DESTINÉ AUX
OBSERVATOIRES SOLITAIRES
PAR
E. H. VON BAUMHAUER.
{Communiqué dans la séance de l’Académie Royal d'Amsterdam du 30i¥<3rn874.)
Parmi les questions que la Société hollandaise des sciences avait mises au concours en 1870, figuraient les. deux suivantes, pour lesquelles le terme de rigueur était fixé au Janvier 1872:
„La Société offre sa médaille d’or et, de plus, une prime de trois cents florins à celui qui fera connaître un moyen satisfaisant , fondé sur l'emploi de cerfs-volants ou de ballons captifs, pour élever des instruments météorologiques à une hauteur considérable dans l'atmosphère- et les y maintenir pendant au moins 24 heures."
„La Société récompensera de sa médaille d'or la présentation d'un instrument météorologique à en registration automatique, — soit thermomètre, baromètre ou hygromètre, — propre à être fixé à un cerf-volant ou à un ballon, et à donner, au moins pendant 24 heures , des indications satisfaisantes sur l'état de l'atmosphère à de grandes hauteurs."
Les questions ainsi formulées n'ayant provoqué aucune réponse dans les limites de temps assignées, elles furent remises au con-
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cours en 1872, mais, cette fois, modifiées dans leur forme et fondues en une seule, dont voici Ténoncé:
„ Trouver un moyen satisfaisant de déterminer la température. Tétât d'humidité et la densité de Tair atmosphérique à une hauteur considérable au-dessus de la surface terrestre; ce moyen devra permettre l’enregistrement automatique des observations, ou au moins leur répétition fréquente.”
Par cet appel, la Société hollandaise avait témoigné de Timportance qu'elle attachait à voir la Météorologie s’enrichir d’instruments enregistreurs, thermomètres, baromètres et hygromètres, propres à faire connaître la température, la pression et l'état hygrométrique de l’atmosphère à des altitudes considérables audessus de la surface du sol , ou en des lieux qui ne sont pas accessibles à T homme d’une manière permanente. La Société montrait clairement qu’elle partageait la conviction de beaucoup de personnes, savoir, que la Météorologie, telle qu’elle est encore partout cultivée , ne satisfait pas aux exigences qu’on est en droit de lui poser, eu égard aux ressources dont la science dispose aujourd’hui.
Si Ton considère, en effet, que la presque totalité des observations se fait, non- seulement à la surface même du sol, mais dans des masses d’air situées à l’intérieur ou à proximité des villes, entourées de bâtiments et placées sous l’influence de cheminées et d’une foule d’autres sources d’échauffement , on conviendra que les données ainsi obtenues, surtout en ce qui concerne la température et l’humidité de Tair, sont peu propres à nous renseigner exactement sur l’état de l’atmosphère et sur les changements qu’il subit , aux diverses heures de la journée et aux diverses époques de Tannée, sous l’action des causes naturelles. En outre, ces observations nous laissent dans une une ignorance presque absolue au sujet des courants qui s’établissent à une certaine hauteur dans l’atmosphère et qui se meuvent souvent dans une direction opposée à celle des courants inférieurs.
Le sentiment de cette insuffisance des observations ordinaires a déjà donné naissance à une foule de projets pour la construction
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d’observatoires météorologiques sur de hautes montagnes (tels , par exemple, que celui élevé près de Berne, par un savant météorologiste, M. Wild), ou sur des rochers et des promontoires s’avançant dans la mer. C’est à ce même sentiment que sont dues les tentatives faites dans les derniers temps , surtout en France , pour organiser des voyages aériens en ballon, avec le but spécial de recueillir des observations météorologiques.
La difficulté toutefois réside en ceci , que les observations demandent l’intervention de l’homme , et même d’hommes ayant reçu une certaine éducation scientifique. Or les conditions dans lesquelles ces observations doivent se faire n’ont, en général, rien de bien attrayant. Passer un hiver, par exemple, au sommet ou à mihauteur du Mont-Blanc, dans un observatoire qu’il faut approvisionner pour au moins huit ou dix mois de vivres et de combustible , et où on a la perspective de rester tout ce temps complètement séparé du monde et exposé à toutes sortes d’incommodités et de privations, c’est là, certes, un sort très peu enviable. Les ascensions aérostatiques, d’un autre côté, d’après l’expérience qui en a été faite par Gay-Lussac, Barrai, Bixio, Glaisher, Sivel, Crocé Spinelli et tant d’autres, entraînent des, inconvénients non moins graves. Sans parler des dangers inséparables de ces expéditions , on a à lutter contre le froid intense des hautes régions (20° — 30° sous zéro), qui rend les observations presque impossibles , et contre les effets de la raréfaction de l’air, qui fait perdre connaissance à l’observateur, s’il n’a pas eu la précaution d’emporter un mélange respiratoire riche en oxygène. Il est à craindre qu’on ne trouverait pas un grand nombre de savants disposés à affronter, pour l’amour de la Météorologie, de pareils hasards.
Le résultat désiré serait obtenu avec infiniment moins de peines et de dépenses si, dans ces lieux accessibles seulement à des époques plus ou moins éloignées , on pouvait ériger des observatoires météorologiques spéciaux, — que nous désignerons brièvement, à cause de leur position isolée, sous le nom d’observatoires solitaires, — dont les instruments seraient construits de manière à n’exiger que de loin en loin, et même une seule fois par année ,
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la visite d’un surveillant, et à transmettre dans l’intervalle , d’une façon continue et régulière, leurs indications à un établissement principal, situé dans une région habitée. Le matériel d’un pareil observatoire solitaire, s’il occupait peu d’espace et était suffisamment léger, pourrait encore s’adapter à un ballon captif, dont le câble servirait à établir la communication nécessaire entre les instruments et le sol.
Le problème ainsi posé n’a, évidemment, rien d’insoluble. Il a même déjà été attaqué, avec plus ou moins de succès , par divers inventeurs. Toutefois, les dispositions imaginées jusqu’à ce jour sont toutes, à mon avis, trop compliquées et, par suite, trop sujettes aux dérangements et trop coûteuses; aussi y en a-t-il fort peu qui aient obtenu les honneurs de l’application. Tous ceux qui ont visité l’Exposition de Paris, en 1867 , se rappelleront sans doute le météorographe monumental exposé par le Père Secchi, et qui valut à ce savant la plus hante récompense dont le Jury disposait. Malgré son mérite éminent, cet appareil avait pourtant deux grands défauts: il était trop colossal et, surtout, son prix s’élevait à 18000 francs, ce qui le mettait hors de la portée de la plupart des savants et même de beaucoup d’établissements scientifiques.
En réfléchissant sur ce sujet, j’étais arrivé, il y a un an déjà, à une solution très simple, me semblait-il, de la question proposée par la Société hollandaise. Je songeais même à soumettre ma solution au jugement de la Société, lorsque j’en fus empêché par la circonstance que, avant l’expiration du terme fixé (1er Janvier 1874), un Mémoire sur cette question, écrit en italien , fut envoyé comme pièce de concours; ma qualité de secrétaire de la Société m’interdisait , naturellement, de me poser en coneurrent. Maintenant , toutefois, que la Société, conformément à l’avis de ses Commissaires, a jugé, dans la séance générale du 16 Mai 1874, que le Mémoire adressé au concours n’était pas digne du prix, je me hasarde à produire mon idée et à la soumettre à l’appréciation des physiciens et des météorologistes. Je dis „mon idée”, car jusqu’à présent, et faute de moyens, l’appareil n’a pas encore été
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exécuté. Mais, vu la grande simplicité du principe adopté pour Tenregistrement autographique , je crois que la réalisation pratique ne rencontrerait aucune difficulté sérieuse.
La question proposée par la Société est un peu vague dans son énoncé, de sorte qu’il faut commencer par la préciser davantage , en distinguant différentes conditions qui sont de nature à influer beaucoup sur la solution.
1 Une première distinction , d’une grande importance , est de savoir si , par ,, hauteur considérable”, on doit entendre un point fixe accessible , tel que le sommet d’une montagne ou d’un rocher avancé . en mer, fournissant aux instruments une base solide, ou bien un point élevé de l’atmosphère , où ces instruments devraient être portés au moyen d’un ballon captif ou d’un cerf-volant. Dans ce dernier cas , en effet , il ne saurait être question d’employer un baromètre à mercure, même avec une suspension à la Cardan, attendu que les oscillations, sous, l’influence de la moindre brise, seraient beaucoup trop fortes. En outre, les observations barométriques auront alors peu de valeur pour la connaissance des variations de la pression atmosphérique, si l’on n’a pas la certitude que l’instrument est resté à la même hauteur au-dessus du niveau de la mer, ou si l’on ne sait pas avec précision de combien de mètre® le ballon est monté ou descendu. Il est vrai que la hauteur d’un ballon captif se déduit de la longueur déroulée du câble et de l’angle qu’il fait avec la verticale ; mais , à raison des oscillations possibles et de la courbure que le câble affectera en tout état de cause, cette détermination restera toujours très difficile et incertaine; or une erreur de 10 à 20 'mètres sur la hauteur du ballon peut correspondre à une différence de 1 millimètre dans la longueur de la colonne barométrique.
2“. Il n’est pas indifférent non plus, pour la solution du problème , que l’on se contente d’observations enregistrées à l’endroit même où se trouvent les instruments , et dont par conséquent on aura connaissance seulement à la fin d’une série plus ou moins longue , ou bien que l’on demande aux instruments de l’observatoire solitaire de transmettre à chaque instant leurs indications à l’ob-
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servatoire principal, pour y être comparées avec les observations recueillies dans celui-ci. Le second de ces systèmes, auquel les météorologistes donneront sans doute la préférence, exigera naturellement une communication télégraphique, dont le premier peut se passer.
3®. Enfin, un point essentiel est de savoir pendant combien de temps les observations devront s’enregistrer sans qu’on ait besoin de se rendre à l’observatoire solitaire pour remonter une horloge ou pour exécuter quelque autre manœuvre. La difficulté ne sera pas la même, bien entendu, suivant que les appareils auront à’ marcher seuls pendant 24 heures, ou pendant un mois, ou même pendant une année entière, comme cela serait le cas si l’observatoire solitaire était établi sur une haute cime, dont T abord serait rendu impraticable par la neige durant la majeure partie de l’année, ou sur un rocher isolé au milieu de la mer, et auquel les navires n’aborderaient qu’à de longs intervalles.
En traitant la question proposée par la Société hollandaise, nous chercherons à tenir compte des conditions que nous venons d’indiquer, et nous distinguerons en conséquence deux espèces difierentes d’observatoires solitaires, savoir:
1 ^ Ceux qui sont destinés seulement à recueillir des observaltions pendant une dizaine de jours tout au plus, et auxquels on ne demande de faire connaître les résultats inscrits qu’à l’expiration de ce terme.
2°. Ceux qui, placés en un point fixe très élevé, ne peuvent être visités que de loin en loin , et qui doivent transmettre leurs observations, immédiatement et régulièrement, à l’observatoire principal.
En dernier lieu, nous parlerons encore des observatoires solitaires suspendus à des ballons captifs , et qui se laissent ramener à l’une ou à l’autre des deux catégories précédentes, suivant qu’on exige ou qu’on n’exige pas la transmission des observations.
Quelle que soit la disposition adoptée, pour qu’elle rende des services à la Météorologie , elle devra satisfaire à des^ conditions
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assez nombreuses et assez strictes, dont les principales sont les suivantes :
1 Les instruments doivent donner des indications exactes. Il ne s’agit pas ici, toutefois, d’une précision poussée à l’excès, car les météorologistes sont d’accord pour reconnaître qu’ils n’ont pas à se préoccuper, dans leurs observations thermométriques ou barométriques, d’une différence de de degré centésimal ou de
T O — ïo millimètre de mercure.
Une précision de | degré pour les indications du thermomètre et de I à | de millimètre pour la hauteur barométrique est amplement suffisante; l’essentiel est que ces indications ne puissent jamais être faussées.
2®. Les instruments doivent être aussi simples que possible, atin que les chances de dérangement soient réduites à un minimum.
3®. L’installation ne doit pas être trop coûteuse.
4o. Il faut que le travail et les soins de l’homme ne jouent qu’un rôle très subordonné; autant que possible, les instruments doivent fonctionner et l’enregistrement se faire sans que le météorologiste ait à s’en occuper.
5®. Les moyens d’enregistrement doivent être tels, que toutes les observations soient réunies sur un tableau, traduites par des courbes permettant de constater d’un coup d’œil la marche des instruments.
6®. En cas de communication électrique entre l’observatoire solitaire et l’observatoire principal , le nombre des fils conducteurs doit être aussi petit que possible. Cette condition s’impose surtout si l’on opère avec un ballon captif, car il faut éviter d’augmenter outre mesure le poids du câble qui doit être porté par le ballon.
7®. Lorsqu’on emploie un courant galvanique, celui-ci ne doit pas entrer en contact immédiat avec les instruments, parce que leur marche éprouverait des perturbations , surtout sous l’influence des étincelles qui jaillissent au momeut de l’établissement ou de la rupture du circuit; en outre, ces étincelles, tombant sur des surfaces métalliques, y produisent des phénomènes d’oxydation.
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
qui sont une cause de détérioration rapide pour les instruments. Pour cette raison , remploi de baromètres et de thermomètres à mercure munis de fils de platine scellés dans le verre, comme ceux des appareils de Wheatstone et autres , me paraît devoir être proscrit absolument.
Nous n’avons pas à porter ici un jugement sur les instruments météorologiques eux-mêmes , et à décider si le baromètre à siphon ou le baromètre à cuvette doivent obtenir la préférence sur le baromètre à balance, adopté dans le météorographe du P. Secchi, ou sur les deux espèces de baromètres anéroïdes. La manière dont les indications sont transmises, dans le système que je propose, permet l’emploi de tous ces instruments, parce que chez tous, même chez le baromètre à siphon, le mouvement peut être communiqué à un levier; il n’y a, pour cela , qu’à adapter un flotteur , à l’instrument comme on le fait dans le baromètre à cadran.
En ce' qui concerne la température , on peut se -servir de tous les instruments qui , reposant sur la dilatation de corps solides, donnent le moyen de faire mouvoir un levier; tels sont le thermomètre de Breguet, le thermographe du P. Secchi, fondé sur la dilatation linéaire d’un fil de cuivre, le thermomètre métallique du Dr. Krecke , fondé sur la dilatation différente du zinc et du verre , et qui fonctionne déjà depuis de longues années à l’Observatoire d’Utrecht. On peut aussi utiliser le thermomètre à air, le levier étant alors mis en mouvement par un flotteur placé sur le mercure du manomètre. Seul, le thermomètre ordinaire à mercure reste ici sans emploi i).
Pour la détermination de l’état hygrométrique de l’air, on ne peut s’adresser qu’aux instruments qui reposent sur l’allongement ou le raccourcissement de certaines substances animales et sur la transmission de ces mouvements à une aiguille; tels sont l’hy^
O A ce qu’on m’a dit, à l’observatoire de Bruxelles fonctionne un thermomètre à mercure , dont le tube horizontal repose sur un couteau de balance , de manière que la colonne de mercure, en s’allongeant fait incliner de plus en plus l’extrémité du tube; l’indication de cet instrument peut donc être enregistrée comme celle d’un appareil à cadran.
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gromètre à cheveu et Thygroraètre à boyau. Le psychromètre d’August et rhygromètre de Daniell ne trouvent ici pas d’application. Quant à mon aréomètre hygrométrique ^ que je persiste à regarder comme Tinstrument le plus convenable et le seul exact pour la détermination de l’état hygrométrique de l’air, nous y reviendrons plus loin. Il sera alors question aussi de l’enregistrement de la direction du vent au moyen de la girouette , de celui de la vitesse du vent au moyen du moulinet de Robinson , avec ses quatre cuillers hémisphériques , et enfin de l’enregistrement de la quantité de pluie, mesurée suivant une méthode que j’ai indiquée il y a une vingtaine d’années pour l’évaluation du débit des conduites d’eau. Toutes ces déterminations peuvent s’inscrire simultanément, à l’aide de la disposition que je ferai connaître.
Observatoires solitaires sans transmission.
Le. peu d’intérêt que présentent au météorologiste des observations dont il n’apprend les résultats qu’au bout d’un certain temps , èst sans doute la cause pour laquelle on n’a pas établi déjà depuis longtemps des observatoires solitaires du genre de ceux que j’ai ici en vue. Leur installation , en effet , n’offrirait aucune difficulté, et ils auraient l’avantage qu’on en pourrait desservir plusieurs avec un faible personnel , • du moins s’ils n’étaient pas trop éloignés les uns des autres. A chacun d’eux il ne faudrait qu’une visite tous les 10 ou 15 jours, pour remonter l’horloge, renouveler la feuille où s’inscrivent les observations et inspecter les instruments. Ces observatoires pourraient être placés partout , de préférence loin des habitations; les frais de premier établissement seraient peu considérables, et les seules précautions à prendre auraient pour objet de mettre les instruments à l’abri de la pluie et du vent et hors de l’atteinte des malfaiteurs. Les observations, inscrites automatiquement, d’une façon réglée et continue, offriraient au météorologiste des garanties d’exactitude que ne possèdent pas au même degré les observations recueillies de main d’homme , auxquelles on peut toujours objecter le humanum est errare.
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
La disposition suivante me paraît répondre complètement au but proposé.
Un baromètre anéroïde, un thermomètre métallique et un hygromètre à cheveu sont montés sur une planche Tun à côté de Tautre , de manière que les axes autour desquels tournent leurs aiguilles se trouvent situés en ligne droite ; ces aiguilles , de longueur égale , se meuvent en outre dans le même plan , mais de façon que chacune d’elles, dans ses plus grands écarts, ne puisse décrire qu’un arc de 120° tout au plus. Plaçons maintenant à peu de distance audessus de ces aiguilles une feuille de papier , à laquelle une horloge imprimera un mouvement de translation uniforme , et sur laquelle auront été marqués d’avance les arcs de cercle qui correspondront, d’heure en heure, à l’arc décrit par l’extrémité de chaque aiguille ; en supposant alors cette extrémité armée d’un crayon de plombagine, celui-ci tracera sur le papier une courbe, qui indiquera à la fois les positions successives de l’instrument et l’heure correspondante.
Mais le frottement d’un crayon sur le papier serait beaucoup trop fort pour des instruments aussi délicats et fausserait nécessairement leurs indications. Il vaudra donc infiniment mieux avoir recours à la méthode aujourd’hui généralement pratiquée dans les laboratoires physiologiques pour l’enregistrement des mouvements délicats, méthode qui repose sur l’emploi de papier blanc glacé, préalablement noirci au-dessus d’une flamme fuligineuse; à l’extrémité de l’aiguille sera alors attachée perpendiculairement une fine barbe de plume, qui, glissant presque sans frottement suite papier noirci , y tracera une ligne blanche. Ces tracés pourront ensuite être fixés au moyen de l’immersion de la feuille de papier dans une solution faible de gomme ou de vernis.
Il sera peut-être encore plus avantageux d’employer, au lieu de papier enduit de noir de fumée, une plaque de verre traitée de la même manière. Les observations étant terminées , on posera la plaque sur un papier imprégné de sel d’argent , et on exposera le tout à la lumière ; les lignes , . où l’enduit a été enlevé par les barbes de plume, s’imprimeront alors en noir sur le papier. Si
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Ton a en outre gravé sur la plaque, à l’aide d’un diamant, les divisions en degrés ou eu millimètres, ainsi que les marques relatives au temps , on pourra obtenir très simplement , sur le papier sensible, toutes les indications nécessaires. La première exposition à la lumière a donné, comme nous venons de le dire, la reproduction en noir des courbes tracées par les barbes de plume; laissant alors le papier sensible solidement fixé sous la plaque de de verre, on essuie celle-ci avec un linge, de manière à enlever tout le noir de fumée, sauf celui qui s’est logé dans les traits creusés par le diamant. Si, dans cet état , la plaque est de nouveau soumise pendant quelques instants à l’action de la lumière, la surface entière du papier prendra une teinte grise, sur laquelle se détacheront en noir les courbes obtenues antérieurement , et en blanc les traits dus au diamant. Après un traitement à l’hyposulfite de soude et un lavage à l’eau, on aura donc, de cette manière, un schéma durable des observations ; celui-ci pourra être multiplié par la lumière, si, au lieu de papier sensible , on prend une couche de collodion, employée ensuite comme négatif.
Nous verrons tantôt que les indications de la direction et de la vitesse du vent et celles du pluviomètre se laissent représenter , avec une extrême simplicité, par des lignes droites, de sorte que leur transport sur la plaque de verre noircie, au moyen d’une barbe de plume, s’effectue de la même manière que ci-dessus.
Ainsi donc, aucune difficulté tant qu’il ne s’agit que d’un observatoire météorologique solitaire pouvant être visité , par exemple , deux fois par mois , et où une horloge ordinaire , marchant pendant 15 jours sans être remontée, enregistre les observations, qui n’ont besoin de passer sous les yeux du météorologiste qu’à l’expiration de ce terme. La difficulté commence seulement lorsque le météorologiste, de son poste à l’observatoire principal, veut connaître à chaque instant, l’état des instruments à l’observatoire solitaire plus ou moins éloigné, pour comparer entre eux les phénomènes observés aux deux stations.
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
Observatoires solitaires avec transmission.
Prenons un baromètre anéroïde ordinaire , pourvu , comme le sont la plupart de ces instruments, d’une seconde aiguille, fixée sur la plaque de verre et servant à comparer la position du baromètre à un moment donné avec celle qu’on observera à un instant postérieur; supposons ensuite que la plaque de verre soit enlevée, mais que la seconde aiguille soit maintenue de l’une ou de l’autre manière dans sa position au-dessus du cadran de l’anéroïde, et qu’en outre elle reçoive d’une horloge un mouvement de rotation uniforme autour de son axe. En d’autres termes ; représentons-nous un baromètre anéroïde sans plaque de verre, et, vis-à-vis de lui , une horloge placée de façon que l’axe sur lequel tourne l’aiguille des minutes se trouve dans le prolongement de l’axe autour duquel oscille l’aiguille du baromètre. Désignons cette dernière aiguille par la lettre A, et l’aiguille des minutes par la lettre B; il est clair que l’aiguille B, à chacune de ses révolutions, recouvrira une fois l’aiguille A.
Les plans dans lesquels se meuvent ces deux aiguilles métalliques étant supposés à une distance de quelques millimètres l’un de l’autre , fixons à l’extrémité de B une fine languette de métal , qui, en passant sur l’extrémité de A, établira entre les deux aiguilles un contact métallique , sans toptefois exercer un frottement assez fort pour dévier l’aiguille A de sa direction. Faisons en outre communiquer l’aiguille A, par un fil conducteur, avec le pôle positif d’un élément galvanique placé loin de là, dans la station centrale, et relions de même l’aiguille B au pôle négatif de cet élément; à chaque révolution de l’aiguille B, il y aura alors un instant où le circuit se trouvera fermé.
Introduisons maintenant dans le trajet du fil positif, au voisinage de l’élément galvanique, un appareil consistant en un cylindre métallique vertical, qui, sous l’action d’un mouvement d’horlogerie, tourne sur son axe de manière à accomplir une révolution
Archives Néerlandaises, T. IX. 16
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dans le même temps que l’aiguille des minutes B dont il a été question plus haut, et qui en outre, à chacune de ces révolutions, descend d’une petite quantité. Recouvrons ce cylindre métallique d’une feuille de papier humide, imprégnée d’un sel susceptible d’éprouver un changement de couleur sous l’influence d’un courant galvanique (p.ex., l’iodure de potassium mêlé d’amidon). Si alors on laisse s’appuyer sur le papier humide une pointe métallique communiquant avec le pôle négatif, il est évident qu’à chaque tour du cylindre il se formera sur le papier une petite tache colorée, au moment même ou les aiguilles A et B viennent en contact. Comme d’ailleurs l’aiguille B et le cylindre ont un mouvement isochrone , il suffira que le papier porte des divisions semblables à celles du baromètre anéroïde, pour que l’indication de ce dernier, au moment précis dont nous venons de parler, s’inscrive sur le papier et puisse y être relevée.
En réfléchissant, toutefois, que l’aiguille de l’anéroïde, dans ses plus fortes oscillations, décrit tout au plus un arc de 120°, on comprendra que notre appareil peut exécuter plus de travail que le simple enregistrement des indications barométriques.
Plaçons en face de l’anéroïde, et à une petite distance, un thermomètre métallique circulaire, dont l’aiguille C ait la même longueur que celle de l’anéroïde, et dont l’axe soit situé dans le prolongement de l’axe de l’anéroïde. Ces conditions restant remplies, tournons le thermomètre métallique de telle façon que le point de l’arc gradué, répondant à la position moyenne de l’aiguille (15° C.), soit diamétralement opposé au point qu’occupe en moyenne l’aiguille A du baromètre anéroïde (760 mm.). Quant à l’horloge, nous la supposons reportée ailleurs, sauf l’aiguille des minutes B, qui tourne entre les deux plans des aiguilles A et C. Si à l’extrémité de cette aiguille B nous adaptons, au lieu de la languette simple dont nous l’avions armée ci-dessus, une languette double pliée en S , l’aiguille B , dans le cas où les instruments sont bien placés , entrera à chaque révolution une 'fois en contact avec l’aiguille A et une fois avec l’aiguille C. Cette dernière étant reliée, tout comme l’aiguille A, au fil polaire
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positif, OD obtiendra sur le papier préparé , à chaque révolution , deux indications différentes, sur la signification desquelles il ne pourra subsister de doute, attendu que les places où elles s’inscrivent rendent toute confusion impossible.
Telle a été ma première idée, et, en dépit des modifications que j’y ai successivement apportées, elle est restée le fondement du mécanisme que je vais maintenant décrire et qui me semble résoudre, d’une manière très simple, le problème de la construction d’un météorographe universel pour observatoires solitaires.
Dans cette description, ainsi que dans le dessin destiné à en faciliter l’intelligence, je négligerai entièrement les instruments météorologiques eux-mêmes, parce que, comme je l’ai déjà fait remarquer plus haut , on peut employer tous les instruments dont les mouvements sont susceptibles d’être transmis à un levier. La figure ne montrera donc rien que ces leviers, terminés par des arcs dentés qui engrènent avec les roues dentées auxquelles sont fixées les aiguilles.
Chez tous ces instruments , d’ailleurs , la transmission du mouvement au levier devra être calculée de manière que les aiguilles, dans leurs plus grand écarts , ne décrivent qu’un arc déterminé , dont le nombre de degrés dépendra du nombre d’instruments qu’on veut combiner dans le météorographe. Dans l’exemple que j’ai choisi, les aiguilles ne doivent se déplacer que de 90^^, pour qu’elles ne viennent jamais en contact l’une avec l’autre , et pour que les indications d’un des instruments ne s’inscrivent jamais sur la zone du cylindre destinée aux indications d’un autre. Le système adopté par moi repose , en effet , sur l’observation successive des divers instruments.
Pour ce qui regarde le vent et la pluie, ils demandent une disposition différente. La détermination de la direction du vent exige une révolution entière , et il en est de même de la mesure de sa vitesse au moyen du moulinet de Robinson. Ainsi qu’il a déjà été fait pour d’autres météorographes , j’ai admis que dans le moulinet de Robinson , pourvu d’une vis sans fin et du nombre nécessaire de rouages de transmission , la roue destinée à l’enre-
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gistrement n’exécute qu’une seule révolution dans le temps que le courant d’air met à parcourir l’espace de 20 kilomètres , temps qui n’est qu’ assez rarement inférieur à une heure.
Quant au pluviomètre, je propose une disposition que j’ai déjà recommandée , il y a une vingtaine d’années , pour la mesure des liquides en général , et pour celle des matières solides granuleuses ou pulvérulentes, disposition que la figure I fera aisément comprendre sans explication détaillée.
Soit A un réservoir de section connue, servant à recueillir la pluie , dont la quantité doit être mesurée par l’hydromètre. L’eau tombe par le tube a , — terminé inférieurement en tuyau d’arrosoir représenté en M, afin que la chute de l’eau ne produise pas de choc , — dans l’auget 6 , 6 , 6 , 6 , qui a la forme d’un secteur de cylindre et qui peut basculer autour de l’axe d. Comme le montre la figure, il y a deux augets égaux accouplés, dont l’un se trouve toujours sous l’arrosoir, tandis que l’autre se décharge de l’eau qu’il vient de recueillir. La section transversale des augets est un triangle scalène, de sorte que le plan vertical passant par l’axe partage l’auget en deux parties de capacité inégale; l’excès du poids de l’eau dans la partie extérieure fait basculer l’auget , et pour qu’on puisse régler avec précision la quantité d’eau qui déterminera ce mouvement de bascule (par ex. un litre ou une fraction de litre) , les augets tombent avec leurs lèvres m m sur les coussins en caoutchouc o o , dont la position est réglée par les vis R R. La figure montre comment le mouvement est ensuite transmis jusqu’à une dernière roue, dont chaque révolution répond à une quantité d’eau écoulée égale à 100 litres (ou divisions déterminées du litre).
Nous avons donc ici trois appareils dont la marche se traduit , en dernière analyse, par un mouvement de rotation, qui, pour la facilité de l’enregistrement, doit être transformé en un mouvement rectiligne. Le moyen le plus simple d’opérer cétte transformation me paraît être celui que je vais décrire. Il ne faut toutefois pas perdre de vue , à cette occasion , que la construction de mon méréorographe repose sur l’hypothèse que les indications
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de chaque instrument météorologique seront enregistrées une fois par heure. Les instruments pour la vitesse du vent et la
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quantité de pluie doivent donc être disposés de manière que la roue, chargée de donner les indications, ne fasse jamais une révolution entière dans la durée d’une heure ; autrement , il pourrait rester douteux si le courant d’air a parcouru, par exemple, 2 ou 22 kilomètres pendant l’heure écoulée, ou si le pluviomètre a livré passage à 5 ou à 105 litres d’eau.
Soient deux roues A et B (fig. II,) de même rayon , placées dans le même plan et de telle sorte que la distance de leurs centres soit précisé- Eig. II. ment égale à la circonfé-
rence de chacune d’elles. Une courroie ou chaîne sans fin embrasse les roues A et B sur la moitié de leur contour et les relie l’une à l’autre; à cette chaîne sont fixées trois goupilles , 6 , b y 6 , à des distances égales entre elles et
par suite égales à la circonférence des roues. Si maintenant la roue A est mise en mouvement par un des instruments dont il s’agit d’enregistrer les indications, ce mouvement se transmettra à la chaîne sans fin et à la roue B. Dans chaque phase du mouvement, il y aura toujours une des trois goupilles qui se déplacera le long de l’échelle PP, tracée au-dessous d’une des deux parties rectilignes de la chaîne; pour une révolution complète de A, la goupille parcourra l’échelle entière, et lorsque, le mouvement continuant, elle quittera l’échelle près de B, la goupille suivante viendra immédiatement, près de A, la remplacer sur l’échelle.
Cette disposition si simple me paraît satisfaire à toutes les exigences, tant pour T enregistrement d’un mouvement circulaire continu , tel que celui au quel conduit la mesured e la vitesse du vent ou de la quantité de pluie, que pour l’enregistrement d’un mouvement circulaire plus ou moins alternatif, comme est celui de la girouette.
Passons maintenant à la description de l’appareil d’enregistre-
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
ment , et occupons-nous , en premier lieu , de la partie de cet appareil qui se trouve à l’observatoire solitaire.
Le levier A , fig. III , est mis en mouvement par un baromètre , le levier B par un thermomètre métallique, le levier C par un
Fig. III.
Fig. Illè.
j hygromètre; chacun d’eux transmet son mouvement à une roue spéciale, A', B', C', à laquelle est fixée l’aiguille de l’instrument. Comme le montre la coupe, fig. III 6, ces leviers et ces roues dentées ne sont pas situés dans le même plan, mais placés l’un audessus de l’autre , de façon que les roues tournent autour d’un axe commun , tout en étant , du reste , parfaitement indépendantes
248 E. e. VON BAUMHAUER. SUR UN MÉTÉOROGRAPHE UNIVERSEL
Tune de l’autre. Les extrémités des aiguilles, toutefois, doivent se mouvoir dans un seul et même plan , en rasant de très près , bien que tout à fait libres , le limbe divisé M M M M 5 pour être amenées dans cette position , les aiguilles de deux des instruments reçoivent une forme coudée. Les aiguilles, ou du moins leurs extrémités, qui se terminent par une petite tige mince, sont en ébonite, substance qui ne conduit pas l’électricité. Chacune des aiguilles , enfin , lors de ses plus grandes excursions , se meut seulement dans l’étendue d’un quart de cercle, de manière à ne jamais venir en contact avec une des autres aiguilles. Trois des quadrants étant affectés au baromètre, au thermomètre et à l’hygromètre, j’emploie le quatrième pour les indications, transformées comme il a été dit ci-dessus, de la girouette, X, de l’anémomètre, Y et du pluviomètre, Z. Les goupilles , qui servent à l’enregistrement de ces indications , sont également en ébonite , et peuvent glisser à frottement dur sur leur échelle , attendu qu’il y a , dans les trois instruments en question, une surabondance de force motrice.
Pour la girouette, qui par ses oscillations brusques et étendues pourrait parfois mettre en danger la languette d’or dont il sera parlé tout à l’heure , je propose même de faire passer sur les deux roues, au lieu d’une chaîne ou courroie ordinaire, une courroie en caoutchouc tendue, afin d’amortir l’intensité des chocs.
Le limbe divisé M M M M peut être fait de métal ou de toute autre matière , mais son bord extérieur doit être en platine ou en laiton chargé d’une dorure épaisse, parce que sur cette partie se produiront les passages et les ruptures du courant galvanique, et qu’il faut en conséquence la préserver de l’oxydation.
En face du limbe gradué se trouve une horloge, dont notre figure III b représente seulement l’aiguille des minutes , E R , qui a son axe sur le prolongement de l’axe autour duquel tournent les aiguilles des instruments. Cette aiguille des minutes est en métal et porte à son extrémité une languette d’or Xj qui glisse sur le bord extérieur, en platine ou en laiton doré, du limbe divisé. Ce bord étant relié par un fil conducteur au pôle positif d’une pile, dont le pôle négatif communique de la même manière
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
avec Taiguille des minutes, le courant passera aussi longtemps que la languette d’or restera en contact avec le limbe; à la rencontre de la languette avec l’aiguille d’un des instruments, le courant sera momentanément interrompu par l’interposition de la petite tige d’ébonite, mais il se rétablira dès que la languette aura franchi cet obstacle.
Lorsque l’aiguille des minutes aura parcouru le limbe entier, c’est-à-dire , après une heure de temps , le courant aura donc subi , dans l’exemple que nous avons choisi, six interruptions momentanées. Ces interruptions peuvent maintenant être utilisées à l’observatoire central, qui communique par un fil télégraphique avec l’observatoire solitaire , pour inscrire les indications des instruments sur un cylindre recouvert d’une feuille de papier , auquel une horloge fait faire un tour sur son axe dans l’espace d’une heure, et dont le mouvement de rotation est par conséquent isochrone avec celui de l’aiguille des minutes de l’observatoire solitaire.
Cet isochronisme des deux mouvements est la condition dont dépend l’exactitude de mon météorographe ; pour pouvoir juger si elle est remplie, .on fixe sur le limbe divisé, en quelques points déterminés e, e, e, e,c, c, de petites plaques d’ébonite; nous verrons plus loin comment ces plaques donnent les informations voulues sur la marche de l’horloge de l’observatoire solitaire.
Le cylindre enregistreur de la station centrale , fig. IV , tourne , comme il a été dit , autour de son axe ; mais cet axe est taillé en vis et se meut dans un écrou /?, de sorte qu’à chaque révolution le cylindre descend d’une petite quantité, par exemple de un millimètre.
A côté du cylindre se trouve une bobine A , dont l’aimant temporaire agit sur un morceau de fer doux b b , mobile autour de l’axe d et muni d’un style (crayon , pointe en acier ou en diamant) qu’un ressort m tend à appuyer contre le cylindre. Tant que le circuit est fermé , le style est retenu à distance du cylindre ; mais à chaque interruption du courant dans l’observatoire solitaire, le style vient presser sur la surface du cylindre et y marquer un point ou un trait; l’instant d’après, quand le courant est rétabli , le style
250 E. H. VON BAUMHAUER. SUR UN MÉTÉOROGRAPHE UNIVERSEL
se détache de nouveau sous Faction de Taimant^).
Un coup d’œil sur la figure IV, suffira pour la parfaite intelligence de ce système. Les lignes droites O, O , O J O, fournissent le contrôle de la marche isochrone des deux horloges, et sont obtenus en joignant une suite de points ou de traits, produits par les interruptions du courant sur les petites plaques d’ébonite incrustées dans le limbe divisé de l’appareil établi à l’observatoire solitaire. Si l’horloge de cette station a une marche plus rapide ou plus lente que l’horloge de la station principale, ces lignes ne
* ) Au moment où mon travail allait être imprimé, j’ai reçu une brochure de M.
F. van Rysselberghe , professeur àTUcole navale d’Ostende: Notice sur un système météoro graphique 'universel (extrait des Bulletins de V Académie royale de Belgique, 2e Série, t. XXXVI, nos 9 Eig. IV. et 10 , 1873.) Le météorographe décrit
dans ce travail, et dont, sous beaucoup de rapports , les combinaisons me semblent pratiques, repose sur de tout autres principes que le mien; le courant y passe, comme dans le météorographe de M. Wheatstone, par les instruments mêmes, disposition que je regarde comme une source d’erreurs , et que j’ai par conséquent entièrement évitée dans mon appareil. Quant à la manière de faire opérer l’enregistrement , non par un crayon sur une feuille de papier , mais par une aiguille d’acier (mieux encore par une pointe en diamant) sur une feuille de cuivre couverte de vernis de graveur, je la trouve très ingénieuse, parce que la feuille de cuivre , après avoir été passée à l’eau-forte , peut servir à tirer un nombre indéfini d’épreuves, propres à être communiquées aux autres observatoires.
DESTINE AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
seront plus parallèles à Taxe du cylindre , mais obliques ; en cas de marche irrégulière , elles pourront même se présenter avec des sinuosités. On est donc continuellement averti de Tétât des choses , et s’il n’y a pas moyen d’atteindre l’observatoire solitaire , on peut mettre la marche de l’horloge principale d’accord avec la marche défectueuse de l’horloge inaccessible, en tenant compte, bien entendu , des corrections que cette altération rend nécessaires.
De l’avis de notre célèbre fabricant de chronomètres, M. A. Hohwu, que j’ai consulté à ce sujet, la construction d’une horloge pouvant marcher toute une année sans qu’on ait besoin de la remonter, n’offre aucune difficulté. L’observatoire solitaire, dont je viens d’esquisser les dispositions essentielles, pourrait donc fonctionner d’une manière permanente même sur ces pics escarpés dont l’ascension n’est possible que pendant une couple de mois d’été. Un fil télégraphique , reliant le poste isolé à la station principale , voilà tout ce qui est nécessaire pour que ces observations lointaines s’enregistrent régulièrement.
Nous avons parlé jusqu’ici de deux horloges indépendantes Tune de l’autre, placées aux deux stations et dont les mouvements doivent être isochrones; mais quiconque n’est pas étranger aux progrès réalisés dans la construction des télégraphes et des horloges électriques, comprendra que l’aiguille des minutes de l’observatoire solitaire pourrait aussi être mue télégraphiquement , son mouvement étant réglé par la même horloge qui, à la station principale, fait tourner le cylindre. Pour cela , toutefois , un second fil télégraphique serait nécessaire, ce qui augmenterait inutilement les frais d’établissemeut de l’observatoire solitaire.
Mais, en' adoptant une autre disposition, je crois que le même fil pourrait servir aussi bien à mouvoir l’aiguille (que nous continuerons d’appeler ^aiguille des minutes”, bien que dans cette nouvelle disposition elle ne mérite plus ce nom) qu’à transmettre les indications des instruments. Nous avons admis jusqu’ici que l’aiguille des minutes accomplit sa révolution, comme dans les horloges ordinaires , en une heure de temps , de sorte que , suivant
252 Ë. H. VON BAUMHAUER. SUR UN MÉTÉOROGRAPHE UNIVERSEL
Tétât des instruments, Tindication du baromètre est inscrite, par exemple, à 12 h. 10 m. , celle du thermomètre, qui a lieu dans le quadrant suivant, à 12 h. 28 m., celle de T hygromètre encore un quart d’heure plus tard , et celles de la direction du vent , de la vitesse du vent et de la quantité de pluie dans le quatrième quart d’heure. Or, une pareille différence ne serait pas du goût des météorologistes , qui préfèrent l’observation simultanée de tous les instruments, afin d’avoir ainsi, à un moment donné, le tableau complet de l’état de l’atmosphère. Au congrès météorologique de Vienne, en 1873, on a même émis le vœu que les observations eussent lieu au même instant dans les observatoires du monde entier.
En conséquence , au lieu de faire tourner l’aiguille des minutes à l’observatoire solitaire et le cylindre à la station centrale dans l’espace d’une heure, je propose de leur faire exécuter leur révolution , — une fois par heure ou par fraction d’heure , suivant que le météorologiste demande des observations plus ou moins rapprochées, — en une durée très courte , de quelques minutes tout au plus , l’aiguille et le cylindre restant au repos tout le reste de l’heure. Pendant ce repos, le courant sera employé, à l’observatoire solitaire , à élever un poids ou à tendre un ressort , dont la force soit simplement suffisante pour faire accomplir une rotation à l’aiguille. Une fois par heure, l’horloge de la station principale dégage donc à l’observatoire solitaire, au moyen du courant galvanique, l’ancre ou l’encliquetage qui retenait l’aiguille des minutes ; celle-ci , sous l’action du poids ou du ressort moteur , régularisée à l’aide d’un pendule, se met alors en mouvement, de manière à exécuter une révolution en 2 ou 3 minutes ; et en même temps , à la station principale, un mouvement isochrone avec celui de l’aiguille est communiqué au cylindre. Pendant cette révolution , le courant galvanique est donc employé uniquement à transmettre , de la façon décrite ci-dessus, les indications des instruments. La révolution achevée, l’aiguille des minutes retombe en arrêt, et le courant va alors agir sur une ancre et mettre en mouvement le rouage destiné à élever le poids ou à tendre le ressort, pour cesser cette action aussitôt que l’heure est écoulée et que l’aiguille doit recommencer sa révolution.
IJESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
Dans quelques essais préliminaires , ayant pour but de contrôler jusqu’à un certain point la valeur du principe adopté, j’ai rencontré une difficulté qui m’a obligé à faire une petite addition à mon appareil.
L’aiguille du baromètre anéroïde ne peut vaincre qu’un frottement très faible, et un attouchement même léger suffit pour la
déranger de sa position d’équilibre. Il en est de même de l’hygromètre à cheveu; quant au thermomètre métallique, il est beaucoup moins sensible sous ce rapport, surtout celui - du Dr.
Krecke, qui depuis longtemps fonctionne avec un plein succès à • l’observatoire d’Utrecbt et y enregistre automatiquement les observations , au moyen d’un crayon, sur un papier mu par un mécanisme d’horlogerie *).
*) Comme, à ma connaissance, le thermomètre métallique de M. Krecke n’a pas encore été décrit, et que, tant par sa simplicité et son exactitude que par la facilité avec laquelle il se prête à l’enregistrement automatique, il mérite de trouver une application plus générale dans les observatoires météorologiques , je crois devoir communiquer ici le principe de sa construction.
Deux tubes de verre o o (fig. V), longs d’environ 1 % mètres et larges d’environ 3 centimètres, relient deux abouts en fer A et B , dont l’inférieur B est solidement fixé à un mur, tandis que le supérieur A y est également attaché, mais de manière à permettre un léger déplacement. A la pièce A est fixée une lame
Fig. V.
Fig. VI.
254 E. H. V0\ B4UM«\UER. SUR UN MÉTÉOROG R APHE UNIVERSEL
Ainsi que je Tai dit plus haut, les aiguilles de ces instruments ne doivent pas glisser sur la surface même du limbe divisé , mais se mouvoir librement à une petite distance. Comme, d’un autre côté, la languette de l’aiguille des minutes, — si l’on veut qu’elle conserve un contact parfait avec le bord métalliij^ue , pendant plusieurs mois , sans nettoyage des surfaces , — ne doit pas être trop faible; elle pourrait facilement, en glissant sur l’extrémité des aiguilles du baromètre anéroïde et de l’hygromètre , les entraîner plus ou moins loin, d’où résulterait une indication fausse de ces instruments. Pour parer à cette cause de trouble, le même mécanisme, qui produit l’échappement de l’aiguille des -minutes , abaissera doucement un anneau finement cannelé s s s, fig. III et fig. IIIô. qui pressera sur le limbe divisé les aiguiles des instruments et les y maintiendra immobiles pendant la courte durée de la révolution de l’aiguille , de manière que la languette d’or pourra glisser sur leurs bouts en ébonite sans risquer de les déplacer. En même temps que l’aiguille des
de zinc CC , et à la pièce B pareillement une lame de zinc DD''; sur le reste de leur étendue ces deux lames sont entièrement libres, mais, pour les empêcher de fléchir, elles sont pourvues près de leur extrémité libre d’une couple d’anneaux , qui glissent , sans frottement sensible , sur les tubes de verre oo. Pour que les lames de zinc prennent rapidement la température de l’air, il ne faut point qu’elles soient trop épaisses, et pourtant elles doivent présenter une rigidité suffisante. Ce dernier but* est atteint par la forme donnée aux lames, qui sont pliées en gouttière sur toute leur longueur , comme le montre la fig. VI. A l’extrémité libre de la lame DD^ est adapté un support en acier/?, sur lequel repose le levier en laiton R M , à peu près comme dans une balance; les bras D^M et D^R de ce levier sont très inégaux. En R le levier porte un contre-poids mobile , dont la distance à D' est réglée de façon que le bras D'M n’ait qu’im léger excès de pesanteur. En outre, le levier est traversé en s par une vis, dont la pointe, dirigée vers le haut, appuie contre l’extrémité inférieure et libre de la lame de zinc CC'; à l’aide de cette vis, la position du levier peut être changée, de )nanière à placer plus haut ou plus bas le crayon dont il est muni à son extrémité M.
Le fonctionnement de cet appareil est facile à comprendre. Lorsque la température monte, les lames de zinc se dilatent d’une quantité qui est à peu près égale à 4 fois la dilatation du verre, le point d’appui D' s’élève, tandis que le point .d’appui C' s’abaisse; le levier tourne donc plus ou moins, autour d’un point situé entre C" et D', et le crayon M est entraîné vers le haut. Lorsque la température est décroissante, l’effet contraire se produit.
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
minutes est arrêtée , Tanneau sera relevé et les aiguilles des instruments recouvreront la liberté de leurs mouvements.
L’immobilisation des aiguilles des instruments, pendant une couple de minutes, n’a absolument aucun inconvénient, attendu qu’en une durée si courte les instruments ne peuvent éprouver que des variations insensibles.
Pour les aiguilles qui marquent la direction du vent , la vitesse du vent et la quantité de pluie, une pareille disposition serait sans objet , attendu que la force motrice est ici très grande et que les tiges d’ébonite, ainsi que nous l’avons fait remarquer, peuvent frotter sur le limbe.
Le problème qui consiste à enregistrer les indications d’instruments météorologiques placés à une grande distance de l’observateur (ou à une hauteur considérable) trouve donc dans mon appareil, si je ne me trompe , une solution très complète. Pour ce qui regarde , toutefois , l’état hygrométrique de l’air , je crois encore aujourd’hui , comme il y a vingt ans, que le psychromètre d’August, l’hygromètre à cheveu ou à boyau et l’hygromètre à point de rosée de Daniell peuvent bien fournir à ce sujet des indications plus ou moins approchées, mais qu’une détermination en poids de la quantité d’eau contenue dans un volume connu d’air est le seul moyen d’obtenir des données exactes. Mon aréomètre hygrométrique, ainsi que je l’ai montré ailleurs *), exécute cette détermination d’une manière très simple, et en permet aussi l’enregistrement autographique. Rien ne s’oppose à ce que, au moyen d’un aspirateur et d’un tube en caoutchouc, on aille chercher l’air d’un point très éloigné, pour le faire passer par l’aréomètre établi dans la station principale. Comme l’observatoire solitaire doit déjà communiquer avec cette station par un fil conducteur , celui-ci pourra être placé à l’intérieur du tube de caoutchouc, qui lui servira ainsi d’enveloppe isolante et protectrice. L’observation ne se trouverait en défaut que si l’air du poste éloigné était saturé de vapeur d’eau, à une température plus élevée que celle qui régnerait en
Archiva Néerlandaises, T. VI, p. él9 , Ann. d& Poggend. T. XCIII, p. 343.
256 E. H. VON B\UMHAUER. SUR UN MÉTÉOROGR APHE UNIVERSEL
Tun OU l’autre point du trajet parcouru par le tube de caoutchouc , dans ce cas, en effet, une partie de la vapeur d’eau se condenserait dans le tube et par conséquent n’atteindrait pas l’aréomètre* Mais, en général, cela sera peu à craindre, parce que la température de l’air décroît ordinairement à mesure qu’on s’élève audessus de la surface terrestre ; l’existence d’une couche humide et chaude, superposée à une couche plus froide, ne se présentera sans doute qu’à titre exceptionnel.
Avant de terminer, je dois encore dire un mot touchant le cas où l’on voudrait recourir à un ballon captif pour porter l’observatoire solitaire dans les couches élevées de l’atmosphère et l’y maintenir plus ou moins longtemps.
L’appareil que j’ai proposé est parfaitement approprié à cette destination et n’exige que deux fils conducteurs dans le câble qui retient le ballon captif.
On objectera sans doute que le ballon, perdant rapidement son gaz, tant par des fuites que par la diffusion, ne pourrait pas se soutenir dans l’atmosphère pendant plus d’une couple de jours; mais cette difficulté me paraît susceptible d’être levée d’une manière très élémentaire. Les deUx fils conducteurs, qui accompagnent le câble, doivent rester isolés l’un de l’autre ; or quoi de plus simple , — la question de l’augmentation de poids du câble étant réservée , que de réaliser cet isolement en plaçant chaque fil dans un tube de caoutchouc , auquel il serait fixé de distance en distance ? Un de ces tubes pourrait alors servir à envoyer au ballon un courant continu d’hydrogène ou de gaz d’éclairage, pour réparer ses pertes, tandis que Vautre tube livrerait passage à l’air atmosphérique qui, à l’appel d’un aspirateur, descendrait des hautes régions jusqu’à l’aréomètre hygrométrique. Ainsi nourri, le ballon pourrait continuer à planer dans l’air, jusqu’à ce que l’imminence d’une bourrasque, annoncée par les observations, forcerait à le faire descendre.
DESTINÉ AUX OBSERVATOIRES SOLITAIRES
Mais il y a une autre objection, à laquelle je ne vois jusqu'ici aucune réponse satisfaisante à faire, savoir, l'impossibilité de maintenir le ballon captif à une même hauteur , surtout lorsqu'il règne un vent un peu fort , qui , chassant le ballon , tend à donner au câble une direction de plus en plus oblique. En pareil cas, l’indication du baromètre n’a d’autre utilité que de faire connaître approximativement la hauteur à laquelle les instruments se trouvent au-dessus du niveau du sol, et il reste entièrement , incertain si les variations barométriques observées proviennent de différences dans la hauteur du ballon , ou de différences dans la pression de l’air à une même hauteur.
Je laisse à d’autres le soin de décidet si , en donnant au ballon une forme spéciale, on ne pourrait pas tirer un certain parti du principe sur lequel repose le cerf-volant , savoir , l’ascension de l’appareil sous l’impulsion du vent agissant sur une surface oblique.
L’emploi des ballons captifs offre toutefois un défaut grave: la hauteur à laquelle ils peuvent être élevés est très restreinte , de 1000 mètres tout au plus, parce que, sans parler de beaucoup d’autres difficultés , le poids du cable devient bientôt si grand, que l’aérostat, pour être eu état de le porter, doit recevoir des dimensions trop considérables. Mais on pourrait se procurer des observations météorologiques recueillies à des hauteurs beaucoup plus grandes , de 5 à 10 mille mètres par exemple , en ayant recours à notre observatoire solitaire sans transmission. Par son prix relativement modéré et son faible poids , cet appareil serait en effet très propre à être attaché à un ballon de petite dimension , qu’on laisserait monter librement dans l’atmosphère. En supposant même que, sur dix ballons ainsi abandonnés à eux-^ mêmes, un ou deux allassent tomber en mer ou dans des lieux inhabités et fussent ainsi totalement perdus, les frais de l’expérience n’en seraient pas moins très inférieurs à ceux qu’entraîne l’ascension d’un grand aérostat monté par des observateurs. Le baromètre enregistreur donnerait alors les hauteurs auxquelles ont eu lieu, aux divers instants du voyage, les indications des instruments affectés à la température , à l’état hygrométrique , etc. ,
Archives Néerlandaises, T. IX. 17
258 E. II. VON BAUMITAUER. SUR UN MÉTÉOROTt RAPHE UNIVERSEL.
tandis qu'une boussole, dont la marche s'inscrirait automatiquement, de la manière ci-dessus décrite, ferait connaître la direction suivie successivement par le ballon dans les différentes couches atmosphériques qu'il aurait parcourues. Il va sans dire que , pour cette destination, l'observatoire solitaire devrait être protégé par une enveloppe élastique, capable d'amortir le choc au moment où le ballon viendrait toucher la terre. Un écrit , fixé sur le météorographe , contiendrait , traduite en plusieurs langues, la recommandation de ne pas ouvrir l’appareil, mais de l'expédier intact à une adresse déterminée; en outre, par des avis insérés dans les journaux étrangers les plus répandus , on tâcherait de faire comprendre à tout le monde, autant que possible , la nature et le but de ces objets tombés du ciel. Cette double précaution contribuerait sans doute beaucoup à dépouiller l'idée du caractère peu pratique qu'elle semble présenter au premier abord.
SUK LA SCAPÏÏOCÉPHALIE,
PAR
T. ZAAIJER.
Le nom de scaphocephalus a été donné par M. K. E. von Baer à une anomalie particulière du crâne, dont le mode de production n est pas encore complètement expliqué. Ce qui caractérise essentiellement ces crânes, c’est qu’ils sont très étroits et comme compiimés des deux côtés. Vers le haut ils deviennent de plus en plus étroits, de sorte que le sommet ne présente pas une surface plus ou moins voûtée, mais une carène. Ils sont en même temps considérablement allongés , et la carène se prolonge en se courbant vers l’arrière et le bas, de sorte que le crâne entier, vu d’en haut, ressemble beaucoup à un bateau renversé , fortement courbé. L’occiput fait toujours saillie; quelquefois le front s’avance plus que la face ; il est alors , toutefois , moins large que dans les cas d hydrocéphale. La suture sagittale et les bosses pariétales manquent ordinairement tout à fait.
Blumenbach est le premier qui a décrit et figuré un pareil crâne, désigné par lui sous le nom de Cranium asialae macro- ‘cephali 1). Ce crâne lui avait été donné , en 1777, par le baron De Asch , chef du service médical de l’armée russe , et il était prohablement d’origine tartare. La grande longueur de cette pièce est sans doute ce qui a porté Blumenbach à lui appliquer l’épithète
C Decas collectioms suae craniorum diversarmi gentium, 1790 , p, 17 , tab. III
T. ZAAIJER. SUR LA SC APHOCÉPHALIE.
de macrocephalus ; chez différents auteurs anciens on trouve déjà , en effet, le nom de Makrokephaloi (longues-têtes) * *). De la courte description , donnée par Blumenbach , il résulte que ce crâne offre une carène bien prononcée, que la suture sagittale y fait défaut, tandis que les sutures coronale et lambdoïde y existent , et qu’en outre la portion occipitale est allongée et pendante. L’état des dents montre qu’il provient d’un individu jeune. — Il n’y a pas de doute que ce crâne ne soit scaphocéphale , ce qui a d’ailleurs été confirmé par l’étude directe qu’en ont faite d’abord M. von Baer et ensuite M. Welcker.
Dans la collection anatomique de l’université de Leide se trouve un crâne qui figure au catalogue sous la désignation de Cranium Persiani'^), L’autorité de Blumenbach a probablement fait tomber dans une grossière erreur le propriétaire antérieur de cette pièce. Sur l’os frontal, en effet, est écrit: Cranium macrocephali ut videlur asiataCj et sur la portion écailleuse du temporal gauche: Conf. Blumenb. Dec. cran. I, tab. 3. — La suture sagittale y est visible en entier. Le crâne montre une carène bien distincte , qui en avant se prolonge jusqu’un peu au-dessus de la racine du nez. M. Barnard Davis, qui a examiné cette pièce lors d’une visite qu’il nous a faite, l’a regardée comme le crâne d’un Esquimau; je me range volontiers à l’avis de cet habile craniologue, avis qui trouve un soutien dans les observations de M. Morton ^). En tout cas, ce crâne ne présente qu’une analogie très superficielle avec celui de Blumenbach.
M. Virchow s’est occupé de la synostose des pariétaux par l’ossification de la suture sagittale , et à cette occasion il a remarqué que les changements de forme sont surtout prononcés quand la
») Pour plus de détails à ce sujet , je renvoie au Mémoire de M. von Baer (p, 19) dont il sera question plus loin.
*) Muséum anatomicum, t. III, 1827, p. 37; Brugmans, no. 548.
Crania americana, 1839, p. 247.
“) Ueber den Cretinismus ^ namentlich in Franken, und über pathologische Schàdelformen , dans Verhandl. der phys-med. Ges. zu Würzhurg , t. II , p. 230 , et Gesammelte Abhandlungen zur wissenschaftlichen Medicin, 1856, p. 891.
T. ZAAIJER. SUR LA SCAPHOCÉPHALIE.
suture est complètement oblitérée et que Toblitération a eu lieu de bonne heure. Sur une pièce où ces conditions étaient réalisées y il trouva la voûte du crâne entièrement „ carénée , et la région de la suture sagittale offrant à l’extérieur une crête aiguë”. A la page 907 ,est représenté (fig. 13) un crâne vu d’en haut, qui montre une carène bien accusée, avec ossification de la suture sagittale. M. von Baer croit devoir rapporter ce crâne aux scaphocéphales > et je pense que c’est avec raison. Peut-être que le crâne figuré page 906 (fig. 12) y appartient également, mais celui-ci ne présente pas de carène.
Les communications de M. Minchin ^ ) sont intéressantes à plusieurs titres, tant parce qu’elles ont rapport à des individus très jeunes, que parce que l’auteur a essayé d’expliquer la production de la déformation par l’existence d’un seul point d’ossification pour les deux pariétaux.
La première observation de M. Minchin est relative à un garçon de neuf ans , avec scapbocéphalie des plus apparentes ; quatre ans après, ce garçon était encore bien portant et vigoureux, très vif et très intelligent , sans le moindre symptôme pouvant faire soupçonner une affection cérébrale. Des renseignements obtenus postérieurement apprirent que la déformation était congénitale. Un second exemple fut fourni à M. Minchin par le crâne d’un petit garçon de 3i à 4 ans , qui mourut de la phthisie à la suite d’une rougeole. Cet enfant était d’humeur gaie, et nullement arriéré en fait de développement intellectuel. Dans le Muséum of the royal college of surgeons of Ireland^ M. Minchin a encore trouvé un crâne scaphocéphale adulte, ainsi qu’une voûte crânienne de la même forme.
M. Lucae ^ ) a décrit et figuré un crâne scaphocéphale qui avait été donné par Sommerring au cabinet anatomique de Francfort, et plus tard ^ ) il a encore mentionné deux personnes , à lui con-
‘) Contributions to craniology , Dublin Quart. Journ.of medicine M, Barnard Davis a eu l’obligeance de m’envoyer ce Mémoire.
*) Z UT Architectur des Menschenschadels , 1857, p. 16, pl. 111.
Zur Morphologie der Rassen-schàdel , 1861, p. 53.
T. ZAAIJER. SUR LA SCAPHOCÉPHALIE.
nues , dont le crâne présentait cette même anomalie. La première ^ était un homme de plus de soixante ans, très instruit et jouissant | d’une excellente mémoire et d’une santé parfaite ; la seconde était | un garçon de 10 — 12 ans, au sujet duquel il n’y avait rien de | particulier à dire. Quant à la manière dont l’anomalie prend naissance , M. Lucae se déclare ouvertement en faveur de l’explication proposée par M. von Baer.
M. Schade, dans sa dissertation inaugurale Q, a décrit un crâne scaphocéphale possédant au plus haut degré les caractères propres à cette déviation. Cette pièce avait été donnée à la collection anatomique de Greifswald par M. le Dr. Braumüller, de Stettin, qui dans une lettre, placée en tête du Mémoire de M. Schade, communiqua quelques détails sur la personne dont le crâne provenait.
La cause de cette remarquable difformité est cherchée par M. Schade principalement dans l’oblitération précoce de la suture sagittale. Plus loin je reviendrai sur cette pièce, à propos des observations de M. Barnard Davis, qui a traité avec détail le crâne de Greifswald, tandis qu’il n^en a été fait mention ni par M. von Baer, ni par M. Welcker.
M. von Baer ^ ) a étudié le crâne macrocéphale de Blumenbach , ainsi qu’un autre scaphocéphale, conservé dans la collection de Blumenbach, avec l’inscription „Danus’’ ] ces deux crânes ont aussi été vus plus tard par M. Welcker. Le troisième crâne , mentionné par M. von Baer, appartient au musée de Bonn et provient d’un Zigueune âgé de 20 ans; sur ce crâne, outre la suture sagittale , les sutures coronale et lambdoïde étaient aussi soudées , de sorte qu’il me reste quelque doute s’il peut bien être ici uniquement question de scaphocéphalie ^).
0 De singulari cranii cujusdam deformitate , Gryphiae, 1858.
Die Makrokephalen im Boden der Kryni und OesterreicM , verglichen mit der Bildungs-Abweichmig welche Blumenbach Macrocephalus genannt hat, dans Mémoires de V Acad. imp. des Sciences de St. Pétersbourg , Vile série, t. 11,1860, p. 73.
®) Des renseignements ultérieurs relatifs à ce crâne, qui m’ont été obligeamment fournis par M. le professeur Schaaf liausen , de Bonn, ont confirme ce doute. Le crâne est, en effet, légèrement déprimé dans la région de la suture sagittale,
T. ZAAIJER. SUR LA SCArHOCÉPIlALIE.
L’opinion de M. Minchin, concernant Tunité primitive du pariétal , fut adoptée et fortement appuyée par M. von Baer , grâce au Mémoire duquel le travail de M. Mincliin acquit une notoriété plus générale.
L’explication à laquelle ces deux , savants s’étaient arrêtés a été au contraire combattue par M. Welcker^); celui-ci soutient qu’il existe primitivement deux pariétaux séparés , qui se soudent entre eux dès avant la naissance. Nous reviendrons plus loin sur les raisons qui plaident en faveur de cette opinion.
M. Welcker n’avait eu d’abord à sa dispostion que 3 crânes scaphocéphales , savoir, les deux pièces de la collection de Blu- •menbacli et une de la collection de Halle ; cette dernière provenait d’une femme à facultés intellectuelles normales, qui était morte à l’âge de 55 ans. Il cite en outre le fait d’un savant de sa .connaissance, d’âge moyen, qui possédait un crâne de cette forme.
Plus tard ^), il a encore pu étudier un crâne allemand , paraissant âgé de 25 — 30 ans , dans la collection de Berlin , ainsi que deux autres dans celle de l’Académie médico -chirurgicale de Dresde , l’un d’un Croate âgé d’au moins 50 ans, l’autre d’un Illyrien dont l’âge présumé était de 30 — 40 ans.
Dans une première Notice ^), M. Turner a cité 9 crânes scaphocéphales de différentes collections, et postérieurement il a encore fait connaître 2 cas nouveaux. Le premier de ces cas
et ne possède par conséquent pas de carène. Ce que M. von Baer a dit au sujet des sutures n’est pas exact. La suture sagittale est entièrement disparue, et il en est de même de la suture coronale, à l’exception d’une partie située au-dessus de l’aile gauche du sphénoïde; à gauche, la suture mastoïde est presque complètement oblitérée, tandis qu’à droite cette suture est encore entièrement ouverte. Evidemment, on n’a pas affaire ici à un cas de scaphocéphalie.
* ) UntersucMngeii über Wachsihum und B au des menschlichen Schàdels , 1ère partie, Leipzig, 1802, p. 118.
2) Veher zwei seltnere Bifformitàten des menscMichen Schàdels, Scaphocephalus und Trigonocephalus , dans Abhandl. der îiahirf. Gesellscli. zu Halle, .
On cranial deformities , and more especialhj on the scaphocéphalie shull,^^v>s> Hatur. Hist. Review, Janv. 1864.
“) On some congénital deformities of the human cranium , dans Edinburgh med. Journ. , Juin, et Août 1865.
T. ZAAIJER. SUR LA SCAPHOCÊPHALIE.
concernait un jeune Ecossais , à tête longue et à forte crête osseuse dans la région sagittale; aux deux côtés de cette carène le crâne était aplati. L’occiput était très saillant, le front ne se projetait pas en avant. L’anomalie était congénitale. Le jeune homme étudiait et montrait beaucoup d’intelligence.
Le dernier crâne scaphocéphale, examiné par M. Turner, provenait d’une momie égyptienne appartenant au musée d’histoire naturelle d’Edimbourg.
Ce crâne avait déjà été décrit antérieurement par M. Andrew Fyfe 1), qui l’avait considéré à tort comme présentant la forme caractéristique du crâne égyptien. Sur une partie de la région sagittale, l’os a un aspect plus ou moins rayonné.
M. Thurnam a mentionné 9 crânes scaphocéphales , existant dans diverses collections et provenant de diverses races. Ces crânes , dans lesquels les caractères propres de la scaphocéphalie sont moins fortement exprimés , et où la soudure des pariétaux ne doit avoir eu lieu qu’après la naissance, sont désignés par l'auteur sous le nom de crânes sub-scaphocéphales.
A M. von Düben nous devons une revue détaillée et assez exacte des observations connues à cette époque; il y a ajouté la description de 4 nouveaux crânes scaphocéphales, et a cité 3 personnes qui, à sa connaissance, présentaient cette anomalie. Elles la possédaient toutefois , d'après les figures , à un degré moindre que le jeune garçon dont parle M. Minchin , et que l’homme mentionné par M. Calori et dont il sera question plus loin.
M. Fdrster a décrit le crâne d'un enfant de 13 jours, qui
*) Illustrations of human anatomy , Edinb., 1814.
On synostosis of the cranial bones , especially the parietals , regarded as a race-char acier in one class of ancient hritish and in african skulls, dans Natur. Hist. Revieîv, no. 18, 1865, p. 242.
Kranier med tidig fôrbening af pilsbnmen {scaphocephali) , dans Medicinskt Archiv , Stockholm, Vol. II, p. 1, 1864; résumé détaillé de deiu conférences faites à la Société médicale suédoise, le 2 Sept. 1862 et le 29 Sept. 1863.
■“) Congénitale Synostosis mit Dolichocephalus als selbststàndiges Leiden , dans Jahrb. für Kinderheilk. und physische Erziehung , t. Vil, 1865, p.* 66.
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avait succombé en présentant des phénomènes de catarrhe intestinal et de consomption. La tête était longue et étroite ; les bosses pariétales à peine distinctes; le front assez fortement bombé. La partie la plus élevée de la tête se trouvait immédiatement en arrière de la grande fontanelle, qui était située un peu loin en avant et pénétrait assez profondément dans le frontal. L’occiput faisait une saillie très forte. Dans leur tiers antérieur, les pariétaux , qui du côté de la fontanelle s’avançaient en un bord écailleux ^ étaient unis par synostose; à 1 centim. en avant de l’extrémité postérieure de la synostose commençait une crête osseuse, qu’on pouvait sentir à travers la peau et qui avait déjà attiré l’attention durant la vie. Cette crête s’élevait rapidement et atteignait bientôt son maximum de hauteur et de largeur. Sur la face interne du crâne on voyait, à la partie postérieure de la synostose, un sillon profond ; les bords par lesquels les pariétaux se correspondaient étaient épaissis aux deux côtés. La suture était plus large en dedans qu’en dehors. Dans leurs parties inférieures les pariétaux étaient plus minces et plus flexibles ; ils avaient très peu de mobilité l’un’ par rapport à l’autre ; leur substance osseuse était amplement pourvue de sang. Un os suturai, long de 15 mm. et large de 25 mm., se trouvait entre l’occipital et les deux pariétaux, Au sujet du cerveau, des méninges et des sinus veineux, il est dit qu’ils étaient richement dotés de sang, mais ne présen.taient d’ailleurs aucune anomalie. L’examen anatomique n’a pas appris si la dure-mère avait pu exercer une influence quelconque sur la production de la synostose. Les autres parties du cadavre n’offraient rien de particulier.
J’ai exposé un peu en détail les caractères de ce petit crâne , parce que je crois que nous avons affaire ici à une scapbocéphalie en voie de naissance, et parce qu’il n’a été publié aucune autre observation de la difformité à un âge aussi peu avancé.
Une riche collection crâniologique , qui d’après le Thésaurus craniorum, publié en 1867, comprend 1500 objets, a mis M. Barnard Davis en état de décrire aussi quelques crânes scaphocé-
T. ZAAIJER, SUR LA SCAPHOCÉPHALIE.
phales de peuples étrangers à l’Europe *). Le premier est originaire d’un homme de la Nouvelle-Galles du Sud , paraissant âgé d’environ 50 ans. Cet individu faisait partie d’une tribu demeurant près de la rivière Mc-Leay , à environ 200 milles (anglais) au nord de Sydney. M. Davis possède aussi un crâne normal, qui provient d’un homme ayant à peu près le même âge que le précédent et appartenant à la même tribu. Ces deux crânes ont donc pu être comparés entre eux. ^
Plus tard il a reçu un second crâne scaphocéphale d’Australien; ce crâne , provenant d’un homme d’environ 30 ans , de la colonie Victoria, avait été trouvé, en 1863, dans les branches d’un arbre.
Un troisième crâne a appartenu à un jeune Indien, probablement esclave, paraissant avoir de 10 à 11 ans, et natif des bords de la rivière Columbia , dans l’Amérique N. 0. — M. Davis possède encore un crâne scaphocéphale trouvé, il y a quelques années , à une profondeur de 18 pieds, dans des fouilles faites à Clothfair (Londres). Il mentionne aussi, parmi les pièces de sa collection , le crâne d’un Lapon d’environ 30 ans (no. 1146), dans lequel la scaphocéphalie n’est pas fortement accusée, et le crâne incomplet d’un Hindou (selon toute apparence une femme) de Gazepoor, en Bengale. Enfin, il a vu quelques exemples de scaphocéphalie chez des personnes vivantes ; l’une de celles-ci était un enfant de 7 mois , bien portant, robuste et intelligent.
Le crâne de Greifswald a été représenté par M. Davis dans trois figures, qui en font nettement ressortir la forme remarquable. Ce crâne provient d’un tisserand de Stettin, en Poméranie, qui était mort d’une pleurésie à l’âge de 38 ans. Le front de cet homme était extrêmement saillant , et tout son aspect inspirait de la répulsion. „11 avait de gros sourcils noirs , confondus entre eux , et une chevelure noire , hérissée , inculte ; il ne pouvait regarder le ciel, son occiput venant heurter les vertèbres du cou lorsqu’il voulait relever la tête” (Dr. Brau-
1 ) On synostic crcmia among aboriginal races of man , dans y erhandelmgen van de Hollatidsche Maatschappij der t^yetenschappen te üaarlen, t. XXII, 1865.
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millier). Il était querelleur et difficile à vivre , en partie à cause des taquineries auxquelles le mettait en butte sa figure étrange. „Personne ne voulait s’asseoir à côté de lui, personne ne voulait avoir le moindre commerce ni surtout jouer avec lui. On le fuyait , on l’excluait , et il se repliait sur lui-même , chagrin et méfiant.”. Jamais, toutefois, il ne donna de signe d’un dérangement des facultés intellectuelles ; dans son enfance , il avait appris facilement à lire , écrire et calculer. Les os du crâne étaient minces et légers, les sutures presque toutes oblitérées, la carène bien distincte. Le crâne était asymétrique, le côté droit convexe, le côté gauche légèrement concave.
M. Macalister a observé la , scaphocéphalie chez un jeune homme de 1 7 ans , qui souffrait continuellement de maux de tête, contre lesquels un traitement médical fut employé avec quelque succès ; sa mémoire avait toujours été faible. Le même auteur fait aussi mention d’un homme de 60 ans, qui pouvait passer pour scaphocéphale et qui possédait une mémoire excellente.
M. Calori est le premier qui ait décrit le cerveau d’un scaphocéphale; ce cerveau était remarquablement long, étroit et élevé, et présentait dans la région sagittale des bords saillants ; sa forme correspondait par conséquent à la forme du crâne. Le sujet de l’observation était un garçon de 14 ans, nommé Antonio, d,’ une intelligence très vive et d’un caractère doux et aimable. Il était né dans la province de Côme, près du Lac Majeur. Sa taille n’était pas grande pour son âge; on lui avait appliqué le sobriquet de tête-longue. Il mourut à l’hôpital de Bologne, du typhus abdominal.
Dans un écrit postérieur ^), M. Calori a aussi décrit le crâne
BrUish Medical Journal, 3 Oct. 1868.
■^) Del ceroello nei due Tipi Brachicefalo e Dolicocefalo Italiani , 1870. Ce Mémoire ne m’est eonnu que par une Notice de M. Bariiard Davis , dont l’aut eur a bien voulu m’envoyer un exemplaire : Notice of some recent anatomical writings hearing upon anthropology by Prof. Luigi Calori ot" Bologna, read before the Antliropological Institute, April 3^ 1871.
3) Sopra un cvanio scafoideo {scaphocephakis Baerii), dans Mentor ie delV academia delle scienze delV istituto di Bologna, Série II, t. X, fasc. 3, p. 435.
T. ZAAIJER. SUR LA SC APHOCÉPHALIE .
de ce garçon et en a donné quatre figures. Le crâne était grand et asymétrique; vue d’en haut, la saillie postérieure était plus forte à droite qu’à gauche. En y comprenant la mâchoire inférieure , le poids s’élevait à 500 grammes. La carène se • prolongeait en arrière jusque sur la moitié supérieure de l’occipital. Le quart antérieur de la suture sagittale était ouvert , tandis que la partie postérieure paraissait s’être oblitérée la dernière. Sur le tiers moyen de la carène il y avait une légère élévation; en cet endroit on voyait, outre les petits trous pariétaux, un grand nombre de canalicules vasculaires. Cette circonstance pouvait faire naître l’idée qu’il n’avait existé ici qu’un seul point d’ossification pour les deux pariétaux.
M. Calori a encore communiqué un cas de scaphocéphalie offert par un homme de 54 ans, demeurant à Bologne, qui était de temps en temps tourmenté de maux de tête et qui avait eu autrefois des accès de manie religieuse. Cet homme était le troisième de 13 enfants, tous bien conformés et sans aucune anomalie crânienne. A sa naissance il était fort et dispos, et on avait été immédiatement frappé de sa tête longue et étroite. On trouve noté, au sujet de cet homme, qu’il lui était possible de regarder le ciel. En palpant la tête, on pouvait sentir les sutures coronale et lambdoïde, mais non la suture sagittale ; le long de cette dernière on remarquait la carène , qui toutefois ne s’étendait pas aussi loin en avant que chez Antonio.
La relation de M. Calori est accompagnée d’un portrait en profil, de demi-grandeur naturelle; j’ai fait reproduire ce portrait sur la PI. IV', fig. 2, à I de la grandeur naturelle.
Grâce à M. le Dr. A. H. van Andel, médecin en chef de la maison d’aliénés de Zutfen, auquel je témoigne ici toute ma reconnaissance, je suis à même de donner, à la suite des faits qui viennent d’être rappelés, la description d’un crâne scapho-
T. ZAAIJER. SUR LA SC APIIOCÉPIfALI E.
céphale conservé dans la collection de rétablissement susdit ^). Aucun détail n’a pu m’être communiqué au sujet de l’individu à qui ce crâne a appartenu. La pièce avait été cédée , il y a déjà longtemps, par le professeur Miquel au Dr. Ramaer, alors médecin en chef delà maison d’aliénés de Zutfen, et celui-ci l’avait placée dans la collection confiée à ses soins. La mâchoire inférieure manque à cette pièce.
Le crâne est long et étroit ; la partie inférieure du frontal présente une direction presque verticale. L’occiput est refoulé en bas et en -arrière. Il y a un léger degré d’asymétrie. Le pariétal gauche fait une plus forte saillie au-dessus de la suture écailleuse que le pariétal droit ; il en est de même de la moitié gauche de la lame de l’occipital.
A l’exception de la suture sagittale, sur laquelle nous reviendrons' plus loin, aucune des sutures du crâne, pas plus dans sa partie cérébrale que dans sa partie faciale , n’est oblitérée. La suture incisive existe distinctement aux deux côtés du trou incisif. La suture infra- orbitaire étend de part et d’autre, son cours sinueux, depuis l’extrémité du sillon infra-orbitaire jusqu’au trou infraorbitaire 2). Les dernières dents molaires n’ont pas encore percé.
Les dents incisives, les canines et les premières molaires sont perdues aux deux côtés. Au côté externe de la seconde molaire gauche se trouve un alvéole surnuméraire , qui n’a été occupé que par une seule racine. Je crois pouvoir le regarder comme l’alvéole de la canine permanente, attendu que la cavité, qui correspond à cette dent dans la série normale, est beaucoup plus étroite et plus courte qu’à l’autre côté, de sorte qu’elle a très probablement logé la canine temporaire ; de pareils déplacements paraissent d’ail -
Toutes les peines que je me suis données pour découvrir d’autres spécimens sont restées sans résultat. Aucune des collections crâniologiques de notre pays, soit publiques soit privées (pour autant que ces dernières me sont connues) , ne possède de crâne scaphocéphale. Je saisis cette occasion de remercier les personnes qui ont bien voulu m’aider dans mes recherches.
*) Voir : Halbertsma , De Sutura infra-orbitalis , dans Verslagen en Mededeelingen der Koninkligke Akad. van Welenschappen te Amsterdam, Afd. Natmrk., t. IX, p. 177.
T. ZAAIJER. SUR LA SGAPHOG É PllALIE.
leurs êtrè beaucoup plus fréquents pour les canines permanentes que pour les autres dents. C’est du moins ce qu’on observe dans les pièces de ce genre qui font partie de la collection de Leide.
A chacun des deux os zygomatiques se voit un processus marginal M ; à droite cette apophyse est plus longue qu’à gauche.
Après ces détails sur la portion faciale du crâne, je passe à ce qui concerne la portion cérébrale.
La suture lambdoïde possède des dentelures engrenées profondément les unes dans les autres ; sa partie supérieure ne forme pas un angle aigu , comme dans les crânes normaux , mais est à peu près horizontale. Aux deux côtés se trouve, à 13 mm. de la partie inférieure de la suture, un os suturai (os wormien). Au côté droit cet os a une longueur de 11 mm. et une largeur de 5 mm.;. l’os de gauche est long de 18 mm. et large de 10 mm. ^).
Un autre os suturai se voit à gauche entre la portion écailleuse du temporal , l’angle sphénoïdien du pariétal et la grande aile du sphénoïde ; sa longueur est de 22 mm. , et sa plus grande largeur de 13 mm. A droite, à la même place, il y a un os semblable , long de 31 mm. et large de 12 mm., et en outre toute la suture sphéno- frontale est occupée, à ce côté, par un os suturai large de 3 — 5 mm.
En son milieu , où elle montre une convexité tournée en avant , la suture coronale est presque dépourvue de dentelures ; sur les côtés , elle présente les dentelures normales. De la suture frontale, une petite partie , au-dessus de la racine du nez , est restée ouverte sur une longueur de 5 mm.
La synchondrose sphéno-occipitale n’est pas ossifiée. La longueur des apophyses mastoïdes , au-dessous de la rainure mastoïdienne , est peu considérable et ne s’élève qu’à 7 mm.
A chaque côté se voient, dans la portion mastoïdienne du temporal, deux trous mastoïdiens de grandeur inégale.
^ ) Voir : Luschska , Ber Processus marginalis des menschlichen Jochheins , dans Archiv von Reichert und Du Rois-Reymond , année 1869 , p. 326.
*) Le crâne adulte décrit par M, Minchin possède un os suturai à la même place; il en est de même du crâne d’ Antonio.
T. ZAAI.TER. SUR LA SCAl'HOCÉPH ALIE.
De quelques-unes des particularités qui viennent d'être communiquées, je crois pouvoir conclure que le crâne provient probablement d'un individu âgé d’environ 17 ans. En effet, les secondes molaires apparaissent généralement de la 13'ème ^ la IGième année, et il n'y pas de raison d'admettre que la modification subie par la forme du crâne ait exercé de l'influence sur la sortie des dents. L'état de la synchondrose spbéno-occipitale né doit toutefois pas être perdue de vue dans la détermination de l'âge du crâne. D’après M. Virchow ^), l’ossification commence en ce point à l’âge de 13 — 14 ans, et c’est ordinairement de la ISième à la 20îème année que paraît avoir lieu la synostose complète entre l'occipital et le sphénoïde. M. Welcker a déduit de ses observations que cette synostose se fait à l'âge de 16 — 20 ans. Si ces données sont exactes, l'âge de notre crâne devrait donc être estimé plus bas, puisqu'on n'y remarque pas même un commencement d'ossification. Je crois toutefois devoir admettre ici que l’existence prolongée de la synchondrose en question est liée à l’accroissement longitudinal excessif du crâne, en d’autres termes, que la production de la synostose a été retardée par cette circonstance.
Le faible développement des apophyses mastoïdes plaide aussi en faveur de l'âge peu avancé du crâne.
Il m’est impossible de dire, avec quelque probabilité, si nous avons affaire ici a un crâne masculin ou féminin. La solution de cette question est toujours extrêmement difficile lorsqu’il s’agit de pièces jeunes. La grandeur et la capacité me font , il est vrai, présumer que notre crâne provient d’un individu mâle; mais ce n'est là qu’une simple conjecture.
J’arrive maintenant aux particularités qu’on peut observer à , la voûte du crâne et que je décrirai avec quelque détail.
Les bosses pariétales manquent. La suture sagittale est entièrement ossifiée. Il y a toutefois un petit sillon superficiel qui , à partir du milieu de la suture coronale, s'étend en arrière sur
D Vntersuchungen üher die Entwickelung des Schàdelgrmdes , 1857, p. 17. *) Wachsthwïïi und B au des menschlichen Schadels, p. 86;
T. ZAAIJER. SÜR LA SC APHOCÉ PHALI E.
une longueur de 25 mm. ; je crois devoir le regarder comme un reste de la suture sagittale. La partie médiane de l’ensemble formé par les deux pariétaux s’avance plus que les parties latérales , d’où résulte la forme particulière de la suture coronale , qui a été mentionnée ci-dessus. Presque tout le domaine de la grande fontanelle paraît avoir été annexé par les pariétaux {Schnebhe de Virchow). La région de la grande fontanelle et la partie du frontal qui est située au-devant d’elle font saillie vers le haut.
Il y a une carène bien distincte ; elle est le mieux prononcée à environ 6 cm. derrière la suture coronale, et s’abaisse en avant et en arrière.
La surface des pariétaux est rugueuse au milieu; cette partie rugueuse comprend les deux tiers postérieurs des os en question, et s’étend de chaque côté jusqu’à environ 5 cm. du plan médian. Vers le milieu de la suture sagittale, là où se trouve une légère saillie , on voit un grand nombre de petites ouvertures , dont les plus grandes ont un diamètre de plus de 1 mm. Plus en arrière il y a également beaucoup de ces trous. Le nombre d’ouvertures de la dimension indiquée s’élève à plus de 40 ; la plupart pénètrent dans l’os suivant une direction oblique. On voit en outre une foule de trous très petits , surtout plus en avant , à côté de la carène.
Les trous pariétaux proprement dits n’ont pu être découverts. Immédiatement au-dessus de la suture lambdoïde le crâne offre une légère dépression, et au-dessous de cette suture l’occipital montre une saillie.
A la face interne du crâne on remarque ce qui suit:
Les portions orbitaires du frontal et les portions écailleuses des temporaux présentent, fortement accusés, les juga cerebralia et les impressions digitées.
Le sillon transversal droit est large de 10 mm. ; le sillon gauche n’a que 7 mm. de largeur.
Du milieu de la suture coronale part un petit sillon superficiel ^ qui se dirige en arrière sur une longueur de 19 mm.; il faut y voir un reste de la suture sagittale.
Les caractères les plus saillants sont ceux du sillon longitu-
T. ZAAIJER. SUR LA SCAPHOCÉPHALIE.
dinal, là où il s’étend sur les pariétaux. Dans cette partie, le sillon a 9 mm. de largeur. Il est très profond , surtout dans sa moitié postérieure; à gauche il est bordé par une crête osseuse aiguë, qui est haute de 7 mm. et qui s’abaisse graduellement en avant. A droite, le bord osseux atteint à peine la moitié de la hauteur qui vient d’être indiquée. *).
A une distance d’au moins 50 mm. en arrière de la suture coronale commence une fosse irrégulière, large de 17—26 mm., dans laquelle on peut encore poursuivre vaguement la trace du sillon longitudinal. Au bord de cette fosse, ainsi que sur le frontal, on voit en quelques points des signes de détrition, dus probablement à des glandules de Pacehioni agrandies.
Tout près du sillon longitudinal, surtout à la partie antérieure, les pariétaux sont plus épais (8 mm.) que dans les portions qui occupent une position plus latérale (tout au plus 5 mm.).
Le poids du erâne s’élève à 520 grammes; sa capacité est de 1590 centim. cubes.
Voici, exprimés en millimètres, les résultats des mesures que ]ai pnses sur ce crâne; ils s’accordent presque exactement avec les mesures données par M. Welcker.
A. Contour horizontal, mesuré en passant sur les bosses
frontales et sur la partie la plus saillante de l’occipital. 565
B. Contour horizontal du front
