Amplitude des oscillations barométriques

Nous avons vu que tout vent méridien ne représente que la composante horizontale d'un mouvement parallèle à Taxe de la terre, car, si cela n'était pas, ce vent serait dévié et sortirait du méridien.

Mais si la composante horizontale du mouvement parallèle' à l'axe de la terre est proportionnelle à sin.^l ou au sinus du double de la latiude, la composante verticale de ce mouvement proportionnelle- à tang\ devient un multiple du carré du sinus de la latitude. Et comme celte dernièrecomposante s'ajoute ou se retranche de la pesanteur selon qu'elle est descetidanle ^u ascendante, et détermine une variation barométrique, il en résulte que l'amplitude des oscillations barométriques produites par les.vents méridiens thermaux ou irréguliers croît de l'équaleur au pôle, comme le carré du sinus de la latitude.

Les vents autres que les vents méridiens n'agissant sur le baromètre que par leur composante méridienne, il en résulte que les vents méridens produisent l'amplitude maxima de l'oscillation barométrique.

Or» les amplitudes maxima observées satisfont, en effet, à la loi du carré du sinus de la latitude. Ainsi, connaissant l'amplitude maxima relative à une latitude, on peut en déduire immédiatement l'amplitude maxima de l'oscillation barométrique à toutes les autres latitudes. La figure ci-dessous fournit ces amplitudes calculées conformes à celles observées (1).

AMPLITUDES BAftOMETRIQUES AUK DIVERSES LATITUDES DAXS LSS DSUX HÉMISPHÈRES.

PôleS.80 80 70 60 50 40 30 20 10

10 20 30 40 50 60 70 80 OOPdle \

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> c «^ es 2

en

(1) Voir, pour let observations, Kaemtz, p. 297.

DES VENTS THERMAUX IRRÉGULIERS. 15o

S'il n'existait d'autre force que Taction des différences de température, les mouvements produits sur mer ne seraient que des brises plus faibles que les brises de terre et de mer; mais comme l'attraction exercée par les astres détermine des oscillations méridiennes annuelles^ mensuelles et semi-diurnes, qui sont aussi des multiples du sinus du double de- la latitude et ont leur plus grande amplitude par 45® de latitude, il arrive que ces oscillations régulières peuvent être entravées accidentellement par l'action thermale, et comme tout retard dans un mouvement inamissible doit être racheté par une accélération, l'on conçoit que la force thermale, faible par elle-même, mais devenue une cause de perturbation dans un mouvement régulier, peut devenir la cause déterminante de vitesses méridiennes assez considérables. Or, ces vitesses seront proportionnelles au sinus du double de la latitude, comme les forces méridiennes qui les produisent ; et comme ces vitesses ne représentent que la composante horizontale d'un mouvement parallèle à l'axe, la composante verticale de ce mouvement devient proportionnelle au carré du sinus de la latitude, comme aussi la variation barométrique qu'elle détermine selon la latitude.

3. — Uamplitude des oscillations barométriques est plus forte

sur mer que sur terre.

L'air circulant plus facilement sur mer que sur terre, les vents inférieurs sont plus forts sur mer; or, le coefficient de la vitesse du vent se trouve dans sa composante ascendante ou descendante, et influe par suite sur la yariatioh barométrique produite ; dès lors cette variation doit être plus forte sur mer que sur terre.

i. — L amplitude des oscillations barométriques est plus

forte, en hiver qu'en été.

L'air étant plus dense en hiver qu'en été, les vitesses verticales ifjhérentes aux mouvements méridiens de la couche infé-

1Ô6 DES VENTS THERMAUX IRRÉGLLIERS.

rieure se rapportent à une masse plus grande et agissent plus vivement sur la cuvette du baronqiètre, en faisant varier le poids d'une partie plus notable de la colonne atmosphérique.

Les amplitudes des variations hygrométriques aux diverses latitudes smt proportionnelles à sin.'^l comme les amplitudes barométriques.

L'humidité de l'air augmente à mesure qu'il approche de sa saturation.

Le des hygromètres répond à l'air sec, la division .100^ de l'hygromètre répond à l'air salure dont la quantité de vapeur diminue avec la température de l'équateur au pôle et de bas en haut en s'élevant dans l'atmosphère , mais l'humidité apparente est la même pour le même degré de l'hygromètre à toute latitude et à toute hauteur parce que cette humidité résulte du rapport entre la quantité de vapeur existante dans l'air et celle qu'il contiendrait s'il était saturé. Or un rapport ne change pas de valeur si ses deux termes varient proportionnellement; en un même lieu l'humidité augmente si la température diminue parce que le dénominateur de l'humidité diminue, l'air saturé à une température plus basse renfermant moins de vapeur. Au contraire l'humidité diminue si la température augmente parce que le dénominateur augmente. Ainsi l'air qui s'élève ou qui se dirige vers le pôle augmente en humidité, parce qu'il se refroidit, et l'air qui s'abaisse ou se dirige vers l'équateur, se dessèche ou diminue en humidité, parce que la température augmente.

La dernière de ces deux causes de Variation hygrométrique est exprimée par la composante verticale u^=iv tangl du vent méridien v, considéré comme la composante horizontale d'un mouvement parallèle à l'axe de la terre. Or, si ce mouvement est produit par la différence des températures, qui décroissent de l'équateur au pôle avec cos.^î, v est proportionnel à sin.2ï, et par suite u devient un multiple de sin.^ /.

Ainsi les amplitudes des variations hygrométritjues produites

par les vents sont proportionnelles à sin.* l et croissent de i'équateur au pôle comme les amplitudes barométriques.

Mais il y a des variations produites par les vitesses ascen- •dantes de l'air dues à l'action calorifique du soleil pendant le calme; ces dernières variations sont comme les températures proportionnelles à cos.^ {l — v) et leur amplitude diminuant à mesure qu'on s'éloigne de la latitude v occupée par le soleil, c'est au maximum thermal que se produisent les plus fortes vitesses ascendantes dues à cette cause et les pluies torrentielles qui en résultent expriment le maximum hygrométrique.

Les variations hygrométriques inhérentes aux orages sont également produites par les vitesses ascendantes engendrées par l'action calorifique du soleil pendant le calme de Fair.

S. — Rose barométrique et hygrométrique des vents.

. Chaque vent détermine une variation barométrique par sa composante méridienne; il suffit de connaître à une latitude donnée la variation barométrique que produit le vent méridieu du Nord ou du Sud pour en conclure immédiatement la variation que produirait un vent de même force de toute autre direction, en déterminant la composante méridienne de ce vent; de là un moyen facile de tracer une rose barométrique des vents faibles ; l'on décrira un cercle avec un rayon proportionnel à la variation barométrique produite par le vent du Nord, et après avoir marque sur ce cercle les rayons correspondants aux divers rumbs de vent, on mènera par les divisions du cercle des parallèles au diamètre Nord et Sud. Les longueurs de ces parallèles comptées à partir du diamètre Est et Ouest représenteront les variations barométriques produites par les vents correspondants aux rumbs respectifs. Ces variations seront positives pour tous les vents ayant une composante Nord et négatives pour ceux ayant une composante Sud. La figure suivante se rapporte à la construction indiquée ci-dessus.

BOSE BAROMETRIQUE DES YEKTS.

Pressions augmentées.

Hauteur moyenne

du barom^lrc.

Pressions diminuées.

Pour une même quantité de vapeurs en dissolution dans Tair, l'humidité relative augmentant si la température baisse et diminuant si la température augmente, et les vitesses ascendantes de Tair le faisant pénétrer dans des couches plus froides, tandis que les vitesses descendantes le font pénétrer dans des couches plus chaudes , il en résulte que l'humidité relative des divers vents est proportionnelle à leur composante méridienne. Ces composantes méridiennes étant représentées par les longueurs des parallèles au diamètre Nord et Sud de la rose menées par les divisions du cercle des rumbs de vent, et comptées à partir du diamètre Est et Ouest, les longueurs comptées au-dessus de ee diamètre se rapporteront aux vents ayant une composante Sud, et marqueront le degré d'humidité relative de ces vents ascendants, et les longueurs comptées au-dessus de ce diamètre se rapporteront aux vents ayant une composante Nord et marqueront les degrés de sécheresse relative de ces vents descendants.

B08S HTGBOMiTBlQUE DES TEHT9. ^

Humidité augmentée.

Humidité

moyenne.

Humidité diminuée.

Dans les oscillations méridiennes de grande amplitude, le vent de Sud dévié vers l'Est devient Sud-Ouest et fait répondre le minimum barométrique au vent de Sud-Ouest, et le vent de Nord dévié vers l'Ouest devient Nord-Est, et faif répondre le maximum de pression au vent de Nord-Est.

En appliquant à ce maximum la construction indiquée ciavant, on obtient la rose barométrique suivante :

Le transport alternatif de l'air vers le pôle et vers Téquateur détermine un tour entier sur le compas des vents perçus, et ces vents tournent sur le compas dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord, et en sens inverse dans l'hémisphère Sud. Celte loi, qui se trouve en effet confirmée par les observations discutées par Dove, règle la succession des influences barométriques des vents résumées dans les deux figures ci-dessous.

s. 0. NO. N. NE. E. SE. E. SO.

[Hémisphère Nord.)