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construit pour la mesure des courants des machines à frottement (1).
M. O. Lodge, a le premier, émis l'opinion (1894) que les décharges électriques de l’atmosphère sont probablement de nature oscillante Il est acquis aujourd’hui que la foudre produit des oscillations électriques dans les conducteurs voisins et par conséquent des ondes dans l’atmosphère (2). On lit toutefois dans J. E. Murray : (3) « L'origine de ces troubles est restée douteuse jusqu’en « 1911 où j'ai eu l’occasion d’écouterles atmosphériques et d’obser- « ver en même temps un orage dans les environs. Chaque éclair « produisait un atmosphérique ordinaire... La conclusion est donc « que les atmosphériques sont en général des ondes électriques « naturelles produites par des éclairs». |
Quoi qu'en dise J.-E. Murray nous allons montrer que bien avant lui on avait considéré les orages comme producteurs d’ondes.
Dès 1895, Popoff (4) avait fait usage d’un long conducteur vertical comme une tige de paratonnerre en connexion avec un cohéreur dans le but de suivre les mouvements des orages à éclairs à travers l’atmosphère.
En Italie, dès 1900, Boggio-Lera, à Catane (5), enregistrait les décharges d’orages lointains en utilisant le principe des ondes hertziennes et des cohéreurs.
Th. Tommasina (6) indique aussi en 1900 que l’une des applications de l’auto-décohérence du charbon peut prendre une place importante dans l'étude des orages lointains par l’électro radiophone, c’est le nom qu’il donne à un appareil pouvant signaler, en les traduisant par des sons, les radiations produites par les décharges électriques proches ou lointaines. Bientôt après (7) Tommasina montre qu’il a pu enregistrer des orages à plus de 400 k. de distance ; il ajoute que quelques éclairs ne produisent pas d'ondes électriques. J. Harden (8) avait aussi signalé, en 1900,
(4) Annales de chimie et de physique, 22° série, t. XXXIITI, p. 62. (2) Lorskc. Les orages. Paris, G. Thomas.
(3) J.-E. Murray. Manuel de T. S. F. Traduction de H. Magniez. (4) Poporr. Journ, Soc. phys-chim. russe 28-29, 1898.
(5) Meteo. Zeitsch. 1901, 136.
(6) C. R. Ac. des sc. 131-1900, 870-878.
(7) C. R. Ac. des sc. 133-1901, 1901-1083.
(8) Elect. Z. S. 21-800, 1900.
que tous les éclairs ne constituent pas des décharges oscillantes, La même observation est faite aussi par J. Fenyi (1).
C'est surtout à M. A. Turpain (2) que l’on doit, en France, les premières recherches sur l’utilisation des antennes et les dispositifs de T.S.F. pour l'étude des orages. Le 19 Juin 1902, à 11 h. 30 du matin il prévoyait à Pavie, près de St-Emilion (Gironde), un orage qui éclatait sur Pavie à 4 h. du soir. A. Turpain utilisa d’abord le détecteur à limaille et l'enregistrement graphique auquel il ajouta un avertisseur par sonnerie électrique. Il ajouta ensuite le cohéreur à aiguille de J. Fenyi (3) et associa l'appareil à un baromètre enregistreur. Plus tard il eut recours à un enregistreur bolométrique avec détecteur thermique. Enfin M. A. Turpain emploie l'enregistrement graphique au moyen d’un micro-ampèremètre à inscription continue (4). En 1912, A. Flajolet (5) utilise le poste de l'Observatoire de Lyonavec détecteur électrolytique, puis à sulfure de plomb pulvérulent.
En Angleterre W. H..Eccles et M. H. Airey (6) se demandent si les parasites atmosphériques sont dus à des coups de foudre très éloignés ou à des causes extra-terrestres. Pour résoudre le problème l’un d’eux observe à Londres, l’autre à Newcastle en commençant et en finissant à la même heure. Les corrélations des heures de leurs observationsétaient rendues aussi précises que possible grâce aux signaux horaires quotidiens de la Tour Eiffel, de Poldhu et de Norddeich. Les deux observateurs enregistrent eux-mêmes sur une bande de papier, où six pouces représententune minute, les pertubations entendues au téléphone. Un grand nombre de marques faites indépendamment par les deux observateurs coïncident convenablement comme époque et aussi dans leurs formes. Ce dispositif n'étant pas automatique, l'équation personnelle inter-
(1) J, Fenvr. Met. Zeitsch 1903, 41.
(2) A. Turpain. La prévision des orages au moyen des cohéreurs. C. R,. de l'Association française pour l’avancement des sciences. Montauban 1902.
(3) J. Fexvyr. Ueber konstruction und Funktion eines einfachen Gewitterregistrators Met. Zeit. 1903, 462.
A. Turpaix. Le Radium 8-1911-419.
(4) A. Turpain. Le Radium 8-1911-388.
(5) A. FLasozer. Contribution à l'application de la T.S.F., à l'étude et à l'annonce des orages. Memoires, Ac. Sc. Lett. et Arts de Lyon (1912).
(6) Proc. Roy. Soc. 85-1911-145.150. Le Radium 8-1911-23d.
vient ; ilindique néanmoins que 69 à 80 0, des perturbations entendues à Londres et à Newcastle sont dues à la même cause.
Des expérimentateurs américains s’occupèrent en 1918 d'améliorer la réception des signaux européens. Plusieurs séries d’observations méthodiquement organisées au cours de l’année 1920 par M. L. W. Austin (1), Chef du Laboratoire radiotélégraphique de la Marine des Etats-Unis, donnent la conclusion générale suivante :
« Sur la côte est les perturbations proviennent en grande majorité « des plaines chaudes du Mexique ; sur la côte ouest, les sources « de ces perturbations semblent localisées sur des montagnes « élevées peu éloignées des postes d'observation. Dans tous les cas « les atmosphériques viennent de la terre et non de la mer..... Il «n’est pas encore possible de formuler une théorie complètement «satisfaisante des atmosphériques, mais il paraît problable qu'ils « ont pour cause de puissantes décharges entre des masses d’air «se trouvant à des polentiels différents. »
L'auteur conclut en faisant ressortir que ces premiers résultats, si incomplets qu'ils soient, montrent l'importance qu’aurait l’organisation d’un plan général et mondial d'observation des atmosphériques.
Plus récemment encore, S. Wiedenhoff (2) analyse des observations méthodiques faites à la station radiotélégraphique de recherches de Strelitz. Au sujet des atmosphériques l’auteur distingue le claquement isolé dont il compte le nombre pendant un temps donné et le bourdonnement ou crépitement continu dont il note l'intensité. Ses conclusions sont: Le nombre moyen de claquements dans les différents mois de l’année est très variable. Il existe une variation périodique diurne des parasites, un maximun en août et septembre, un minimum en février. L'observation simultanée de données météorologiques : pression, température, état hygrométrique, vent, état du ciel et chute de potentiel dans l'atmosphère, ionisation, a pu faire constater qu'aux périodes de parasites intenses correspondent de faibles variations de potentiel atmosphérique et une grande ionisation. Des observations ont été faites en différents points. La loi périodique quotidienne se
(4) L.-W. Ausrin. Journal of the Franklin Institute: mai 1924, 191, p. 619 630. — L’Onde électrique. n° 1, janvier 1922
(2) Communication des services des P. T. T. allemands. Iahrbuch. Octobre 1921. B. 18, S. 242. L'Onde électrique. Ne 2. Février 1922.
retrouve partout, mais des maxima et des minima se produisent en différents points à des périodes différentes de l’année. La situation des postes influe très nettement sur l'intensité et le nombre des parasites. Norddeich, au bord de la mer, a beaucoup moins de parasites que les postes situés à l’intérieur de l'Allemagne.
C’est en 1911 queM. E. Rothé, alors professeur à la Faculté des Sciences de Nancy, utilise le galvanomètre de Duddel pour la mesure relative de l'intensité des décharges et montre que les parasites ne sont pas dus simplement à des orages locaux, mais à des phénomènes plus lointains :
Au cours de la guerre (1), M. E. Rothé, à la Direction des Inventions, appliquent pourla première fois la radiogoniométrie à l'étude des orages, indique qu’on trouve, pour les parasites atmosphériques, des directions privilégiées, variables suivant les jours et les heures, et montre que le radiogoniomètre permet de suivre la marche d’un orage.
A la suite de nouvelles observations réalisées à partir de 1919, à l’Institut de physique du Globe de Strabourg, dont il est actuellement le Directeur, M. E. Rothé et ses collaborateurs, (2) peuvent aflirmer par une méthode inédite, celle du radiogoniomètre, qu'on trouve des directions privilégiées pour les parasites quand les nuages orageux sont au loin à l'horizon ; quand l’orage est trop voisin les parasites s’observent dans tous les azimuts. Ilest amené en 1920 à distinguer différentes sortes de parasites suivant la nature des bruits perçus au téléphone.
Au cours du printemps 1918, j'avais demandé à mes camarades du poste émetteur et récepteur de la Station météorologique dela Ime armée de vouloir bien me signaler les jours durant lesquels les parasites devenaient particulièrement gênants pour la réception. Je pus alors dresser le tableau suivant correspondant aux jours à parasites violents.
8 avril : Une dépression venue d’Islande abordel’Angleterre.
10 avril : Une dépression s'annonce sur le golfe de Gascogne.
41 avril : Dépression sur le même golfe,
(4)E. Rorué. Annales de physique. 9% série XVII. mai. juin 1922, (2) Voir Jbid, ‘
413 avril : Dépression sur le même golfe.
1h avril : La dépression précédente envahit la Méditerranée et
pousse une pointe sur la vallée du Rhône.
16 avril : Dépression golfe de Gênes.
48 avril : La France est une aire de basses pressions où peuvent
exister des tourbillons secondaires.
24 avril : Col isobarique s'étendant du Sud à l'Est de la France.
28 avril : Dépression golfe de Gênes.
29 avril : La dépression envahit l'Espagne.
30 avril : La dépression s'étend sur la France.
3 mai : Dépression golfe de Gascogne.
Ces quelques observations me montraient déjà que les parasites atmosphériques perçus à Clermont (Oise) sont particulièrement violents au moment où une dépression aborde la France, ou lorsque notre pays est couvert par une aire de basses pressions favorables aux tourbillons secondaires.
Mais la réception faite par antenne fixe ne peut permettre d’autres indications.
Au coùrs de l'été 1921, M. Rothé (1) m'a proposé de venir collaborer à l’Institut de Physique du Globe de Strasbourg aux recherches indiquées ci-dessus, recherches qu’il avait lui-même entreprises pour la {re fois, pendant la guerre en 1917 (2) et pu continuer depuis grâce au bienveillant concours du Dr. Henri de Rotschild. Il s'agissait de suivre au radiogoniomètre la marche des orages et de rechercher les influences atmosphériques sur la propagation et l’orientation des ondes hertziennes. Une étude plus approfondie des parasites atmosphériques m'a donc été facilitée puisque le cadre radiogoniométrique (3) permet de trouver non seulement l’époque des maximums mais aussi la direction d’origine.
(4) de tiens à remercier iciM. Flahaut, Membre del’Académie des Sciences, Professeur à la Faculté de Montpellier, d’avoir bien voulu me mettre en rapport avec M. Rothé.
. (2) Voir Annales de Physique. Mai-juin 1922T, XVII. Expériences dé Saint:
Cyr 4917-4918.
(3) Voir : Réception par cadres radiogoniométriques. Les applications. de la T,S. F, — E, Rorné Berger-Levrault. Paris.
sé
Les parasites entendus au téléphone donnent des sensations très différentes. On y distingue des craquements comparables au bruit d’un morceau de bois que l’on brise, des claquements de note plus élevée que les précédents, mais plus brefs et plus secs et enfin des décharges, manifestations plus rares, de plus longue durée, présentant un bruit métallique intense, de note très élevée et conservant pendant leur durée la même intensité et la même hauteur.
Cette distinction des parasites à l'oreille de même que la recherche de la direction de leur maximum d'intensité ou de fréquence nécessite une grande habitude. J'ai été amené à compter les parasites par minute suivant les divers azimuts de 20° en 20°. Parfois il faut diminuer l'ampiification pour éteindre les nombreux craquements ou claquements et me percevoir que les charges plus importantes. Enfin le maximum trouvé on contrôle la direction en mettant Le cadre à 90 degrés pour obtenir le minimum. On trouve souvent plusieurs maximums très nets el le cas est des plus intéressants.
Les observations des parasites, pour être fructueuses, doivent être fréquentes dans une même journée. Dans ce cas seulement on peut suivre avec profit les déplacements des maximums et surprendre des phénomènes qui échapperaient sans nul doute à des observations trop espacées.
Enfin on peut substituer au téléphone un appareil inscripteur. M. Rothé m'a engagé à installer pour l'inscription des parasites l’oscillographe à fer mobile de M. Abraham qu'il s’était procuré à cet effet (1). Les bandes d'inscription, faites d’ordinaire alors que le cadre est dirigé vers les maximums, révèlent les différents genres de parasites. Les craquements et claquements s’enregistrent par des encochesisolées ; les décharges par une série ininterrompue de vibrations dont la durée atteint parfois plusieurs secondes.
Le 10 août 1921, à 15 h. 30, j'ai pu enregistrer des éclairs visibles dus à un orage sur Stasbourg, quelques jours plus tard j’enregistrais aussi des éclairs accompagnés de grêle. Ces éclairs visibles se traduisent bien comme il a été dit pour les décharges. Il est donc hors de doute que toutes les décharges inscrites ou entendues correspondent à des éclairs plus ou moins lointains.
L'amplitude des vibrations dans les décharges diminue avec des
(A) La description de cette oscillographe est contenue dans les C. R. de l'Ac. des Se. 169, II, 171-174,
régions orageuses de plus en plus éloignées. Des orages sur le. Midi de la France peuvent se distinguer de ceux qui éclatent dans la région du N. ou du N.E. D'autre partles'encoches isolées disparaissent presque avec des régions orageuses voisines. On pourrait conclure de là que les encoches isolées, propres aux craquements et claquements, correspondent aux maximums de décharges lointaines. Le 5 août j'entendais et j’enregistrais uniquement de nombreux craquements paraissant venir du N.W. et la presse signalait bientôt après de nombreux orages sur le nord de l’Anglegleterre. Ces orages étaient du 5 août et amenaient la fin d’une période de sécheresse exceptionnelle sur ces régions.
Généralement les décharges peu nombreuses dès les premières heures du jour croissent en nombre dans l’après-midi pour diminuer dans la soirée. Cette remarque ne fait que confirmer la distribution horaire des orages d’après M. Angot. Si on répartit toutes les observations d’orages relevées à Paris pendant la période de 20 ans en huit périodes de trois heures on trouve que sur un total de 1000 orages il s’en présente le nombre suivant dans chaque période.
minuit à 3 h. 92 12-00 8,21507: 242 SR MPE A UE 40 19 Ham tie Une 304 Gel) ete Eine 43 nine ver AIN, 173 Data nn 53 21 h. à minuit 93
On observe plus de la moitié du nombre total des orages entre midi et 18 heures. Von Hann (1), dans son livre de météorologie, fait les mêmes remarques au sujet de l’'Ecosse, de la Norwège, de l'Allemagne, etc...
Cette distribution horaire n'implique pas nécessairement un maximum constant des parasites dans la soirée.
Le 28 juillet, à 5 h. 20, je percevais à Strasbourg des parasites très violents venant du N.N.W. et des orages nous étaient bientôt signalés, à cette heure, sur la vallée de la Moselle,
Le 3 août, à 7 heures, les parasites étaient plus violents encore sur tous les azimuts et les orages faisaient rage sur toute la vallée de la Moselle, sur tout le plateau de Lorraine, sur les Vosges moyennes.
Les 10 et 11 août les parasites étaient déjà violents à 7 heures.
(4) Von IHann. Lehrbuch der Meteorologie, p. 680,
Le 10 août, dès le matin, par un magnique ciel sur Strasbourg, j’enregistrais des décharges presque continues dans la direction S.W. alors que des pluies orageuses torrentielles inondaient le midi de la France et provoquaient une crue de la Garonne.
Les mêmes remarques ont pu être faites les 22, 23, 29 août, les 9 et 16 septembre.
On peut être frappé du nombre de parasites perçus dans une journée. Nous n'avons en somme aucune idée du nombre réel des décharges atmosphériques. Le jour où on notera tous les orages qui éclatent sur les différents pays on sera bien moins surpris de la fréquence des parasites entendus. Il ne faut pas perdre de vue que les ondes naturelles doivent transporter une grande énergie et peuvent être détectées à des distances considérables. Il n’est donc pas surprenant d'obtenir souvent des inscriptions presque continues. Teisserenc de Bort aflirme avoir vu des orages avec 27 ou 28 éclairs par minute. D'autre part, Von Hann indique qu’il peut exister des décharges silencieuses à très grande hauteur, le son se propageant fort mal dans ces régions ; ces décharges auraient lieu dans le domaine des cirro-cumulus, c’est-à-dire à l'avant des dépressions.
Enfin, le jour où le sondage aérologique laisse pressentir des orages prochains est aussi celui où l’on perçoit des parasites très violents. Le fait s’est présenté le 10 août. Dès 7 heures du matin, les parasites étaient extrêmement forts et nombreux, Le sondage de 8 heures ne laissait aucun doute, l’orage devait éclater dans les 24 heures sur Strasbourg. Il est arrivé, en effet, à 15 h. 30, à la suite d’un cyclone venant du S.W. de la France et endommageant gravement le poste de T. S. F. de la Doua à Lyon.
Au printemps 1918, comme je l’ai exposé, il m'avait semblé que les parasites atmosphériques devenaient gênants lorsqu'une dépression abordait la France. Le cadre radiogoniométrique m'a permis de nouvelles remarques pouvant servir à la prévision du temps. J'ai été amené à rattacher la fréquence des parasites dans une direction donnée à l'existence de dépressions dans cette direction. Les faits observés m'ont conduit à proposer les lois suivantes.
Jo S'il existe une dépression lointaine bien caractérisée, à isobares fermées nettement concentriques, le maximum observé est vers la région Sud ou Sud-Est de cette dépression, le déplacement dela direction du maximum et la variation d'intensité des parasites permettent de suivre la dépression.
20 S'il existe une dépression dont le centre est très éloigné et dont les isobares ont une courbure moins prononcée, le maximum est encore vers la périphérie Sud ou Sud-Est de la dépression, il est moins nettement caractérisé que dans le cas précédent.
3° Les dépressions secondaires, les poches barométriques, les cols barométriques voisins correspondent à des fronts orageux et
le maximum est diflicile à déterminer : les parasites sont alors violents dans tous les azimuts.
40 Un point orageux voisin donne des parasites violents dans la direction de l’orage.
Ces observations m'ont permis non seulement de suivre le déplacement des dépressions connues mais encore de prévoir l’arrivée de nouvelles dépressions connues dont l'existence n’a été connue que le lendemain.
A titre d'exemples, j'indiquerai les faits suivants : 28 juillet, 5 h. 20 : Parasites violents sur N.N.W. Orages sur la vallée de la Moselle.
7 h. 20: Parasitesen diminution, plus d’orages en Alsace. 15 h : Maximum net SW. La situation isobarique avait donc changé et en effet une dépression à centre St-Mathieu envahissait le S.W. de la France.
(Première loi : prévision d’une nouvelle dépression).
29 juillet, 8 h. 30: Maximum N.N.W. — Le centre dépressionnaire s’est déplacé sur Shields (première loi : déplacement d’une dépression).
30 juillet : Maximum N.N.E. — La dépression est sur la Baltique. (Première loi : déplacement d’une dépression). 4cr août: Maximum N.N.W. — Je conclus à une nouvelle dépres-
sion venue du haut Atlantique, malgré un superbe ciel sur Strasbourg. Cette dépression a déjà son centre sur Torshavn. (Première loi: prévision d’une dépression).
2 août: Maximum N.N.W. — La dépression se trouve dans la même direction. Son centre est sur Stornoway.
3 août : Les parasites violents sur tcus Ics azimuts, dès 8 heures, me font conclure à une poche barométrique voisine aperçue plus tard sur la carte. — Orages: Vosges, Lorraine, Moselle, (Troisième loi: poche barométrique).
