PROFONDEUR

VARIATIONS annuelles.

3° La vitesse avec laquelle les variations diurnes des températures se tsansmet-

20fi TK.MPÉRATU'IU:

TEMPÉRATURE DES SOURCES. — Lcs sourccâ et los fontaines doivent leur origine aux eanx pluviales qui pénètrent par les fentes et les lissures (hi sol, se réunissent dans des réservoirs, et s'écoulent au dehors quand elles Irouvetil une issue. .Aussi observet-on dans tous les pays qu’après de longues sécheresses les sources tarissent, tandis qu’elles deviennent plus abondantes après des pluies continues. Pendant les années pluvieuses, les mineurs ont beaucoup de peine à se défendre des infiltrations; mais l’étroitéssc des canaux dans lesquels l’eau circule est telle, que c’est seulement plusieurs jours et nu'me plusieurs semaines après une forte pluie que ces infiltrations deviennent plus abondantes.

f/eau se trouvant ainsi long-temps en contact avec les difTérentes couches qui composent le sol, l’équilibre de tempéraluée s’établit entre eux ; suivant que l’eau de la pluie est pluà chatido ou plus froide que les couches terrestres, elle se refroidit ou se réchautfe. Si elle se rassemble dans un réservoir souterrain situé assez pro-' fondement pour qim les variations diurnes n’agissent plus sur lui, elle prendra un certain degré de température. Kn s’écoulant au dehors par un canal, sa température sera modifiée par les parois de ce conduit ; elle sera donc abaissée on hiver, élevée en été, surtout si le canal est long et sujjerficiel. Mais dans une source abondante, cette influence se réduit à peu de chose, surtout si l’on songe à la grande capacité de l’eau pour la chaleur.

Les sources abondantes qui viennent d’une grande profondeur ont presque invariablement la même température pendant toute l’année. Toutefois elle n’est pas identique avec celle du sol , quoique pendant long-temps on ait cru pouvoir l'admettre. Si des montagnes s’élèvent brusquement au-dessus de la plaine, les*

tmt i l’intéricnr de la terre eat de 3 heures enrirôn pour umr couche de terre d’un décimètre <yépaisscur;

4“ Les variations diurnes peuvent être considérées comme è [1®'* nulles à la profondenr de 1“,3 , c'est-à-dire à une prorondeur 19 fols moindre que celles où s’éteignent également ces variations annuelles. A 8"',5 de profondeur, M. Bravais a observé à Bosehop une variation qui ne dépassait pas 1".

. La température moyenne de l'nnnée se déduit de celles du sol en ayant recours A l'une des trois méthodes suivantes :

1" Pur une seule observation, en prenant la température de la terre à une vingtaine de mètres de profondeur et en la corrigeant de l'élévation de température en raison de cetre profondeur, que l'on peut évaluer à 1" pour 30 à 35 mètres;

2’’ Par les ob.scrrationsde 2 mois séparés.d'une demi-année, en prenant la température à quelques mètres de profundeur seulement,

3” Par les observations de 4 mois également espacés en lisant des thermomètres placés à l’air libre on à la surface de la terre.

La question du la température du globe a été traitée avec les plus grands détails dans l’ouvrage du professeer <«. iliscliuif intitulé Vie tyucrmeUhrr. der imuern uiuere èfrifAur^rs; Luipsig, 1837. M,

mis souRcr.s, ^o-

fontaincs qui jaillissrnl au piciJ du nia.'S.sif seront plus froides que relies qui sc font Jour dans la plaine à une fuiblc distance. L'i'Uii ipii pétièlre le sol au sonunel de la montagne est très-froide, surtout si elle provient de la fonte des neiges; elle refroidit alors les couches qu elle traverse : aussi les source$ des montagnes ont-elles en général une température trop basse.

Les sources dont la température est constante pendant tout le cours de l’année sont très-propres à la détermination de 1a température moyenne de l’année, parce qu’il sudit de deux ou trois observations pour connaîtro cette température moyenne. Toutefois on ne doit pas négliger une remarque faite jioiir la première fois par "Wahlenberg Ayant observé dans le voisinage d’Upsal un grand nombre de .sources dont les unes conservaient une tem|)érature constante, tandis que celle des autres était variable, il trouva qu’en moyenne les sources constantes avaient une température plus haute que les autres. Cela'tient.à ce (ju’elles viennent d’une plus grande profondeur. Les expériences faites sur les puits artésiens font voir de la manière la plus évidente que la tcmjiérature croît avec la profondeur; l’eau de quelques-uns de ces puiLs et de presque toutes les sources minérales non thermales offre un degré de température plus élevé que celui qui correspond à la profondeur de leur réservoir ; aussi est-il souvent fort didicile de décider si l’on peut faire usage d’une source pour des recherches météorologiques'.

* Lf» expériences de M. XV«lfer«liii dans les piiits artésiens du bassin de Paris suiit contraires i l'opinion de M. K^nuti, qui veut que la température des eaux janiissant d'un puits artésien soit supérieure & ce qu’ctle devrait être eu égard i la profondeur du réservoir. M. W «Ifertiln a fait usage de ses thermomètres i déversement. Ces instruments, dont on trouve la description et lu figure dans les Elément» de l’hysique de M. l’ooillet ft. ii, p. 507, etflg. 306). étaient garantis de la pression, et railleur en a toujours employé plusieurs simultanément. Leur accord, souvent merveilleux, garantissait rcxacLitmic des résultats; eu voici quelques-uns:

PUITS ART^IESS.

PROFOsSPEUa.

ACCROISSEMENT (le 1* |M)ur

École-Militaire . . ,

Saiiit-.Vudré Kurc'.

Grenelle.

Pour déduire la loi d’accroissement delà tcrapCraturc en raison de la profondeur on a pris pour point de dép.irt la température constante de ll",7, que donne le thermomètre placé à 2b mètres de profondeur dans les caves de l'Ubservaloire. Ainsi il est constaté que, dans le terrain de erriiequi forroc la partie inférieure du

TOIPKRATURE.

RoebuoU est probablement le premier qui ait conseillé d’observer les sources poür connaître la température moyenne d’un lieu. Il avait remarque que celles de Londres et d’Édimbourg ont une température qui se rapproche beaucoup de la moyenne annuelle de i’air. Après lui, Jean Hunter appela de nouveau l’attention sur ce sujet. Mais ce sont principalement les observations de MM. de Bumboldt, XITahlenberg, de Buch, Erman et K.upffer, faites dans presque toutes les parties du monde, qui ont démontré l’intérêt de ce genre de recherches.

Les différences qu’on trouve entre la température dés sources et la moyenne de l’année tiennent aux conditions climatériques propres à chaque localité. Dans l’Europe occidentale il y a égalité ; dans la Norvège occidentale, au contraire, les sources paraissent être un peu plus froides que l’air. A mesure qu’on s’éloigne des bords de la mer dans cetfè partie de l’Europe qui se trouve au nord de la chaîne des Alpes, les sources sont plus chaudes que l’air, et la différence est d’autant plus grande qu’on péhètre plus profondément dans l’intérieur du continent. Dans presque toute l’Italie et entre les tropiques, les sources sont plus froides que la moyenne de l’air.

M. de Buch est le premier qui ait expliqué ces anomalies apparentes en ayant égard au mode de formation des sources. S’il ne pleuvait jamais, le sol aurait à une certaine profondeur la température moyenne de l’air; s'il tombait tous les mois la même quantité de pluie, et si nous admettons que cette pluie fût à la température de l’air,- la pioyenne des sources serait égale à celle de l’air. C’est le cas en Angleterre, où il tombe autant d’eau en hiver qu’en été. Dans lés contrées, au contraire, où les pluies de l’été l’emportent sur celles de l’hiver, la moyenne température de l’eau qui tombe est supérieure à celle de l’air, et les sources sont dans le même cas. Aussi en Suède et en Allemagne les sources sont-elles

bassin de Paris, la température croît- de 1° pour 31 i 32 mètres. Ce dernier chilTre, obtenu por Mbt. Araj^o et Walferdin dans les expériences qu’ils ont faites au puits de Grenelle avec les soins les plus minutieux , a cependant été contesté par des physiciens; mais il a été facile d’en démontrer l’exactitude depuis que l’eau a jailli è la surface du sol. On sait en cflet qu'elle vient de 548 mètres de profondeur. Si la notation de 26°, 43 constatée à 505 mètres, et la loi d'accroissement de 1* pour 32'° ,3 qui en a été déduite sont rigoureuses, on doit trouver, d'après cette dernière donnée, pour 43 mètres, düTérence entre la profondeur de 505 et celle de 5-18 mètres, 1",33, qui, goûtés â 26°,43 obtenus à 505 mètres, font 27,°76. Or l'eau qui jaillit i la surface offre une température de27°,65 à ’27°,70, et cette différence minime correspond, ainsi que M. VValfercliB s'en est assuré par des expéiiênces d’une autre nature, à la diminution de température qu'éprouve l'eau jaillissante en montant de la profondeur de 548 mètres a l'orifice supérieur du puits-.

On voit qu’il était difficile de trouver un accord plus frappant entre les dernières températures obtenues avant le jaillissement et celles de l'eau qui coule aujourd'hui à la surface du sol. M.

DÉCROISSEMENT AVEC LA IIAUTEI R. 20tl

plus chaudes de plusieurs degrés que la moyenne annuelle. Cest le contraire dans les contrées où il'pleul beaucoup en hiver, comme la Norvège et ritalie. Dans les pays tropicaux, la tem[)érature baisse rapidement au commencement de la saison des pluies; mais dans les localités où il pleut par intervalles f>endant toute l’année, H y a identité entre la chaleur des sources et celle de l’air.

DÈCB.OXSSZn«lENT DE TEMPÉRATURE AVEC

S.A HAUTEUR. — A mesure qu’on s’élève sur une montagne , on trouve que la température s’abaisse. Sans doute il peut arriver que cet abaissement soit nul , et même qu’il fasse plus chaud en haut qu’en bas ; mais ces exceptions sont rares et tiennent à la direction des vents et à la saison. Quelquefois, en effet, des vents chauds du sud régnent dans le haut, tandis que le vent du nord souille dans la plaine. Pour connaître les lois de ce décroissement de la température avec la hauteur, il faut prendre la moyenne d’un grand nombre d’observations. La loi suivant laquelle la température diminue jusqu’aux limites de l’atmosphère est encore inconnue; toutefois, entre les limites qui ont été expérimentées jusqu’ici , on ne commet pas une grande erreur en admettant que les mêmes différences de niveau correspondent aux mêmes différences de température. Si donc on connaît la première de ces -quantités, on la divisera par la seconde, et le quotient indiquera de combien de mètres il faut s’élever pour que la température s’abaisse d’un degré.

Do longues séries d’observations correspondantes faites à de grandes différences de niveau font voir que ce décroissement varie avec la saison et avec l’heure de la journée. Les observations que de SauMure a continuées pendant dix-sept jours au col du Géant, à 34i8 mètres au-dessus de la mer, tandis qu’on observait simultanément à Genève (407“‘) et à Chamounix (1044“), ont mis l’influence horaire en évidence. Voici, d’après les observations de de Sausiure et celles que j’ai faites sur le Higi (1810), tandis qu’on observait à Bille, à Berne (548»>), à Genève et à Zurich (4u9“), la hauteur en mètres dont il faut s’élever pour avoir un décroissement d’un degré.

ÏKMPÉRAXrRK.

DIFFÉRENCE DE NIVEAU CORI^ESPONDANT A. UN ABAISSEMENT DE 1“ TIIERMOMÉTRIQUE A TOUTES LES HEURES DE LA JOURNEE.

[Voy. l’AppeMdice, fig. 49.)

De Saussure a observé pendant la nuit; étant seul, je n’ai pu lire le baromètre que depuis 5 heures du matin jusqu’à 40 heures du soir, et les lois du décroissement, nocturne sont déduites -de celles du jour. Quoique ces tableaux présentent encore quelques anomalies,, cependant ils mettent clairement en évidence la pé-*riode diurne. C’est vers 5 heures du soir que le décroissement de la température est le plus rapide, et vers le lever du soleil qu’il est le plus lonL La dilT[érence correspondant à ces deux instants, déduite des observations j égale environ le tiers de la hauteur dont il ‘faut s’élever en moyenne pour obtenir un abaissement d’un degré. La différence des deux moyennes, 4 64™, 7 et 4 49“, 4, provient des différences que les phénomènes météorologiques ont présentées dans le cours des deux séries L

■ Si 1.1 variation diurne du thermomètre suivait les mêmes lois sur les montagnes et rtaii.s les plaines, les deux thermomètres monteraient et s’abaisseraient

. Dl-CROIS.SEMF.NT .WF.C LA HALTF-UR.

I-a période annuelle n’e.-;t pas moins marquée dans nos riimals; les séries météorologiques simullanécs faites à Genève et sur le Saint-Bernard permettent d’en calculer les lois, .l’ai comparé aussi des lieux dont la différence de niveau ne s’élève pas à plus do 100 ou loO mètres. La température d’un lieu dépend de sa latitude, de sa longitude et de*Sou élévation au-dos.sùs de la mer. Quoique l’on ne connaisse pas bien la relation mathématique qui existe entre la température et cçs trois éléments, cependant on peut la trouvée [tour une surface peu étendue, et avoir égard daus le développement de lu formule aux trois coordonnées dont nous avons parlé. J’ai donc ('lioisè 30 points situés au sud et au nord des Alpes, entre 45 et, 30 degrés de latitude et les méridiens de-Vienne et do Paris, et j’en ai déduit les lois de la distribution de la chaleur dans cette surface. J’ai obtenu ainsi la hauteur en mètres dont il faut s,’6lever pour avoir un abaissement de 1® du thermomètre. La

simultanément, et, leurs marches restant parallèles, la difiërence de leurs indications serait constante. Le décroissement de la tempÀature nf varierait pas suivant les différenles heurt's de la journée. $Iùs si l'on construit graphic|uvmcnt Ic.s deux courbes diurnes de la température dans les deux stations len prenant le temps pour absciitsel, on reconnaîtra aussitôt leur défaut de parallélisme. D.nns le tableau suivant, M. Bravait a choisi pour la station inférieure la moyenne des 'observations correspondantes faites A Milan, Genève et Zurich. La station supérieure était sur le sommft du Faulliorn à 9673"*, cantou de Berne. Les observations ont duré 44 jours; leur époque moyenne correspond au 12 du mois d'aodt 1811.

DÉCROISSEMENT DE LA TEMPÉRATURE ENTRE MILAN, GENÈVE, ZURICH ET LE FfULUÛRN.

HEURES