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(Foi/. l’Appendice, /îÿ. 12.)

1,02 DES MÉTÉORES AQUEUX

En comparant la tension de la vapeur observée à cbaquc-iicure du jour et par chaque vent en particulier, avec la tension moyenne générale de celte heure, j’écarte complètement la variation diurne, et je trouve une liaison constante entre la rotation du vent et l'augmentation ou la diminution de la quantité de vapeur. La table précédente offre le tableau de ces différences. Le signe — signifie que la tension de la vapeur était au-dessous, lé signe -|- qu’elle était audessus de la moyenne.

Ce tableau renferme encore plus d’une anomalie , parce que les observations sur lesquelles il repose n’ont pas été continuées pendant assez long-temps. Il fait voir combien la tension diminue avec les vents de N. O., nord etN.E., dans le courant de la journée, et combien elle augmente avec ceux deS.E. et de sud; les lignes est et sud font de môme un contraste remarquable. Par le vent d’est, la quantité de vapeur augmente dans la journée ; toutefois , aux heures les plus chaudes , elle diminue rapidement. Par le vent du sud , elle croit précisément pendant les mêmes heures. En été, ces variations sont beaucoup plus prononcées que dans les autres saisons et dépendent des courants ascendants. Par le vent d’est, lorsque le ciel est pur, les vapeurs s’élèvent sous l'influence du so> leil, et la quantité de vapeur diminue jusqu’au soir ou elle retombe à la surface du sol. Parle vent du sud; le ciel est souvent couvert; les courants ascendants sont plus faibles ou nuis, et les vapeurs qui se sont formées pendant le jour restent dans les couches inférieures de l’atmosphère.

Il serait intéressant de rechercher quels sont, avec un même vent, les proportions de vapeur en haut et en bas; mais on manque d’observations sur ce sujet. Toutefois les matériaux existants donnent lieu à des considérations que je développerai par la suite.

FASSAOS SES VAPEURS A E’ETAT UIQUXSE. — Jusqu’ici nous avons étudié les conditions qui influent sur la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air. Quoique incomplets, les faits rapportés suflisenLpour nous faire comprendre la théorie du passage des vapeurs à l’état liquide. Lorsque l'air contient une plus grande quantité de vapeur d’eau qu’il ne peut en contenir à l’état de saturation, une partie de celte vapeur se résout en eau ou flotte dans les airs à l’état de nuage. La vapeur d’eau se précipite toujours sous l’influence des mômes causes, mais sous une forme différente. Nous examinerons donc séparément la rosée, la gelée blanche, le brouillard, les nuages, la pluie et la neige. C’est à dessein que je n’ai point nommé la grêle, car sa chute est accompagnée d’un tel développement d’électricité que pKisieurs physicien.^

rosier. ,03

croii-nt que ce fluide joue »in grand rôle dans sa formation ; aussi ai-je rejeté 1 article de la grêle dans le chapitre de l’électriciié.

Quoique Æes précipités atmosphériques aient été observés depuis long-temps , cependant des lois positives n’ont remplacé les hyix)- Iheses gratuites que depuis im demi-siècle environ. Kn t78i Hutton avait établi le principe suivant : quand deux massi>s d’air saturées, mais d inégale température, se rencontrent, il y a précipitation de vapeur aqueuse. Si les masses d’air ne sont pas à létal de saturation, elles deviennent néanmoins plus humides - et SI les tenqiéralures sont fort difTérenles, il y aura précipilaliôn quand môme les deux masses d’air ne seraient point saturées ' A l’époque de son apparition, cette thèse fut combattue par ^luo, qui avait émis une théorie dont le temps a fait justice, tandis que celle de Hutton s’est toujours maintenue. Supposons qu’on mélangé deux masses d’air également saturées, l’une étant à la température de 10®, 1 autre à 20“ ; Ip mélange aura une chaleur de 15». D après la teble p. 70, l’élasticité de la vapeur d’eau sera dans I une de ces masses de 9"“',90, dans l’autre de I8“?> ^0 4insi a rétat de mélange, 1 ,i-»,05. Mais de l’air à 15» ne peut à son tnaxifnum de saturation contenir qu'une quantité de vapeur de il

de tension, .\insi donc la différence, savoir 1 4""", 05 13™'“'it

= 0"",6I, exprimera la tension de la quantité de vapeur qui sera précipitée. Supposons maintenant que chacune de ces masses d’air contienne seulement 50 pour cent de vapeur d’eau, alors les élasticités seraienti~“,95 et 9-“,10, et après le mélange celte élasticité deviendrait 7““,02. Mais l’air à 15® ne pouvant contenir que 13""", 44 de vapeur, le mélange aura 52 pour 100 de vapeur d’eau. L-i quantité de la précipitation aqueuse sera proportionnelle à la différence de température des cfeux masses d’air, comme le montrent les calculs fort simples que nous venons de fafre.

BE I.A ROSÉE ET BE BA GELÉE BLANCHE. — Lorsque la vapeur d’eau est précipitée pendant la nuit sous forme de "outleletfes répandues à la surface des plantes et d’autres coipsTello prend le nom do rosée. Si la température est très-basse, elle se montre à l’état de ge!ét blanche. t’.o genre de précipitation a lieu le plus souvent lorsque le ciel est serein; de là un grand nombre d hypothèses pour expliquer sa formation. Les alchimistes recueillaient avec soin la rosée, qu’ils regardaient comme une exsudation des astres dans laquelle ils es|)éraient trouver de l’or. D’autres physiciens admettaient que c’était une pluie très-fine venant des régions élevées de l’atmosphère, tendis que d’autres étaient persuadés qu’elle sortait de la terre. Il en est qui lui attribuaient des

10* DES MÉTÉORES AQUEUX

propriétés exlraordinairos, parmi lesquelles ils remarquaient siiiiout ses qualités fi igoriliques. Les expériences que WelU fit à Londres sur ce sujet sont un modèle à suivre dans toutes recherches météorologiques; elles ont montré quelle était la véritable théorie de la formation de la rosée. Malgré les objections que l’on a élevées contre elle , je la regarde encore comme celle de toutes qui s’accorde le mieux avec l’ensemble des faits observés.

Pour mesurer la quantité de rosée qui se dépose chaque nuit, on se sert d’un instrument nommé drosomèlre. Le procédé le plus simple consiste à exposer en plein air des.corps dont on connaît exactement le poids, puis à les peser de nouveau quand ils sont couverts de rosée. D’après Well», il faut préférer des flocons de laine du poids de 5 décigrammes, que l’oii divise en masses sphériques d’un diamètre de 3 centimètres environ.

Les phénomènes les plus importants qui accompagnent la production de la rosée sont les suivants ;

1" La rosée tombe surtout pondant les nuits calmes et sereines. Cette loi, établie par Arîitote, a été souvent mise en doute depuis lui ; Musschenbroeok en particulier a prétendu qu’en Hollande la rosée était abondante par les temps de brouillards. Mais, quoique les gouttelettes déposées par le brouillard sur les corps terrestres ressemblent à celles de la rosée, cependant il y a entre elles cette différence que le brouillard mouille indifféremment tous les corps, tandis que la rosée s’attache de préférence à quelques-uns d'entre eux. Quand la rosée est formée, elle disparaît souvent fort vile si le vent s’élève ou si le ciel se trouble.

2“ La rosée se dépose de préférence sur les corps non garantis par un abri. Mettez en plein air deux flocons de laine semblables, mais placez à un ou deux mètres au^essus du premier un morceau de toile, vous trouverez qu’il sera couvert d’une moindre quantité de rosée que-le second. Le morceau de toile agit moins comme un toit que parce qu’il empêche le flocon de voir une aussi grande étendue du ciel. 'Wells l'a prouvé par l’expérience suivante. Il mit un flocon de laine au milieu d’un cylindre ouvert et placé verticalement, de 3 décimètres de diamètre cl de 7 décimètres de hauteur; ce flocon se chargea d’une moindre quantité de rosée qu’un autre exposé à l’air libre de tous côtés. Aussi tombe-t-il toujours plus de rosée en rase campagne que dans les villes, où les maisons cachent une partie du ciel.

3“ Toutes choses étant égales d’ailleurs , certains corps se couvrent plufôf do rosée que certains autres; les plantes se mouillent

Di ~ :

ROSbE*

plus que la terre , le sable plus qu’un sol battu , le verre plus que les métaux, des copeaux plus qti’un morceau de Iwis.

t» yuand les circonstances sont favorables, la rosée se déiwse pendant toute la nuit, et non pas, comme d’anciens physiciens l’ont avance, seulement le matin et le soir.

5» C’est sur les côtes qu’on observe les rosées les pins abondantes. Dans l'intérieur des grands continents, et en particulier dans l’intérieur do l’Asie et de l'Afrique, elles sont presiine milles et ne tombent que dans le voisinage des lleuves et des lacs.

Sans m’arrêter aux dilférentes hypothèses qu’on a faites sur la formation de la rosée , je vais exposer les opinions do ‘Welli sur ce sujet. La rosée est un effet de I abaissement de tenqiérature des couches de l’air qui sont en contact avec le sol. Lorsque celui-ci s échauffe pendant la journée, les vapeurs s’élèvent; et lorsque vers le soir la force du courant ascendant commence à diminuer elles retombent sur la terre sans que l’air en soit saturé. Après le coucher du soleil et quand le temps est calme et le ciel serein , le sol rayonne et sa température descend à plusieurs degrés au-dèssous de celle de la couche d’air contiguë ayant quelques décimètres d épaisseur. Alors le phénomène de la précipitation de la vapeur aqueuse sur un verre froid porté dans un appartement échauffe se reproduit sur une grande échelle, et le gazon se couvre de rosee. Cet abaissement de la température précède toujours la formation de la rosée. 4>his il est notable et plus à égale quantité de vapeur d’eau dans l’air la rosée est abondante. Aussi les cultivateurs savent-ils très-bien que les nuits à fortes rosées sont trèsfroides, mais ce froid est la cause et non l’effet de la rosée Tout ce qui s’oppose au rayonnement, un abri situé au-dessus ou à côte de 1 objet, par exemple, empêche la formation do la rosée Les plantes placées au-dessous d’un arbre sont beaucoup moins mouillées que les autres. Ce refroidissement ayant lien surtout dans le voisinage du sol, on conçoit que les objets soient d’autant moins mouillés par la rosée qu’ils sont plus éloignés de la terre. Tout prouve qu’une élévation de quelques décimètres au-dessus du sol sudit déjà pour amener de grandes différences. Le rayonnement éUint peu intense lorsque le ciel est couvert, il n’y a point de rosée.

Il en est de mémo lorsqu’il fait du vent, car alors les couches d’air refroidi qui sont en contact avec le sol sont constamment remplacée» et chassées par d’autres dont la lemjiérature est moins basse Toutes les circonstances qui favorisent le rayonnement contribuent aussi a la formation de la rosée. Un corps très-rayonnant et très-mauvais conducteur de la chaleur se couvrira donc

106 DES Mh'iT^ORES AQUEUX.

d’une rosée très-abondante. Aussi le verre devient plus vile biimidn que les métaux ; les corps organisés se meuillenl plus promp'eraenl que le verre, surtout lorsqu’ils sont eu petits fragments, parce que, la cLaleur (tassant dillicilement de l’un à l’autre, ceHe qui se perd n’est pas remplacée par celle qui est transmise de l’intérieur à la surface du corps. Aussi des flocons de laine sont-ils très-propres à ces expériences et se couvrent-ils d’une rosée très-abondante.

Plus l’air est humide toutes choses égales d'ailleurs, et plus la quantité de rosée qui tombe dans on tem()s donné est considérable. Aussi manque-t-elle tout à fait dans les déserts arides , malgré l'intensité du rayonnement nocturne. Dans nos contrées, en peut considérer les nuits à rosées abondantes comme présage de pluie, car elles prouvent que l’air contient une grande quantité de va(ieur d’eau, et qu’il est près du (loint de saturation *.

1^ gelée blanche se produit dans les mômes circonstances que la rosée. Tandis qu’à un ou deux mètres au-dessus de la terre l’air est à (ilusieufs degrés au-dessus de zéro, le sol se refroidit par rayonnement, et la vapeur se congèle sous la forme de beaux cristaux. Ce refroidissement nuit beaucoup aux végétaux, cl [lendant les nuits sereines du printem|is les plantes (xitagèros sont souvent tuées par le froid. Ici encore toutes les circonstances qui s’o[)posent au rayonnement empêchent le refroidissement. Les végétaux abrités soufflent moins que ceux qui ne le sont pas. iJne minco couverture de toile ou do paille préserve les (liantes, et on a souvent em()ôché la vigne de geler en allumant des feux qui donnaient beaucoup de fumée.

De même qu’on désigne sous le nom de rosée toutes les gouttes d’eau qui restent attachées aux feuilles des plantes, de môme on comprend sous celui de gelée blanche les précipitations aqueuses qui revêtent la forme de neige. Ces précipitations peuvent se former de différentes manières. Quand des vents de sud succèdent à des froids continus, et que le thermomètre s’élève presque jusqu’au point de congélation, alors les vapeurs se [irécipitent sous forme solide, les édifices de pierre sont tout blancs et les branches des arbres se couvrent de beaux cristaux. Cette forme de gelée blanche, qu’on observe cliaque hiver dans nos climats, est très-fréquente dans les régions (Xilaires par les temps brumeux. Les manœuvres des navires sont alors ornées de franges étincelantes et de cristallisations régulières que les matelots ont désignées sous le nom de barbes. ,

• Voyez la notice de M. Ar«(;osur la rosée (AnnuttireJu Bureau des Longitudes p. 1827, p. IWi k I9SI.

MOLU^LARD. t-0?

Les anciens Chimistes avaient cru reconnaître dans l’eau de la rosée des princi{>es célestes; elle est d’une grande pureté cl contient seulement un |)eu plus d’acide carbonique que l’eau de pluie. Dans son contact avec les végétaux, elle se charge de principes organiques. Long-temps on a pensé que certaines rosées contenaient des substances étrangères et nuisaient aux végétaux. On les désignait sous le nom de blanc mielleux ou meunier (Honigthau, Mehlthau). Tous deux sont des sécrétions sucrées qui nuisent aux végétaux et aux animaux qui 's’en nourrissent. Ainsi, dans les années lii.’ie et 1669, il y eut eu Suisse une grande épizootie; mais Scbeuchzer, qui l’a étudiée, soupçonnait déjà que cette substance, qui recouvrait les plantes, ne tombait pas du ciel. Après lui, x.echea faitvoirquc les pucerons qui s’y amassent souvent en si grande quantité sont la cause immédiate de ces sécrétions pathologiques. t>tte matière est sécrétée par deux ouvertures situées à la partie postérieure de l’animal ; si elle n’est recueillie ni par les abeilles ni par des fourmis, elle se dissout dans la rosée et tombe sur les feuilles inférieures. 11 est aussi probable que cette matière sucrée est due à une décomposition des sucs végétaux analogue à celle par laquelle l’amidon se convertit en sucre dans la fabrication de la bière.

I>U BROUUJ.ARS. — Lorsque la vapeur d’eau est précipitée dans ralmosphère, la transparence de l’air est troublée, et cette précipitation aqueuse prend le nom de brouillard quand elle est à la surface de la terre, et de nuage lorsqu’elle reste suspendue à une certaine hauteur ^dans l’atmosphère. Ainsi le voyageur qui s’élève au sommet d’une haute montagne se i)laint que le brouillard lui dérobe la vue, tandis que, pour l’habitant des plaines, le sommet de la même montagne est enveloppé de nuages.

VÉSICULES l>BSBROUlxa.ARSS. — Examiné à la loupe, le brouillard se compose de petits coiq)s opaques. Une étude plus approfondie montre que ces petits corps sont comjwsés d’eau. Obéissant aux lois de la gravitation universelle, les molécules d’eau se groupent sous forme desphérules analogues à celles du mercure verscï dans une soucoupe de iwrcelaine, ou de l’eau au fond d’un verre enduit de corps gras. Ces sphérules sont-elles pleines ou creuses? telle est la question qui divise les météorologistes. L’opinion émise déjà par Halley, que ces sphérules sont creuses et que l’eau ne sert que d’enveloppe , parait beaucoup plus fondée que l’autre. Toutefois il est proîiable <iu’elles sont enlpemélées d’ime grande quantité de goulleleltes d’eau; nous emploierons dans la stiile les dénominations de vapeur vésiculaire, brouillard vésiculaire pour désigner cet état i>articulicr de la vapeur d’eau .Les

DES >IÉTÉORES AQUEUX.

rccliorchos de de Sau«sure et Kratzeostein donnent uii grand poids à cette opinion. Prenez une tasse remplie d’un licpiide de couleur foncée, tel que du café ou de l’encre de Chine dissoute dans l’eau ; chaufîez-le et placez-le au soleil ou dans un lieu éclairé : si l’air est tranquille , la vapeur monte et disparaît bientôt ; si on l’obsen o à liavers la loupe , on voit s’élever du liquide des globules de grosseur variée. Les plus petits traversent rapidement le champ du verre grossissant; les autres retombent à la surface du liquide. Be Sausiurc ajouto quc les petites vésicules qui s’élèvent différent tellement de celles qui retombent, qu’il est impossible de douter que les premières soient creuses.

La manière dont ces corps se comportent avec la- lumière n’est pas moins favorable à cette opinion ; elles n’offrent pas cette scintillation qu’on remarque sur les gouttelettes pleines exposées" à une vivo lumière. Jamais non plus on n’observe de véritables arcs-en-ciel sur des nuages, quoique le spectateur, le nuage et le soleil se trouvent souvent dans les positions relatives les plus favorables à la production du phénomène; si les nuages étaient composés de gouttelettes d’eau, il n’en serait pas ainsi.

Krauenitein a fait Une remarque encore plus probante, mais que |>eu d’auteurs ont prise en considération. Les bulles formées avec l’eau do savon sont souvent ornées des plus belles couleurs. On observe aussi ces couleurs sur les bulles formées de substances visqueuses, et on peut les étudier avec d’autant plus de facilité qu’elles persistent plus long-temps. Une bulle de ce genre, placée sur de la poix noire ou du verre- fondu , offre è sa partie supérieure une tache noire ou colorée entourée d’un certaia nombre d'anneaux colorés. Ces couleurs proviennent de ce que les rayons incidents sont partagés en deux portions. Les uns sont réfléchis par la suiface antérieure; d’autres la traversent, mais sont en partie réfléchis par la surface iwstérieuro. L’œil reçoit donc, presque dans la même direction, deux genres de rayons réfléchis, les uns par la surface antérieure, les autres par la surface postérieure. Ces rayons, diversement colorés, réagissent les uns sur les autres et se neulraliscuit ; mais quelques-unes des couleurs du spectre restent isolées, et ce n’est pas de la lumière blanche qui arrive à l’œil, mais de la lumière colorée. Je n’examinerai point ici les causes et les lois de ce phénomène; qu’il me suffise de remarquer que l’enveloppe de la sphère doit être très-mince pour que ces apparences sc |)Toduisenl et qu’elles sont intimement liées à l’épaisseur de cetto enveloppe. Sur les bulles de savon ces appareiKcs changent à tout luoment, parce que l’eau qui coule sur la bulle et l’évaiioralion

VÉSICULES DES BKOUlLLAHüS. 109

font varier à chaque instant l’épaisseur de l’enveloppe. De même, les" couleurs d’une lame de mica changent à chaque instant lorsqu’on la presse entre les doigts, parce que l’épaisseur de la couche d’air qui sépare les différents feuillets ne reste jamais la même.

Pour étudier ces effets optiques, le procédé de Newton est le meilleur. Prenez un morceau déglacé bien unie et placez dessus une lentille convexe à long foyer; en la regardant sous un certain angle, vous verrez des anneaux colorés dont le centre coïncide avec le point de#conlact des deux verres. Si l’on connaît le rayon de courbure de la lentille, on en déduit la distance des différents points de la lentille au miroir plan ; et si l’on observe en même temps les couleurs, on en conclut l’épaisseur nécessaire pour produire telle ou telle couleur. Kratzemtein, ayant examiné au soleil et à travers un verre grossissant, les vésicules qui s’élevaient de l’eau chaude, a observé à leur surface des anneaux colorés semblables à ceux des bulles de savon ; et non-seulement il s'est convaincu que leur structure était analogue à celle des bulles de savon, mais encore il a pu calculer l’épaisseur de leur enveloppe.

De Sausiure et Kratzenstein se Sont efforcés dc mesurer sous le microscope le diamètre des vésicules qui composent la vapeur d’eau. Il est cependant difficile d’arriver à un résultat positif; car ce sont les vésicules du brouillard et non pas celles qui s’élèvent de l’eau chaude qu’il s’agit de mesurer ; heureusement quelquesuns des phénomènes optiques qui se produisent quand le soleil luit à travers des nuages ou des brouillards, nous fourni.>5sent un moyen d’arriver à ce résultat. Plus tard je décrirai le procédé que j’ai suivi, en regrettant qii’on no l’ait pas mis plus souvent en usage. J’ai fait un grand nombre de mesures dans l’Allemagne centrale et en Suisse; j’ai trouvé qu’en moyenne le diamètre des vésicules du brouillard était d’environ 0"”",0224 ; ce diamètre varie dans les différentes saisons et parait être plus petit en été; je trouve en effet les nombres suivants :

DtS MÉTÉORtS AQUEtX.