ÉTAT DE 1.’ ATMOSPHÈRE PENDANT LES HALOS

— Dans le monde ni même dans certains livres scientifupies l'on ne distingue pas sufli.samment les couronnes des halos; il est donc difficile de savoir si leur apparition se lie à certaines modificatioos dans l’état de l’atmosphère. Cependant la plupart des observations se rapportent}! de vrais halos, et l’on dit que les uns et les autres annoncent la pluie, surtout cjuand ils se montrent autour de la lune, où on les observe plus souvent qii'autour du soleil ; mais comme on peut observer des couronnes chaque fois qu’il y a des nuages au ciel, ils perdent toute signification. C’est seulement quand le diamètre de la couronne diminue sensiblement on peu de temps, c’està-dire lorsque la grosseur des vésicules de brouillard augmente rapidement, qu'on doit s'attendre à une pluie prochaine.

Il en est autrement des vrais halos; ils prouvent l’existence de cirrus, et comme ils se montrent le plus souvent quand le baromètre baisse, la pluie ne tarde pas à venir. C'est surtout le cas

par le s6lell et parallèle & ce grand cercle vertical. Le parlièlie correspondant sera placé sur ce petit cercle i une distance angulaire un peu pliu grande que '22“, l'excès de distance étant d'autant plus grand que la distance du soleil au vertical S. !• O. est plus grande elle-même.

Le système des prismes perpendiculaires au plan vertical dont l'azimuth est le S. 2" O. donnerait aussi deux parliélies, l'un supérieur, l'antre inférieur, extérieurs tous deux au halo; et comme la distance angulaire du soleil à ces différents cercles rarticanx. sud, S. I‘>0.,R. 2®0.,... va sans cesse en croissant, l'ecartiles parhélies correspondants hors du halo ordinaire, s’accroit simultanément. Si donc nous considérons maintenant la série tonnée par tous ces parlielies, nous verrun.s facilement qu'ils forment deux courbes distinctes qui louchent le halo ordinaire l'une à son point de culmination, l'autre à son point le plus bas, et que ces courbes sont extérieures à ces halos. Ces deux courbes sont les arcs tangents circiimzénithaux du halo ordinaire, et de la sorte elles se trouvent complètement expliquées. Quant à la prédominance des prismi» i axes horizontaux , elle résulte très-probablement de ce que ces prismes étant peu allongés relativement aux dimensions de leurs bases et formant une sorte de lame hexaèdre, doivent tomber dans l'air en présentant le tranchant.

L'arc tangent au halo extraordinaire ne peut s’expliquer de la sorte Cet arc résulte, pour .M. (Isllr, de la réfraction di s rayons dans des cristaux dont l'axe est vertical ; les rayons, après avoir pénétré par l'une des six faces verticales, ressortent en traversant l'hexagone qui forme la base inférieure du cristal. Pour l'explication complètcdii pheno nène, Il faut ndmettie en outre que ces prismes éprouvent de petits balancements autour de In verticale. L'éclat de cet arc varie avec la hauteur du soleil, et l'époque la plus brillante de l'apVariiion est, d'après M. (islle, celle où l'élévation de l'astre est de 21° 57'. Les rayons traver-ent alors les prismes dans des conditions qui réalisent sa déviation minimum, et la lumière émergente est efficace.

Krsiiilct a interprété différemment l'origine de cet arc circumzéiiiih il i mais sa théorie s'accorde moins bien avec l'observation. B.

4<0 OPTFQUE ATMOSPHÉRIQUE.

pendant l’été , et j’ai souvent observé de très-beaux halos quand il y avait au loin ou dans le voisinage de violents orages accompagnés de grêle *.

On pourrait encore se demander pourquoi les halos sont si rarement complets, pourquoi l’on voit tantôt les cercles concentriques au soleil, tantôt ceux qui passent par cet astre; s’il était possible d’étudier les cristaux do neige qui réfléchissent et réfractent la lumière, il serait facile de répondre à cette question. Il me paraît probable que ces dilTérences tiennent aux différentes formes que ces cristaux peuvent affecter : si ce sont des prismes qui flottent dans l’air, un cercle lumineux est produit par réfraction; si ce sont des cristaux lamellaires, la réflexion engendre un cercle parhélique qui passe par le soleil. C’est seulement quand les deux espèces de cristaux existent à la fois qu’on observe simultanément les deux phénomènes. Cette combinaison est rare, car ordinairement on ne voit flotter qu’un seul genre de cristaux dans l’atmosphère.

ARC-xm-CXZSti. — Quand les rayons du soleil tombent sur des gouttes de pluie, alors on voit dans la région du ciel qui lui est opposée un ou deux arcs de cercle teints des couleurs du prisme et connus sous le nom d'arc-en-cief. Si ces deux arcs sont complets, ils sont aussi concentriques, et des mesures exactes prouvent que leur contre se trouve là où est l’ombre de la tête du spectateur. L’arc intérieur, qu’on voit le plus souvent et dont les couleurs sont plus vives, se nomme le premier arc ou l'arc intérieur {Hauptregenbogen); l’autre, extérieur, second arc-en-ciel ou arc-en-ciel extérieur {Nebenregenbogen). Dans le premier le violet se montre au dedans, le rouge en dehors, et par conséquent le rayon de l’arc rouge est plus grand que celui de l’arc violet; quelquefois le bord interne offre une répétition des couleurs en lisérés fins, dans lesquels on remarque surtout le rouge et le vert. Dans le second arc-en-ciel les couleurs sont disposées suivant un ordre inverse, de façon que le diamètre du cercle rouge est plus petit, celui du cercle violet plus grand.

Pour qu’il y ait formation d’arc-en-ciel , il suffit que le soleil frappe des gouttes d’eau de ses rayons : aussi peut-on voir l’arcen-ciel sur des nuages et même sur des objets terrestres. Par des temps de grain j’ai souvent vu des arcs-en-ciel sur un ciel bleu sans que les gouttes tombassent sur la terre, parce qu’elles s’évaporent imndant leur chute; mais l’arc-en-ciel n’offre de vives

' I..TS circonstances atmosphériques propres à favoriser l’apparition des parhélics existent quelquefois sur une f;rande étendue de pays : c’est ce que M. Arn;o a fait remarquer à propos > es parhélies qui ont été vus le 13 mai 1838 à Laon , & Rnint-Quentin , i Cambrai , à Lille et i La Fère. ( Complet-rendut de l'Acad. de» tcience», t. vl, p. 373 et 601.) M.

AKC-EN-CIEL. 441

couleurs que dans le cas où la lumière qui frappe les gouttes a une grande intensité ; aussi les arcs-en-ciel lunaires offrent-ils rarement les couleurs du prisme, ils sont seulement blancs ou jaunâtres.

Suiv.ons la marche d’un rayon lumineux dans une gouttelette à laquelle nous supposerons la forme sphérique et dont le pouvoir réfringent pour chaque rayon coloré soit parfaitement connu. Soit MNO (PI. V, hg. 5) la coupe d’une goutte par un plan passant par son centre C, soit LM un rayon provenant du soleil : s’il tombe en M, il sera réfracté suivant MN ; en N, il arrive à l’autre surface de la sphère ; une partie du rayon la traverse, l’autre est réfléchie en NO, où elle est de nouveau réfléchie vers l’intérieur et en partie réfractée suivant OP en sortant de la goutte , de façon qu’un œil situé sur le profongement de OP voit une image du point lumineux. Ainsi un rayon subit dans une goutte plusieurs réflexions et réfractions partielles, et dans le prolongement de chacun de ces rayons réfractés on voit le soleil. De plus, l’angle que le rayon incident fait avec la surface de la goutte varie depuis 0“, où le rayon est langent, et 90°, où il passe par son centre ; il en résulte qu’il sort de celte gouttelette des rayons dans tous les sens , et que de tous les côtés nous pouvons voir une image du soleil réfléchie; mais si une région doit se distinguer par son éclat, c’est celle où les rayons émergents deviennent parallèles, parce qu’alors les images provenant de plusieurs gouttes sont placées les unes à côté des autres de manière à former une région éclairée.

Si, par le calcul, on cherche les conditions nécessaires à la production de cet effet, on trouve en général un assez grand nombre de directions dans lesquelles on peut voir une image lumineuse; mais il y en a deux surtout dans lesquelles la clarté est très-intense et qui donnent lieu au phénomène.

Si le soleil S (PI. v, fig. 6), la goutte et l’œil O sont dans le même plan , alors l’œil ne reçoit que les rayons situés dans ce plan et passant par le centre de la goutte; le rayon SA est réfléchi à l’intérieur suivant AB, réfléchi suivant BG, puis réfracté vers l’œil dans la direction CO. Mais pour qu’un faisceau de rayons parallèles provienne de toutes les gouttes situées dans la direction CO, le calcul montre que les deux lignes SA et CO doivent faire entre elles un certoin angle qui varie pour les différents rayons colorés, à cause de leur inégale réfrangibilité. Si CO est un rayon rouge, l’angle est de 42® 2.V ; si c’est un rayon violet, il n’est plus que de 40® 29' : de façon que la largeur de l’arc est de 4® 54', et le rouge occupe son bord extérieur.

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Onand les rayons subissent une double rc^dexion à l'intérieur de la goulte, l’image du soleil est encore visible. Soit SA (PI. v, fig. 7) un ravon solaire tombant sur la goutte ABCD, il est réfracté suivant .AU, puis réfléchi suivant BC, réfléchi de nouveau suivant CI), et en I) il est réfracté en partie suivant DO. Le calcul donne également dans ce cas l’angle que forment les lignes allant du soleil à l’œil et de l’œil vers l'arc-en-ciel : il est de ôO» 21' pour les rayons rouges, 53® 46' pour les rayons violets, et la largeur de l’arc est de 3" 25'.

Il y a donc une double image ; l’une produite par la réflexion simple, l’autre par la double réflexion des rayons dans l’intérieur de la goutte; la première correspond à l’arc-en-ciel intérieur, la seconde à l’arc-eu-ciel extérieur. L’nfin il peut y avoir une troisième imago produite par une triple réflexion ; image encore plus rapprochée du soleil en ce qu’elle n’en est éloignée que de 42® 30' à .3’7® 41'. Une quatrième image, produite par une quadruple réflexion, peut se trouver à une faible distance; son éloignement du soleil sera de 42° 44' à 48® 5.3', mais l’intensité lumineuse de ces deux derniers arcs est- si faible qu’on les aperçoit rarement '.

Jusqu’ici nous n’avons considéré qu’une seule goutte; comme celle-ci se meut rapidement, l’image ne durerait qu’un instant ; mais si un grand nombre de gouttes tombent dans la même direction, chacune d’elles engendre une image à la môme place et la sensation devient durable; si la pluie tombe en nappe, alors il y a un arc de- formé.

Supposons un moment l’observateur au-dessus du nuage, tournant le dos au soleil et v.oyanl distinctement l’ombre de sa tête sur le nuage : s’il imagine un plan passant par le soleil et sa tête, il verra distinctement une image rouge du soleil dans chaque goulte placée de manière que la ligne ipii va de chacune de ces gouttes à son œil fasse un angle de 42° 23' avec la droite qui joint sa tète et l’ombre qu’elle projette sur ce nuage. Mais ce plan peut occuper toutes les positions imaginables, et l’image du soleil apparaît toujours en formant l’angle indiqué ; nous verrons donc un cercle rouge dont le centre est placé sur la ligne allant de l'œil au soleil et dont le demi-diumétre apparent est de 42® 23'. Ces rayons rouges forment donc un cône dont l’axe passe par l’œil et par le soleil, et dont les plans, tangents à la surface du cône, font avec cet axe un angle de

’ M. liabinct, se trouvant dans les circonstances les plus favorables sur le Monid’Or et sur le Canigou , a vainement essayé de les apercevoir. ( Complet-rendut dt l'Aead. du icience», t. iv, p. 646.)

ARC-Kfi-CIEL. 443

42“ 23'; les rayons violets font un angle de 40“ 29'. Les seconds arcs-en-ciel forment un cône analogue.

Ce cône existe aussi quand l’observateur est à la surface de la terre; est-il placé sur le sommet d’une montagne tandis que la pluie tombe dans le bas, alors il aperçoit un cercle complet (jui correspond au grand cercle que nous avons décrit en parlant des anthélies : tel est aussi le cercle que l’on aperçoit dans des circonstances favorables sur les gouttes de rosée. Dans les plaines, au contraire, on voit à peine une demi-circonférence quand le soleil est élevé; car si les gouttes tombent d’un nuage et que celui-ci forme un fond sombre, on ne voit qu’une portion de l’arc sur ce nuage. Avec de l’atlentiou on observe des traces de l’arc jusque prés de l’observateur si celui-ci est éclairé par le soleil , mais le plus souvent ce sont de simples points.

Si donc nous admettons que l’arc-en-ciel se forme seulement dans le cas où il y a des nuages dans l’arrière-plan, nous pouvons en déduire non-seulement la grandeur de cet arc, mais aussi les conditions sans lesquelles il ne saurait avoir lieu. Si le soleil était à l’horizon, l’ombre de la tète du spectateur y tomberait aussi; et comme l’axe du cône serait horizontal, il s’ensuit que nous verrions une demi-circonférence complète d’un dcmi-diamèire appa- *rent de -41“. Dès qae le soleil s’élève, l’axe du cône s’abaisse et l'arc devient plus petit; enfin, si le soleil atteint une hauteur de il®, l’axe du cône forme le même angle avec le plan de l’horizon, et l’arc devient tangent à ce plan. Si le soleil était encore plus élevé l’arc se projetterait sur la terre; et comme on voit rarement le phénomène quand il se présente ainsi ou (|ue l’image est trèspâle, on croit communément qu’il ne saurait se produire. Le second arc disparait quand le soleil atteint une hauteur de 52“ ; c'est pourquoi on ne saurait voir d’arc-en-ciel à midi en été.

Si l’image du soleil est réfléchie par la surface d’une eau tranquille vers un nuage, cette image réfléchie peut également engendrer un arc-en-ciel. Comme dans ce cas deux soleils, dont l'un est aussi bas au-dessous de l'horizon que l’autre est élevé audessus, projettent leurs rayons vers le nuage, les deux arcs se rencontreront toujours de manière que l’angle entre le rayon réfracté et le rayon incident soit de 41“ : les deux arcs se couperont donc, mais le point d’intersection dépend de la hauteur du soleil; souvent on voit paraître ainsi quatre arcs en ce que le soleil, aussi bien que son image réfléchie , engendre le second arc.

Je mentionnerai encore quelques apparences qu’on ne voit pas toujours, mais très-souvent. Quand un arc-on-ciel vivement coloré

44i OPTIQUE ATMOSPHÉRIQUE.

se projette sur un nuage sombre, le ciel est beaucoup plus sombre au-dessus de l’arc qu’au-dessous; on est surtout frappé de cette différence quand le soleil est bas : c’est donc un phénomène opposé à celui que nous avons observé pour les Halos, dans lesquels l’espace intérieur est plus sombre que l’extérieur. Si nous suivons la marche du rayon dans la 'goutte de pluie, nous verrons que les gouttes situées au-dessus de celle où se forme l’arc ne nous envoient pas de rayons réfléchis par leur face postérieure, tandis que les gouttes placées au-dessous nous en envoient qui , malgré leur divergence^, éclairent vaguement l’espace situé au-dessous de l’arc.

AROS-i»-o»Bi.'srnMnnmBHAmBa. — ils présentent une anomalie remarquable ; dans le premier arc le violet se trouve en dedans, le rouge en dehors; mais souvent on observe des répétitions anomales de ces couleurs en dedans de l’arc violet : ce sont ces arcs qu’on désigne sous le nom de surnuméraires, supplémentaires ou secondaires (secundaere Bogen). Un second arc vert et un second violet, puis un troisième vert et un troisième violet, s’accolent à l’arc violet. En général ces deux couleurs sont les seules qui soient vives, cependant j'ai aperçu plusieurs fois du rouge vif; les observateurs ont décrit des répétitions plus ou moins complètes de toutes les couleurs. Ainsi Itangwith a vu un arc-en-ciel ordinaire dans lequel le violet était fortement rougi : au-dessous se trouvait un arc vert dont la partie convexe pas.sait au jaune clair tandis que la partie concave était d'un vert foncé; au-dessus il y avait un arc de couleur pourpre-foncé qui disparut et revint plusieurs fois avec une telle rapidité qu’on pouvait à peine l’observer. Outre l’arc-enciel ordinaire, il y avait la succession suivante des couleurs : vertclair, vert-foncé, pourpre, vert, pourpre, vert, pourpre lavé. Il y a ici quatre rangées de couleurs et peut-être le commencement d’une cinquième, puisque le pourpre-vif est probablement produit par un mélange de rayons rouges avec les rayons violets. z>angwith ajoute une remarque faite déjà par beaucoup d’observateurs, c’est qu’il n’a jamais observé celte succession de couleurs dans les parties de l'arc qui semblent s’appuyer sur la terre, quoique les couleurs y soient beaucoup plus vives que dans les parties supérieures au-dessous desquelles on observe cette répétition de couleurs; on a plus rarement observé la répétition des couleurs dans les seconds arcs-en-ciel. Toutefois Brewtter a vu à leur partie extérieure un arc rouge et au-dessus un arc vert peu marqués.

Il n’est pas facile d’expliquer ces arcs surnuméraires d’une manière satisfaisante; Pemberton pensait qu’ils étaient dus au même

Di-Mii — ;) i • GtJDglc

AhC-E.N-ClEL.

phénomène d’interférence que les couronnes qui entourent le soleil ou la lune. En effet, quand un grand nombre de petites gouttes tombent avec les grandes et que les rayons provenant de l'arc-enciel crdinaire passent auprès d'elles, ils sont diffractés de la même manière que les rayons venant directement du soleil. Mais, jwur que cette idée fût juste, il faudrait que les petites gouttes eussent toutes le même diamètre, hypothèse peu probable; de plus, d’après cette explication, il y aurait aussi bien des arcs supplémentaires derrière les parties de l’arc qui touchent l'horizon que derrière les autres. Plus probable est l’opinion deVenturî, qui |Kmse que quelques gouttes sont aplaties à leur partie inférieure pendant leur chute. Les gouttes sphériques engendrent l’arc-en-ciel principal ; les gouttes aplaties, les arcs-en-ciel surnuméraires; si les gouttes n’ont pas la même dimension, cela vient de ce que l’aplatissement n’est pas le mémo, et alors il peut y avoir des récurrences de couleurs*.

* D’après MM. Younij, Arago et Itabinel. ces arcs secondaires, surnuméraires on supplémentaires , sont un phénomène d'interrérence qui s'explique comme il suit : Soit IPI. V, lîg. 6) SA le rayon incident, ABC sa route dans l'intérieur de la

§outte, OC le rayon émergent. On sait, par la théorie de l'arc-cn-cicI, que si l'angle 'ineidcnce du rayon SA est de 59°/’ l'inclinaison de UC sur SA acquerra sa valeur maximum, qui est de 41°; le rayon fera partie du faisceau efficace qui nous donne la sensation de ) arc-en-ciel. Supposons que l'incidence de SA soit égale à 70' ; le calcul prouve que l'inclinaison de OC sur SA sera de 38“ VU nécessairement moindre que 1 inclinaison maximum 41". Imaginons maintenant un rayon parallèle à SA . mais dont l'incidence sur la goutte soit de 46° 45'. Ce nouveau rayon ira se réfléchir au même point B que le précédent ; puis il sortira de lagoiitle parallèlement è CO ; de sorte que le faisceau des rayons qui arrivent à notre oeil de trrus les points du ciel dont la distance au soleil est égale à 180° — 38° 12', se trouve composé de rayons de deux sortes, les uns incidents sous l'angle 70°, les autres sous l'angle 46° 45'. Et en général pour toutes les distances 39°, 38", 37°, etc. (jusqu'à 16° inclusiveraentl, entre le point de l'arc-en-ciel que l'on considère et le point du ciel diamétralement opposé au soleil , il est vrai de dire que le faisceau lumineux perçu par l'oeil renferme à la fois des rayons à incidence plus grande que 59° et des rayons à incidence moindre. Les deux rayons d'incidence diverse qui composent le meme faisceau sont dans des conditions convenables pour interférer, puisqu'ils proviennent de la même source et qu'ils offrent une légère différence quant à la longueur du chemin parcouru. Ainsi chacune des gouttes comprises dans la portion dti ciel située dans la concavité de l'arc donnera naissance à une série de franges situées dans le plan du soleil et de la goutte ; de cette série un seul élément pourra être aperçu par l'observâteur ; mais, si l'on considère une muftittide de gouttes de plus en plus éloignées de In bordure interne de l'arc, la série régulière des franges apparaîtra , si toutefois les gouttes sont de même diamètre , et elle se développera en arcs concentriques et intérieurs à l'arc principal.

Plus les gouttes seront gro.<.ses, et plus la largeur de ces franges ou anneaux colorés devra diminuer; car l’on ne pourra, dans ce cas, retrouver la même différence de marche qti'en considérant deux rayons dont la diflércnce d'incidence soit moindre qu’avant. Les gouttes continuant à grossir, les franges se res.serrent de plitsen plus, et finissent par devenir indistinctes. Telle est sans doute la raison pour laquel c les arcs supplémentaires ne se prolongent jamais Jusqu'à l'horizon, mais occupent toujours le point culminant du phénomène.

M. .Airj a récemment rattaché l’existence des arcs surnuméraires à la théorie des ondulations par une .solution analytique du problème, et M. Miller a vérifié les résultats et les formules de M. Airy sur les arcs surnuméraires que prodnit un rayon de soleil tombant horizontalement sur des filets d’eau cylindriques et verticaux de 1/2 à 1/3 de ntillimètrc de diamètre. B.

Les phénomènes que nous avons étudiée jusqu’ici appartiennent réellement au domaine de la météorologie ; ce sont en effet des modifications de l’atmosphère ou des phénomènes qui en dépendent. Dans ces deux derniers chapitres nous allons traiter brièvement de quelques phénomènes que nous apercevons à travers l’atmosphère, mais dont il est difficile d’affirmer avec certitude s’ils appartiennent à la classe des phénomènes atmosphériques. Celui qui va nous occuper en premier lieu, c’est la manifestation de l’état magnétique du globe terrestre. Il est probable que sa distribution est intimement liée à celle de la chaleur à la surface de la terre. Ce n’est pas toutefois une raison suffisante pour faire rentrer ce phénomène dans le domaine de la météorologie proprement dite; seulement c’est une preuve que la chaleur peut modifier la distribution du magnétisme. Je ne considérerai ici qu’un seul des phénomènes qui sont en connexion avec lui, savoir, les aurores boréales; mais pour montrer clairement leur liaison avec le magnétisme, je dois rappeler quelques faits fondamentaux qui ont rapport à ce magnétisme lui-mème.

BXRBCnOM SE l.’AXGDXU.E AXMANTÉB. — Si on

suspend un barreau aimanté à un 01 de cocon de soie de façon qu’il puisse se mouvoir librement dans le sens horizontal , alors il fait une série d’oscillations qui deviennent de plus en plus petites jusqu’à ce qu’il prenne une position déterminée , à laquelle il revient sans cesse quand on l’en écarte; mêmes phénomènes si le barreau est percé et muni d’une chape au moyen de laquelle on le met en équilibre sur une pointe aigué. Un barreau ainsi disposé se nomme une aiguille aimantée; en France le plan vertical dans lequel se trouve l’aiguille coïncide à peu près avec le méridiea.

DIRECTION DE L’AIGUILLE AIMANTÉE. 4i7‘

Cette coïncidence était parfaite il y a quelques siècles, et on croyait alors que i’aiguille aimantée prenait toujours une position telle que l’une de ses extrémités fût tournée vers l’étoile polaire, l’autre vers le soleil à l’heure de midi : aussi nommo-t-on méridien magnétique le plan dans lequel se trouve l’aiguille en repos. A Paris ce méridien fait, avec le méridien astronomique, un angle de '22'' vers l’ouest : c’est ce qu’on nomme la déclinaison ou variation magnétique (magnetische Abtceichung); elle est occidentale ou orientale, suivant que l’extrémité de l’aiguille qui est tournée vers le nord se trouve à l’orient ou à l’occident du méridien astronomique. L’amplitude de la déviation est mesurée par l’arc divisé en degrés nonagésimaux que comprennent les deux plans passant par le méridien astronomique et le méridien magnétique.

L’aiguille au moyen de laquelle on a trouvé le méridien magnétique était installée de façon à se mouvoir seulement dans un plan horizontal; mais si on suspend une aiguille par son centre de gravité de façon à la soustraire à l’action de la pesanteur et à lui permettre de se mouvoir dans toutes les directions, elle restera dans un plan vertical et sa direction ne sera pas parallèle à l’horizon, car dans nos pays l’extrémité qui se dirige vers le nord plongera. Pour s’en assurer, Normann perça une aiguille non aimantée par le milieu et la suspendit à un axe qui coïncidait avec son centre de gravité; cet axe rejwsait sur des tourillons, de façon que l’aiguille ne pouvait se mouvoir que dans un plan vertical. S’étant assuré que l'aiguille restait inditféremment en équilibre dans toutes les positions , il en conclut que l’axe de rotation coïncidait avec le centre de gravité ; alors l’aiguille fut aimantée et placée dans le plan du méridien magnétique; son extrémité tournée vers le nord s’abaissa aussitôt en formant avec l’horizon un angle qui est de 70" environ dans l'Europe moyenne. Cet angle se nomme l’inc/inaison magnétique {magnetische Neigung).\]ne expérience bien sim|>le démontre que cette inclinaison dépend réellement de l’action du magnétisme terrestre. Lorsejue l’aiguille est tranquille dans la position indiquée, il suflit de toucher son pôle nord avec le pôle nord d’un aimant énergique; ses jiôles sont changés immédiatement: l’extrémité qui était d’alwrd le pôle sud et dirigée vers le ciel , plongera et fera de même un angle de 70® avec l’horizon. Concluons-en que la terre elle- môme est un aimant qui. dans nos contrées, agit sur une aiguille aimantée librement suspendue de manière à la placer dans le méridien magnétique , et à faire plonger l’extrémité qui se dirige vers le nord. De même qu’un pendule n’est immobile que dans la position verticale, de même nous de-

vous admettre que l’inclinaison indique la>direction suivant laquelle agit la (Résultante de toutes les forces au point où l’on observe.

MAGKÉTXSME TERRESTRE. — Partout à la surface et à l’intérieur du globe, l’aiguille aimantée prend une position déterminée; cette position varie dans chaque contrée de la terre. Considérons d’abord la déclinaison : à mesure que nous avançons en marchant directement à l’ouest, nous voyons qu’elle augmente et atteint son maximum dans l’océan Atlantique. A partir de ce point la déclinaison occidentale diminue, et à l’orient des États-Unis l’aiguille se dirige rigoureusement vers le pôle boréal , et par conséquent la déclinaison est nulle; plus à l’ouest la déclinaison devient orientale. Si nous nous étions dirigés vers l’est, la déclinaison occidentale aurait diminué; elle serait devenue nulle à l’est de l’empire russe, puis orientale si l’on avait continué à marcher vers l’est.

En général , si , sous un parallèle quelconque , on fait le tour du globe, on trouvera un point où l’aiguille est dirigée vers le nord; puis la déviation devient occidentale , atteint son maximum , devient plus petite , et enfin nulle ; mais si l’on dépasse ce point, la déclinaison devient orientale, atteint son maximum, puis diminue jusqu’à ce qu’elle soit nulle ; aussi la déclinaison varie-t-elle beaucoup. Si nous faisons nos expériences sous l’équateur et si nous les répétons de cinq en cinq degrés, nous trouverons que la différence entre le maximum de déclinaison orientale et le maximum de déclinaison occidentale augmente à mesure qu’on s’approche des pôles de la terre. Ainsi au Groenland la déclinaison occidentale est si grande que l’aiguille se dirige vers l’ouest, et Parry a trouvé un point à l’ouest du Groenland où le pôle boréal de l’aiguille était tourné vers le sud.

L’inclinaison présente les mêmes différences; dans nos contrées elle est boréale, c’est-à-dire que le pôle nord est dirigé en bas et forme avec le plan de l’horizon un angle de 70®. A mesure que nous nous avançons vers le sud l’aiguille s’approche de la direction horizontale, et dans le voisinage de l’équateur elle est tout à fait parallèle à l’horizon : l’inclinaison est donc nulle. En passant dans l’hémisphère austral on voit le pôle sud de l’aiguilla s’incliner d’autant plus qu’on s’approche plus du pôle austral ; en allant vers Je nord on eût observé le contraire : ainsi, dans l’un des hémisphères l’inclinaison est boréale, elle est australe dans l’autre. Ces deux hémisphères sont séparés par une ligne sans inclinaison sur tous les points de laquelle l’aiguille est horizontale; cette ligne, qui coupe l’équateur en divers points et s’élève alternativement dans l’un et l'autre hémisphère, se nomme Vèqualeur magnétique.