II

66 M^KOKOLOGIE AGRICOLE.

I.a gelée lilanche se produit quand rabaissement de la température, causé par le rayonnement nocturne, est assez grand pour faire descendre, au-dessous de zéro, le thermomètre isolé de terre et placé près du sol. 11 faut à la fois que l’air soit très humide et qu’il y ait une parfaite dissolution de la vapeur, qui laisse une entière transparence à l’atmosphère, d’ailleurs sans nuages. Ces circonstances ne se rencontrent pas partout au même degré. On observe depuis quelque temps cette disposition au rayonnement au moyen de Y éthrioscope qui consiste en un thermomètre placé au centre d’une demi-sphère creuse, isolée à du sol. La boule du thermomètre est ainsi vue . de tous les points du ciel, sans pouvoir recevoir les émanations calorifiques de la terre. Faute d’avoir encore un assez grand nombre de ces observations, on peut juger du pouvoir rayonnant d'un lieu parla fréquence des gelées blanches. Ainsi, à Orange, nous avons, en moyenne, 17,7 gelées blanches, tandis qu’à Rome nous en trouvons 63,8. A Rome, nous voyons arriver une gelée blanche en juin, le thermomètre étant dans l’air à -|- tandis qu’à Orange, le rayonnement ne produit pas plus de 8" de refroidissement. Dans l’Inde on se procure artificiellement de la glace en plaçant une jatte peu profonde remplie d’eau sur un tas de paille peu pressée ; on voit alors le rayonnement abaisser la température de 19* au moins, et peutêtre de 20° et 25°. Au rapport de Garcilasso di Vega, quand les Péruviens voient le temps très clair, à l’époque de la pousse des plantes, ils mettent le feu à leurs fumiers pour produire un brouillard artificiel qui intercepte la vue du ciel , arrête le rayonnement, et prévient la gelée blanche.

La fréquence de la gelée blanche, fâcheuse pour toutes les cultures, est surtout fatale â celles de la vigne, du mûrier et des arbres fruitiers, dont elle détruit les bourgeons. Én Italie, on appelle la terre d’Otrante la province des fleurs, à cause de la fréquence des gelées blanches de printemps qui ne perniet-

Dû CAIORIQUE.

tent pas que les fruits leur succèdent. Quand on connaît le retour moyen du ce phénomène dans un climat, on peut réellement assigner la réduction probable des récoltes de ces végétaux ; c'est ce que nous avons essayé de faire pour le mûrier. Rappelons ici cet examen qui pourra servir de type pour estimer le dommage que l’on pourrait éprouver dans d'autres situations et sur d’autres genres de culture.

De 1813 à 1830, on a éprouvé à Orange quatre gelée$ blanches à la fin d’avril et au commencement de mai, après le développement de la feuille du mûrier : 1° le 30 avril 1817; cette gelée ne fit mal qu’aux vignes et aux mûriers nains; les grands arbres, qui se trouvaient en dehors de la couche de vapeur condensée, n’eurent aucun mal ; mais le l"” mai de la même année, il y eut une nouvelle gelée qui fut plus forte; les grands arbres eux-mémes en souiTrirent dans les lieux bas. 2° ' Le 21 avril 18*25, la gelée blanche sévit sur les arbres placés dans les lieux abrités, d’où le vent ne chassait pas la vapeur condensée ; elle ne produisit aucun effet sur ceux qui étaient en rase campagne. 3® Le .30 avril 1826, la gelée ne détruisit pas la feuille mais la jaunit ; les vers à soie se trouvaient mal de cet aliment et il y eut une mauvaise récolte de cocons. Ainsi, pendant dix-sept ans, la gelée blanche n’a sévi que quatre fois, en trois années différentes, après la foliation du mûrier; elle n’a attaqué que partiellement la feuille deux fois; elle l’a altérée une troisième. On pourrait donc craindre cet événement à Orange tous les cinq ans, et l'expérience nous apprend qu’il causerait une perte moyenne d’un quart de récolte*, c’est donc ^ de réduction probable par an pour la plaine d’Orange, située au centre de la vallée du Rhône; les pays moins bien abrités éprouvent une plus forte réduction. Ainsi à Lavaur on se plaint d’une chance de gelée blanche qui noircit la feuille de mûrier

(1) I^oir cette discussion dans nos Mémoires d’agriculture, T. III,

MKTKOROLOtiiE AGRICOLE, tons les trois ans ; à Paris la réJuction moyenne ne serait qtio de par an. Il est évident qu’en avançant vers le nord ces chances doivent diminuer, puisque les oscillations de température deviennent de moins en moins fortes vers le solstice d’été et que le mouvement de la végétation s’y rapproche toujours plus de cette époque.

Chacun connaît la célébrité de la lune rousse si redoutée des cultivateurs. On donne ce nom à la lune qui, étant nouvelle en avril, devient pleine vers la fin de ce mois et souvent dans le mois de mai. On l’accuse d’ètre contraire à la v'égétation et de geler les jeunes pousses des plantes. M. Arago a expliqué complètement cet effet dans V Annuaire du Bureau des Longitudes pour 1833. Il ne dépend nullement de la lune, mais de ce que cette époque est celle où la végétation entre en mouvement et où la température minimum ordinaire est assez basse pour que, par un ciel pur, la température des plantes et des bourgeons isolés du sol descende en vertu du rayonnenaent nocturne audessous du point de la formation de la glace.

Section IV. — Des températures moyennes

La température moyenne d’un jour est la somme des températures observées aux différentes époques équidistantes de ce jour, divisée par le nombre d’observations. Plus les observations sont nombreuses et plus l'on approche de la véritable moyenne. On a plusieurs séries d’observations faites d’heure en heure*. Leur examen nous apprend que l’on peut approcher beaucoup de la véritable moyenne en choisissant quelques époques particulières de la journée. Ainsi on a trouvé que les demi-sommes de température de deux heures homonymes du matin et du soir se rapprochent de la moyenne de la journée ; (t) Voir Météorologie de Kamtz, p. H et suiv.

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UU CALUHIUIK.

que parmi elles, celles de 8 heures du matin et de 8 heures du soir s'en rapprochent plus encore, mais que l’on obtenait un résultat plus exact en prenant le quart de la somme de 4 heures et 10 heures du matin, 4 heures et 10 heures du soir ; ou le tiers de la somme de 7 heures du matin, midi et 10 heures du soir. L'assujettissement qu’entraîne le choix de ces heures d’observation rend ces méthodes impraticables pour les personnes qui ont des affaires, et, pour déterminer la moyenne du jour, il sera préférable pour elles de se servir des thermométiographes qui indiquent le minimum et le maximum de la journée en l’absence de l’observateur. Kamtz a montré que l’on obtiendrait très approximativement la moyenne du jour en ajoutant à la température minimum le produit do la difTéronce des maximum et minimum par les coefficients suivants, diiïérents selon les différentes époques de l’année.

Janvier. . .

Pour l’hiver (décembre, janvier, fé-

Février. . .

vrier) ; . . .

Mars. . . .

Pour le printemps (mars, avril, mai)

.\vril. . . .

Pour l’été (juin, juillet, août). . . .

Mai

Pour l’automne (septembre, octo-

Juin ....

bre, novembre)

Pniip l’annHA Antièm

Août ....

Septembre .

Octobre. . .

Novembre. .

Décembre. .

Si nous avons donc au mois d’avril une température minimum de 6®, 5, et une maximum de lô“,2; la différence de température 8°, 7 X 0,481 = 4,18 qui, ajoutée à 6®,5, nous donne pour moyenne réelle 10®,68. La demi-somme des minimum et maximum nous aurait donné 10°,85.

La température moyenne des mois et des années résultera de l'addition des températures moyennes des jours, dont la somme sera divisée par le nombre des termes.

MÉrÉOROLOKIIC AtlKICOLE.

On a cherché les moyens de suppléer à l’observation par le calcul pour déterminer la température moyenne d’un lieu*. Les formules proposées ne sont pas applicables à toutes les situations, parce que la température est non-seulement influencée par la latitude des lieux, mais aussi par leur position rélativement aux surfaces aqueuses et continentales du globe. On a donc eu recours à l’observation pour déterminer la moyenne des températures des différents pays , et c’est en faisant passer une courbe par chacun de ceux qui ont une même température que M . de Humboldt a tracé les lignes isothermes. Nous en parlerons en traitant de la climatologie.

- La température moyenne des années dans les différents lieux est un des éléments les plus précieux do la physique da globe, puisqu’elle indique les rapports de la chaleur avec leur position , leur latitude et la confrguration des continents. Mais dans la pratique c’est une pure abstraction dont l’usage ^ a trop souvent induit en erreur ceux qui ont voulu l’appliquer, en inférant de l’égalité de la moyenne annuelle de température, une similitude dans les climats qui entraînait des procédés agricoles semblables. C’est la température moyenne des saisons qui est alors le point capital à considérer. Ainsi Péking a une température moyenne de 12,7, celle de son mois le plus

(1) La formule qui s’applique le mieux aux climats européens est celle-ci : T = 86,3 cos. L — 5 i. On appelerait I la température, L la latitude. On obtient la température on degrés de Farenheit. Ainsi, pour Paris, 48® 50' de latitude, on a

Logar. do cos. de la latitude, 48®, 5U. . . 9,81839

Logar. de 86,8 1,93601

qui donne le nombre 56,8 dont, en retranchant 5 on a 51,3 F, ou 10“,69 cent, pour température moyenne do Paris. Les résultats donnent la température au niveau de la mer. On trouve dans IVliinuatre du Bureau des Longitudes une table de réduction du thermomètre de Farenheit en degrés centigrades.

DD CALOBIQDE. 71

froid est de — 4, 1 ; celle du mois le plus chaud de -f- 95, 1 . A La Rochelle la température moyent)e est de H”,6; le mois le plus froid -f- 2)9) le plus chaud -f* 20,9. Quelle similitude peut-on trouver entre des pays qui présentent des différences aussi énormes ; et si l’excès de la chaleur do l’été compense k Péking le froid de l’hiver, et finit par donner à peu près la moyenne que l’on obtient du climat plus égal de La Rochelle, pourrait-on comparer en rien ces deux situations météorologiques et fonder sur ce chiffre la moindre conclusion agronomique7

Ce peu d’importance agricole des moyennes annuelles de température, peut se dire aussi de celle des jours. Ainsi une température moyenne de 19* résultera dans un pays de la demisomme d’un minimum de — 3,0 et d'un maximum de -|-97 et dans d’autres d’un minimum de +6 et d’un maximum de -|-18. Dans le premier, on aura eu au mois d’avril une gelée meurtrière, suivie d’un dégel rapide ; dans l’autre, une douce température de nuit comme de jour. Cependant les travaux des météorologistes qui ont réuni avec tant de peines les tableaux des températures moyennes ne npus seront pas inutiles, si nous considérons que dans les différents pays les saisons de l'hiver et de l’été gardent entre elles des rapports analogues à ceux qui ont lieu entre la nuit et le jour. Nous trouverons donc dans leurs moyennes des saisons des renseignements précieux pour l’établissement des climats agricoles.

C’est surtout quand on a voulu faire l’application des moyennes de température aux progrès de la végétation que l’on a été induit en erreur. Ainsi, on énonce généralement que le . blé commence è végéter avec 6 degrés de température moyenne. Ces 6 degrés sont formés, année commune, d’un maximum de 8 degrés et d’un minimum de 4. Qu’arrivera-t-il si l’on a 10 degrés de maximum et 3 de minimum? Le voici : Le blé commence réellement et continue à végéter avec 4 degrés de

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MÉTÉOROLOGIt AGRICOLE.

température; quand la moyenne est composée comme dans la première hypothèse, la végétation n’est pas interrompue pendant les 24 heures; dans la seconde, au contraire, il y a interruption pendant toutes les heures où la température reste au-dessous de 4 , et cette intermittence prolonge le temps nécessaire à la plante pour prendre son développement. C’est un eflbrtqui lui est nécessaire pour vaincre la force d’inertie de la sève, semblable à celui que fait le cbevul pour ébranler une voiture arrêtée. Ce que nous pourrions ajouter ici serait prématuré si nous ne pariions d abord des effets de la chaleur solaire.

Section V. — De la chaleur solaire.

Toutes les températures dont nous avons parlé jusqu’ici sont celles de l’air, corps transparent qui n’arrête qu’une partie des rayons solaires à leur passage, pour parvenir aux corpsopaques, la terre et la plante, qui en absorbent une partie bien plus grande. La chaleur solaire est donc un des principaux éléments do la question de la végétation ; c’est elle qui différencie le plus les climats agricoles, selon qu’ils la reçoivent plus ou moins abondamment, soit en raison dé la latitude des lieux, soit par l’absence ou la présence de vapeurs opaques qui s’interposent entre lesoleilet la terre , soit par l’exposition, l’inclinaisondusol, les abris qui réfléchissent ou interceptent les rayons solaires. Comme c’est un effet souvent très local, les savants qui se sont occupés de la physique du globe l’ont d’abord négligé ; mais ils n’ont pas tardé à s’apercevoir de l’énorme influence de la chaleur solaire sur la marche de la végétation, sur la maturité des végétaux; alors ils ont signalé cette lacune. M. de Humboldt n’a cessé de rappeler qu’il fallait étudier les effets solaires pour se rendre compte des phénomènes végétaux; l’Académie des Sciences en a f^itrobjct de scs recommandations aux voyageurs.

1)Ü CAI.ORIQVE.

Quoique l'observation de la chaleur des couches de la terre n’ait guère eu pour but jusqu’ici que la solution d’un problème de géologie, cependant elle a rendu aussi quelques services à l’agriculture en nous apprenant la température de la couche supérieure de la terre dans plusieurs localités intéressantes ; mais ces efforts ont été jusqu’ici partiels, ont eu peu de résultats, et nous manquons encore des faits qui pourraient servir à fonder une théorie exacte des eiïets de la chaleur sur les végétaux. Nous ne pouvons offrir ici que des tentatives.

Mais, avant d’aller plus loin, il faut rappeler que l'air ne jouit pas d’une diathermansie parfaite, et quoiqu’il nous paraisse quelquefois transparent, il retient une partie des rayons transmis par le soleil ; colle quantité de rayons interceptée est eu rapport avec l’épaisseur de la couche d’air traversée, c’est-à-dire plus grande quand le soleil est près de l’borizon, plus petite quand il se trouve près du zénith.

M. Pouillct a décrit les moyens de mesurer cette absorption des rayons solaires par son pyrbéliomètre*, et c’est l'instrument le plus exact; on obtient aussi de bons résultats au moyen de l’actinométre d’Herschel ; riiéliothermomètre décrit par .M. Kamtz^ est plus facile à observer et donne aussi des résultats très approchés. L’héliolhermomètre consiste en une boite dont l’intérieur est tapissé de corps noirs mauvais conducteurs, et fermée d’un côté par des lames de verre transparent. On y place un thcrmomètreàboulenoircic,etl’onorientel’apparcilde manière à ce (]ue le soleil frappe perpendiculairement sur la face couverte de verres. On tient l’instrument à l’abri des rayons solaires par un écran, et on observe pendant une minute la quantité dont le thermomètre varie sous l’impression seule de l’air ; supposons qu’il ait monté de 0»,3. On enlève l’écran, et l’instrument

reçoit l’impression du soleil pendant une minute, durant laquelle

(1) Comptes-rendus de l’Académie des Sciences.

(2) Kotr la page U8 de la traduction.

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MÉIKOKOLOGIE AGRICOLE.

il monte par exemple de t°,5 ; un replace l'écran, et dans une troisième minute il monte de 0°,1. Ainsi, sous l’influence du milieu ambiant, il a monté dans la première minute de 0",3, dans la troisième de 0°,1; ou dans ces deux minutes.de

0,1 ^ ^ monter le thermomètre

dans la deuxième minute do 1“,5 — 0,2 = 1“, 3. Pour éviter les erreurs d’observation, on observe pendant onze minutes ; le thermomètre est exposé à la lumière solaire dans les 2*; 4*, 6', 8* et 10® minutes; puis on prend la moyenne des cinq observations. Il résulte des expériences de Pouillet et de Kamtz que le soleil étant au zénith, sur 100 rayons émanés du soleil, il en parvient de 70 à 80 à la terre, c’est-à-dire qu’environ le quart est absorbé ou réfléchi par l’atmosphère; quand le soleil a une inclinaison de 40° à 30°, les deux tiers seulement des rayons arrivent à la terre. Kamtz a trouvé en Allemagne que le soleil au zénith devait faire monter le thermomètre de 3®, 2 en une minute; M. Pouillet a trouvé 4®, 5 environ, à Paris ; nous avons nous-mêmes expérimenté à Orange avec le pyrhéliomètre de ce physicien, et la moyenne des observations nous a donné à la fin dejuiilet4®,8. Le calorique rayonnant, reçu par les corps opaques, pénétre dans leur intérieur, et il en sort par rayonnement pour les mettre en équilibre de chaleur avec l’atmosphère et les corps environnants, mais plus lentement qu’il n’y est entré. Ainsi, l’on voit lescailloux de silex chauffés par le soleil conserver encore de la chaleur longtemps après son coucher. La déperdition est d’autant plus rapide que la dilTérenco de température du corps chauffé et des corps environnants est plus grande. Pendant l’action du soleil il arrive un moment où les accroissements de chaleur se balancent avec la déperdition ; ce point d’équilibre ou de plus grand écbaufTement du corps par la source quo lui transmet le calorique est ce qu’il nous importe surtout de connaitre, puisque c’est la somme totale de ces acquisitions

DU CALORIQUË.

qui agit sur le corps échauffé. Le détail suivant d'une cxpériènce fuite au pyrhélioinètre le 31 juillet 184S, rendra manifeste la marche des progrès de cette accumulation et du degré auquel elle peut parvenir.

L'air étant à la température de21‘>,8 à midi, heure à laquelle commença l'expérience , voici la série des observations faites pendant 57 minutes, temps après lequel le thermomètre cessa de monter et resta stationnaire :

Ttnipéritur*

U houk.

Température

de DUHreoce.

1e boule.

Chaleur initiale. 21,8

Après 1 minute. 22,9

Après 29 ... .

Ainsi, en b7 minutes l'eau contenue dans la plaque métal-

MÉTÉOROLOGIE AGRICOLE

liquc du pyrhéliomètre était parvenue à l'état stationnaire, et restituait à l’air autant qu’elle recevait de soleil. Ce point d’équilibre était précisément celui auquel était parvenu la surface de la terre qui recouvrait la boule d'un thermomètre. Le soleil lui avait eommuniqué une chaleur qui surpassait de 98,6 celle de l’atmosphère ; c'est aussi, approximativement, celle que recevait le tronc des arhres et tous les organes des plantes. Il semble que la terre aurait dû s’échauffer moins que la plaque qui recevait les rayons perpendiculaires du soleil, tandis qu’ils étaient inclinés à sa surface; l’égalité de température qui n’était qu’accidentelle dans ce cas, tenait à la nature différente des corps, sans doute la plaque argentée réfléchissait la chaleur plus que la terre elle-rnème.

Nous aurons donc un certain degré de conflanee dans les observations que nous venons de rapporter d’un thermomètre placé au soleil sous un millimètre de terre pour nous indiquer le degré de chaleur dont profitent les plantes. Ces observations auront plus d’iui genre d’utilité, car elles nous indiqueront aussi, comme nous le verrons par la suite, le degré de nébulosité des climats. Le thermomètre que nous placerons à la surface du sol, recouvert d'un millimètre de sable, sera très utile pour nous indiquer la température de la couche supérieure de la terre , mais il ne nous instruirait pas d’une manière aussi précise de la quantité de lumière qui accompagne les rayons calorifiques, si on ne le mettait à l’abri de la pluie et de la rosée, parce que, plongé dans une couche qui recevrait la pluie et la rosée, il serait soumis aux effets frigorifiques de l’évaporation, et resterait plus bas ou plus haut selon que la terre serait plus ou moins humectée.

Nous pourrons juger maintenant des modifications apportées au climat par la chaleur solaire. Nous avons, pour cela, trois séries d’observations : nos observations durant 7 ans à Orange et à ans à Paris, et l’observation faite en 1786 à Peissenberg.

Dü €ALOBIQCK.

Voici les résultats obtenus à 2 heures après midi, le thermo- . mètre placé cette fois contre un mur au sud ‘ :

PARIS, à 2 heures peissenberg, orange

Tempértiure

Dilféraiica Température

DilTérenee.

Température

Différ.

Chaleur

(.Iiaicur

Chaleur

i lir.

•oleil.

aolaire

Tair.

aoleil.

lolairr.

Tiir.

aoleil.

aolaire.

Janvier. . .

Février. . .

M.irs ....

Avril ....

Mai

Juin

Juillet. . . .

AOtU ....

Ai.8

Septembre.

Octobre. . .

Novembre .

Décembre .

Ainsi, les plantes reçoivent, dans ces trois climats, à Paris, un supplément de 5**,6 de chaleur solaire en sus de la chaleur atmosphérique; à Peissenberg, 7®, 12; à Orange, 13®, 3 à 2 heures après midi; probablement un ou deux degrés de plus à midi.. Mais, pour juger de l’effet réel sur la végétation, il faut trouver la chaleur moyenne de la journée, en joignant à la température de l’air celle que le soleil communique aux corps opaques. Pour y parvenir, nous admettons que la surface de ces corps, jusqu’à une certaine profondeur, soit ramenée par le rayonnement nocturne à la température de l’air, nous aurons donc la température moyenne approximative ; en prenant la demi-somme du minimum de température et de la température maximum au soleil , nous avons alors :

(1) Il y a toujours une petite différence entre le thermomètre dans cette position et celui qui est placé dans la terre ; elle vient du degré différent d’inclinai.son du soleil et de la réverbération du mur, mais elle est peu considérable.

78 Ml^TÉOROLOOIK AGRICOLE.