L*ATMOSPHÈRE. - LE VENT

Tu m'as adressé, ma sœur, au sujet de mes derniers cahiers, une foule de questions auxquelles je ferai une seule réponse : Etudie! je n'ai pas eu la prétention ni l'intention de te dispenser de tout travail ; j'ai voulu seulement t'aider, t'encourager dans tes études , en te montrant qu'elles ont pour objet des vérités prouvées avec la dernière évidence , et non les brillantes

illusions de rimagfination ; j ai voulu te montrer encore que le but est digne de tes efforts; le reste te regarde. Un savoir réel ne s'acquiert pas en se jouant; les facultés de l'intelligence, comme celles de lame, ont besoin de culture, et c'est seulement dans les luttes contre les difficultés qu'elles parviennent à leur entier développement. Tu as étudié déjà, mais mal, parce que toujours tu as cherché à éviter le travail de tête, sans lequel rien ne fructifie. Fais maintenant le contraire. Reprends tes livres élémentaires et cherches-y le complément de ces cahiers qui ne sont qu'une esquisse et non Yhistoire des découvertes de l'astronomie. Je te promets d'avance une vive joie, lorsque, par tes travaux, tu seras arrivée à la solution d'une difficulté , car tu auras fait alors toi-même une véritable découverte , et tu la devras à de courageux efforts.

Quittons maintenant l'espace sans limites où se meuvent les corps célestes, et jetons un coupd'œil sur ce que nous enseigne la météorologie; mais, avant tout, faisons connaissance avec l'enveloppe gazeuse qui enveloppe notre globe, et à laquelle sont dus tous les phénomènes qui appartiennent à la science désignée par ce nom de météorologie.

L'énorme couche d'air, composée de plusieurs couches de différentes densités, qui enveloppe et presse notre globe dans tous ses points , a été appelée atmosphère^ mol composé de deux mots

grecs : atmos, vapeur, et de sphaira, sphère. On se sert indifféremment dans le monde des mots d'atmosphère et d'air atmosphérique; cette dernière épithète doit suffire pour te montrer que l'air c'est la partie et que l'atmosphère c'est le tout.

L'air, de même que l'eau , de même que tous les corps fluides, liquides et solides, se compose de molécules qui exercent une pression les unes sur les autres, en même temps qu'elles s'attirent l'une l'autre. Cette pression de molécules aériformes s'ajoute à leur propre pesanteur, et contribue, en se combinant avec l'action attractive du globe terrestre, à retenir la masse d'air atmosphérique, ou l'atmosphère, autour de la Terre. L'air pèse donc sur toute la surface du globe ; mais tu comprends bien, ma sœur, que sa densité n'est point partout la même. Les couches voisines du sol doivent nécessairement être plus denses que les couches supérieures ; la densité diminue donc à mesure qu'on s'élève; c'est /a valeur de cette diminution dans la densité que donne le baromètre. Ce fut Pascal qui eut le premier l'idée de faire lapplication de l'instrument, inventé par Toricelli, à l'estimation des hauteurs, d'après la pression graduée des couches atmosphériques indiquée par le baromètre. Pascal^ aidé d'un autre physicien, fit des observations comparatives du niveau du mercure dans le tube du baromètre, appelé colonne barométrique^ à

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des points connus de la surface du sol ou de la mer, en même temps qu'au sommet de diverses montagnes dont rëlëvation ébiit géométriquement déterminée; tous deux reconnurent que, dans des circonstances semblables , le mercure prenait constamment le même niveau à des hauteurs égales, et que , lorsqu'il éprouvait des variations, elles se trouvaient parfaitement en rapport avec les différences d'élévation. Depuis cette brillante découverte, le baromètre est l'instrument dont on se sert pour mesurer la hauteur des montagnes. Mais fais attention à une chose, ma sœur ; c'est que le baromètre est sujet a des variations accidentelles et irrégulières dont on n'a pas encore pu reconnaître la cause, et dont il faut tenir compte dans l'estimation donnée par l'élévation ou par l'abaissement delà colonne barométrique. L'homme, si imparfait lui-même, ne saurait créer rien de parfait, rien qui soit, plus que lui, à l'abri de toutes les erreurs !

La théorie et l'observation , dont on ne peut nier le résultat, lorsque toutes deux concordent, ont proui^é que la colonne atmosphérique , qui pèse à la surface de la Terre et sur tout ce dont est couverte cette surface , exerce une pression égale à celle d'une colonne d'eau de trente-deux pieds de hauteur; cette pression équivaut à un poids de trente-deux mille livres. Nous succomberions sous le faix, si la pression s'exerçait sur un seul point; mais elle s'exerce dans toutes les

directions , à Fintérieur comme à Textérieur de tous nos organes; il en résulte une répartition si admirablement combinée , que nous n'avons pas plus le sentiment de cette énorme pression atmosphérique que nous n'avons le sentiment de la rotation si rapide de la Terre et de son mouvement de translation dans l'espace autour du Soleil. Mais s'il était possible que cette répartition de pression vînt à cesser, si tout à coup une portion de notre corps n'était plus soumise à cet admirable équilibre qui répartit la pression également partout, cette portion serait à l'instant paralysée , écrasée sous le poids de la colonne atmosphérique à laquelle manquerait ce point de résistance. On le prouve^ dans les cabinets de physique, par une expérience. On établit sur le plateau d'une pompe pneumatique une cloche ouverte dans sa partie supérieure ; on ferme l'ouverture de la cloche au moyen d'une peau épaisse , ou d'un morceau de verre très-épais, et l'on fait jouer la pompe pour enlever l'air contenu dans la cloche. La colonne atmosphérique, n'ayant plus, pour point d'appui, que la peau qui se trouve de moins en moins soutenue à mesure que la pompe enlève l'air de la cloche, exerce une pression telle que la peau épaisse se déchire, que le verre épais se brise. Si Ton faisait l'essai en plaçant la main sur l'ouverture de la cloche, dès le premier coup de piston on sentirait la pression atmosphérique sur le

dessus de la main , et quelques coups de piston suffiraient pour que la main fût écrasée et mise en pièces.

Je n ai pas besoin, ma Laurette, de chercher à te prouver l'extrême mobilité des molécules de rair;il en résulte un facile déplacement des couches qui composent l'atmosphère, et, de ce déplacement, résultent à leur tour les phénomènes météoriques.

Tu dois bien comprendre que si la densité des diverses couches atmosphériques restait toujours la même, l'atmosphère demeurerait en repos. Mais il n'en est pas, et il n'en peut être ainsi. Qu'une cause quelconque dérange l'équilibre, il y a déplacement, mouvement; c'est ce mouvement, c'est ce déplacement qui ont reçu le nom de vent.

Que , dans une partie de l'atmosphère, l'air devienne plus dense en se condensant par le froid, cet air s'écoule vers les lieux où l'air est devenu plus rare en se dilatant par la chaleur , et voilà un courant établi, voilà du vent.

Les vents se propagent par impulsion et par aspiration. Tu peux prendre l'idée de cette distinction en examinant ce qui se passe lorsque tu souffles le feu au moyen d'un soufflet. Le soufflet aspire d'abord l'air, puis le pousse en avant; ici, tu le vois, l'aspiration précède l'impulsion.

Je n'entrerai pas dans le détail des différentes

sources de ces courants et contre-courants qui agitent plus ou moins l'atmosphère; nous possédons maintenant un excellent ouvrage sur la météorologie (i); c'est à toi de le consulter: je me bornerai à te donner quelques idées générales sur les principaux points de cette science, qui n'est pas complète encore.

Comme tu l'as déjà remarqué au sujet du phénomène des marées (2), l'attraction combinée du Soleil et de la Lune occasionne, en effet , dans V océan aérien^ appelé atmosphère , un flux et reflux; seulement, ainsi que je te l'ai dit, ces mouvements, par suite du peu de densité de l'air comparativement à la densité de l'eau, sont moins importants et presque inappréciables; mais l'attraction solaire et l'attraction lunaire doivent, comme tu l'as pressenti, être placés au nombre des forces diverses qui agissent sur l'atmosphère et qui contribuent à en troubler l'équilibre. Cependant, c'est dans les effets du calorique (de la chaleur, si tu l'aimes mieux quoique ces mots ne soient pas synonymes) qu'il faut voir la principale cause de la production du vent; Yéléi^ation de la température, à mesure que le Soleil monte à l'horizon , doit donc être considérée comme une des causes principales de

(1) Cours complet de météorologie» de Kaemtz , traduit et annoté par M. Ch. Martins.

(«) Huitième caliier.

Vélëi^ation du vent que tu as remarquée, bien plutôt que l'attraction solaire.

L'explication détaillée des vents alises que j'emprunte à l'ouvrage de M. Ch. Martins va te donner une idée positive de l'action du calorique dans la formation du vent :

« Peu de phénomènes ont excité autant d'étonnement parmi les premiers navigateurs qui, dans le XV^ siècle, se hasardèrent dans l'océan Atlantique, que les vents d'est, qui soufflent régulièrement entre les tropiques. Les compasgnons de Colomb furent frappés de terreur lorsqu'ils se virent poussés par des vents d'est continus, qui semblaient leur présager qu'ils ne pourraient jamais retourner dans leur patrie. Pendant plusieurs siècles on s'efforça vainement de les expliquer ; enfin Halley et Hudley proposèrent la théorie suivante :

« Les régions qui bordent l'équateur sont les plus chaudes de la Terre , puisque le Soleil s'éloigne peu de leur zénith; mais, à partir de ces zones, la température va en diminuant à mesure qu'on s'avance vers les pôles. 11 se forme donc un courant supérieur de l'équateur vers les deux pôles, un autre inférieur des pôles à l'équateur. L'air des pôles s'échauffe dans le voisinage de l'équateur, monte et retourne de nouveau vers les extrémités de l'axe terrestre. Nous devons donc trouver un vent du nord dans l'hémisphère boréal, un vent du sud dans l'hémi-

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sphère austral; mais ces deux directions se combinent avec le mouvement diurne de la Terre d'occident en orient, il en résulte un vent de N. E. pour notre hémisphère, un vent de S. E. pour l'autre. En effet, le diamètre des cercles parallèles allant toujours en diminuant à mesure qu'on s'éloigne de l'équateur, et tous les points situés dans un même méridien tournant en vingt-quatre heures autour de l'axe terrestre, il en résulte qu'ils se meuvent avec une vitesse d'autant plus grande qu'il sont plus rapprochés de la ligne équinoxale. Mais les masses d'air qui, du nord, affluent à l'équateur, ont une vitesse acquise moindre que celle des régions vers lesquelles elles se dirigent ; elles tournent donc moins vite que les points situés vers l'équateur, et opposent aux parties qui s'élèvent au-dessus de la surface du globe, une résistance analogue à celle d'un vent delN. E. bien caractérisé. Par la même raison le veut alise de l'hémisphère austral souffle du S. E. »

M. Arago résume, comme touj ours, en peu de mots l'explication du phénomène en disant : <c Le vent alise qui souffle entre les tropiques est produit par la rotation même de la Terre d'occident en orient. »

Si tu lis, comme je t'y engages, ma sœur, l'ouvrage de MM. Kaemtz et Martins tu verras que la configuration de la Terre, ses montagnes, ses bassins, ses golfes, ses baies, influent encore sur

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la direction et sur la production des courants atmosphériques déterminés toujours et avant tout par l'effet du calorique que rayoïuie la Terre ; tu verras encore comment les vents possèdent une partie des propriétés physiques des contrées d'où ils viennent. « Ainsi, les vents d'ouest qui soufflent de la mer, sont beaucoup pUis humides que ceux de l'est qui traversent les continents. L'opposition entre la température élevée de la Méditerranée et celle des Alpes couvertes de neige , donne lieu à des courants aériens d'une extrême rapidité. Si leur effet s'ajoute à celui d'un vent de nord général, il en résulte une bise d'une violence si grande qu*on ne peut s'en faire d'idée. En Istrie et en Dalmatie ce vent est connu sous le nom de bora^ et sa force est telle qu'il renverse quelquefois les chevaux et les charrettes. 11 en est de même dans la vallée du Rhône, oii règne souvent un vent du sud très-froid , qui se nomme le mistral, et qui n'est pas moins redoutable que le vent du nord, connu en Espagne sous le nom de gallepo. »

Tu me permettras , ma petite sœur , de te renvoyer à l'ouvrage même pour les vents si dangereux du désert; mon rôle se borne, pour le moment, à te familiariser avec les causes des phénomènes atmosphériques.