale, avait uiie teinte ambrée, une odeur de suie. Quand on y versa une dissolution de potasse (1) avant de procéder à l'évaporalion, il y eut dégagement d'ammoniaque. Cette eau ramenait au bleu I e papier de tournesol rougi par les acides,
Ledosageindiqua par litre d'eau io millis , ri d'acide nitrique, équivalent à 1 5 milligrammes de nitrate d'ammoniaque, AzH 3 ,HO, AzO 5 .
Rosée. — La rosée est un phénomène considérable, non-seulement par la quantité absolue qu'en reçoit un point du globe, mais encore par l'étendue des surfaces où elle se manifeste. C'est principalement dans les régions tropicales qu'elle exerce les effets les plus marqués et les plus favorables sur la végétation- Lorsque l'air, saturé de vapeur à la température de 3o°, contient plus de 3o grammes d'eau par mètre cube, elle se dépose abondamment pendant la nuit; elle ruisselle des feuilles, et le matin, dans le s
(1) La potasse employée dans ces expériences ne renfermait pas l a plus légère trace de nitrate. On l'avait préparée par l'incinération a" tartrate aride de potasse purifié.
( 3i 9 ) Steppes du Meta et du Casanare, j'ai vu l'herbe aussi mouillée par la rosée qu'elle eût pu l'être par la
On constate le plus ou moins d'abondance de la rosée, mais on ne saurait la mesurer, parce qu'elle ne tombe pas comme la pluie. Son apparition dépend du pouvoir rayonnant du corps qu'elle mouille, car elle ne se dépose que sur les substances plus froides que l'air ambiant, et en quantité d'autant plus forte que la différence de température est plus prononcée.
Quand Flaugergue observa que sur un plateau de fer blanc peint à l'huile chaque rosée déposait, en moyenne, une couche d'eau de ~fe de millimètre d'épaisseur, il enregistrait un fait particulier à une surface defer-blanc peint à l'huile, et il n'était pas permis le moins du monde d'en conclure que le gazon voisin recevait aussi une tranche de liquide de r §~ de millimètre. Les résultats eussent été tout autres, si, comme récipient, le savant météorologiste de Viviers eût fait usage de porcelaine, de verre, de terre vernissée, de toile cirée, par la raison que, chacune de ces matières étant douée d'un pouvoir spécial pour émettre la chaleur, se serait refroidie à des degrés divers par la radiation nocturne, et eût condensé, dans son contact avec l'atmosphère, des quantités fort différentes de vapeur aqueuse.
L'udomètre n'indiquera donc jamais la rosée qui humectera une contrée, puisque, les conditions de température et d'hygrométrie étant les mêmes, la terre labourée, la jachère, les cultures, les forêts, les roches, le sable, en recevront néanmoins des quantités très - variables. Il y a plus : les feuilles
n'ont certainement pas dans toutes les plantes une égale faculté émissive; la rapidité, l'intensité de leur refroidissement, le dépôt de rosée qui en est la conséquence, sont nécessairement liés à la distance ou elles se trouvent du sol, à la couleur plus ou moins foncée, au poli ou à la rugosité de leur épiderme. J al remarqué plusieurs fois que de la rosée dégouttait des feuilles d'une plantation de betteraves, lorsque dans le champ contigu les fanes de la pomme de terre étaient à peine humides.
Tout en reconnaissant l'impossibilité de mesurer la rosée comme l'on mesure la pjuié, j'ai cependant cherché à évaluer celle qui mouillait un herbage. L a manière dont je m'y suis pris n'a assurément rien de scientifique : elle ne donne que des minima, parce qu'elle ne permet pas de tenir compte de l'eau absorbée par le sol.
Après une nuit sereine, lorsque l'atmosphère était restée calme, quand, en un mot, les circonstances avaient été favorables à la radiation nocturne, je me rendais dans les prairies des bords de la Saùer avant le lever du soleil. Là, avec une éponge, on essuya^ l'herbe sur une surface de quatre mètres carrée. L'eaU était mise dans un flacon et pesée.
Voici les poids de la rosée obtenue par ce moyen depuis le i!\ août jusqu'au 2 octobre de l'année 1 857 :
Août 14
Rosée prise
sur
h- mètres carrés.
Hauteur
de la
couche d'eau
millim.
3ai )
Août
Septembre'.
Rosée prise
sur V mètres carrés .
Hauteur
(le la
rouclie d'eau
!îr.
milltm.
3ro
6';iî
Moyenne. .
Octobre .
En moyenne, la rosée recueillie sur la prairie représenterait une pluie de o mill ,i4, équivalent à i/joo 'itres d'eau tombant sur une surface d'un hectare, v olume trop faible, sans doute, pour remplacer l'arasement, mais qui n'en est pas moins très-utile sur tas prés comme sur les cultures, en atténuant les mauvais effets causés par des sécheresses prolongées ; on en a eu une preuve frappante dans l'été de 1857.
Depuis plusieurs années on n'avait éprouvé une température élevée aussi persistante; il ne pleuvait qu'à de longs intervalles; la terre était poudreuse. Trois plantes seules résistaient parfaitement, le froment, la vigne et le tabac dont la vigueur me rappelait les belles plantations d'Ambalema, des vallées d'Arragua, deVarinas. Je n'ai pas mentionné le houblon, qui occupe toujours un sol foncièrement humide. Quant <*ux autres cultures, leur développement était singuliè- 'einent retardée ; les arbres se dépouillaien t, parce que,
lî. • 2(
ainsi que je l'ai observé maintes fois dans les région* éqninoxiales, une sécheresse extrême agit sur la forêt comme un hiver rigoureux. Les feuilles des betteraves, des pommes de terre , des topinambours, souffraient considérablementdurant ces chaudes journées; elles étaient pendantes et flétries, mais le matin on les trouvait redressées, vivaces, fermes sur la tige. Ce changement, je l'attribue uniquement à l'intervention de la rosée, et non pas, comme on pourrait aussi se l'imaginer, à ce que la transpiration cessant pendant la nuit, l'eau puisée par les racines s'accumulerait dans le tissu des parties aériennes du végétal. Voici le fait sur lequel j'appuie cette opinion. C'est une coutume très-répandue en Alsace comme en Lorraine de planter des pruniers dans les champs labourés- Or on remarquait que partout où ces arbres abritaient des betteraves, des topinambours, les feuilles abattues par la chaleur du jour ne se relevaient pas : c'est que l'arbre , en formant écran , s'opposait à la radiation nocturne, au refroidissement qui en est la conséquence, et par suite au dépôt de rosée; '' fallait de la pluie pour ranimer, les plantes.
En 1 853 j'ai dosé dans la rosée à peu près autant d'ammoniaque que dans le brouillard. Les observations de i858 indiqueraient qu'il y a un peu moin* d'acide dans la rosée reçue au Liebfrauenberg q« e dans le brouillard, Je présenterai ici quelques-uns de» résultats.
La rosée examinée a été obtenue par deux moyens •' sur le pluviomètre, et sur les plantes. Lorsqu'au point du jour la rosée mouillait les feuilles à large surface» il suffisait de la faire couler dans un vase; mais c'est
en passant horizontalement et rapidement un bâton sur le sommet des tiges de trèfle , et inclinant ensuite le bâton vers un entonnoir placé sur un flacon, que "on se procurait la rosée en abondance : deux opérateurs en obtenaient promptement plusieurs litres ; enfin 5 on a aussi recueilli de la rosée, en exposant Pendant la nuit, dans une prairie des bords de la Saùer, de larges plats en terre vernissée.
La rosée la plus riche en acide nitrique a été recueillie sur le trèfle, dans la nuit du n au 22 octobre 1857; elle en contenait i mill,g , 12 par litre, La iioins riche a été celle ramassée dans la nuit du 1 1 au '2 du même mois, sur le pluviomètre; la proportion était de o mi "' s ,o6 d'acide par litre. Je n'ai pas encore obtenu une rosée exempte de nitrates.
La rosée ne diffère donc pas sensiblement du brouillard, au moins par les proportions d'ammoniaque et d'acide nitrique; l'un et l'autre ont d'ailleurs, au même point de vue, la plus grande analogie avec la pluie quand elle commence à tomber, quand elle est en quelque sorte le premier lavage de l'air. C'est effectivement dans cette eàu tombée la première, surtout après une longue sécheresse, qu'il y a le plus d'acide carbonique, de carbonate et de nitrate d'amhioniaque, de ces matières organiques, de ces poussières de toute nature que Bergmann a parfaitement définies en lesnommantles immondicesde l'atmosphère. A. vrai dire, le brouillard, la rosée, ne sont pas autre chose que le commencement d'une pluie, que des particules d'eau résultant de la condensation de la vapeur occasionnée par un abaissement de température, et qui, dans le milieu où elles se sont formées, dis-
solvent ce qu'il y a de soluble, entraînent ce qui s'y trouve en suspension.
Si un jour on entreprend une étude suivie des substances que l'atmosphère ne renferme qu'en infiniment petites quantités, c'est dans le brouillard, dans la rosée, dans les premières gouttes de pluie, dans les premiers flocons de neige, dans la grêle qu'il conviendra d'aller les chercher; c'est en un mot dans les météores aqueux qu'on les rencontrera réunies et concentrées.
cm
( 3*5 ) PLUIES 185G. (Liebfrauenberg.) (i
DATES
Viit.
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