Lignes parisiennes; la ligne vaat

2. Die pkysikalischen Ekuvirkungen des Waldes €tuf Luft und Boden, von E. Ëbermayer, t vol. in-8<^ et aUas. Aschaffenburg, 1873, p. 148 et suivantes.

en forêts et hors bois, on constate, à l'inverse de ce qui se passe pour rbumidjté absolue, des différences considérables; les relevés d'observations de six stations forestières ont fourni les moyennes annuelles suivantes :

Alfltn^A. mnCIDlTÉ &BLATITB

en mètoeî Station.. --^^ .— — DifTôrencos. ;

enmttreB. hort boli. ions boii.

Pour 100. Pour 100. Ponr 100.

925 Dascbiberg 79,36 88,15 8,79

610 Seeshaupt 77,57 86,08 8,51

489 RohrbruQii. ...... 77,73 83,31 5,58

489 Johanneskreuz ..... 76,86 83,39 6,53

390 Ebrach • 78,66 83,16 4,50

333 Alteofarth ' 80,19 83,33 3,14

133 Aschaffenbarg 74,99 — —

Toutes ces stations appartiennent au climat moyennement humide. Suivant la plus ou moins grande proximité de la mer, Tair des forêts s'est montré de 3 à 9 p. 100 (en moyenne, de 6,36 p. 400) plus humide que l'atmosphère des sols découverts, ce qui est d'autant plus intéressant que l'humidité absolue, dans les mêmes stations et à la même époque, s'est maintenue presque Identique dans les deux cas. La température de l'air étant plus basse sous bois qu'à l'air libre, on s'explique pourquoi, l'humidité absolue restant la même, la fraction de saturation est plus grande en forêts que dans l'air du sol déboisé. *

L'influence de l'altitude est également manifeste. Dans les lieux élevés, l'humidité relative annuelle de l'air des forêts est plus considérable qu'à des altitudes inférieures; de même aussi les écarts entre les humidités relatives de l'air sous bois et hors bois augmentent avec l'altitude des stations d'observations. L'état boisé du sol augmente la moyenne annuelle d'humidité relative de l'air dans une proportion d'autant plus grande que l'altitude de la forêt est plus considérable.

Les chutes d'eaux météoriques (rosée, brouillard , pluie , neige) seront donc plus abondantes dans les régions fortement boisées que dans les régions nues, leur fréquence et leur intensité augmenteront avec l'altitude du sol.

U semble résulter de là que l'état boisé du sol influe sur la fréquence des pluies, uniquement en augmentant l'humidité relative de l'air, en amenant ce fluide plus près de son point de saturation que

si le sol est nu, de telle sorte qu'un abaissement de température rend la condensation de Teau plus facile et plus intense dans les régions boisées que dans les régions dépourvues de forêts.

Le climat des régions boisées est en toute saison beaucoup plus humide que celui des pays nus ; cette influence se fait particulièrement sentir pendant Tété, où l'écart est presque double durant cette saison, com*paralivement aux autres, comme le montrent les moyennes suivantes :

HUMIDITÉ RKIjiVTiyK DB L'aIR.

Printemps. Été. Aotomne. HWer.

Pour 100. • Pour 100. Poor 100. Pont 100.

Hors bois. . . . 74,96 71,92 82,72 84,19

Sous bois .... 80,66 81,20 87,54 89,43

Différences. . . 5,78 9,28 5,22 5,24

Pendant Tété, l'action de la forêt sur la production des météores aqueux est donc bien plus manifeste que durant les autres saisons de Tannée. L'air humide qui se répand autour d'une forêt diminue notablement le rayonnement nocturne, et partant, les gelées blanches de printemps et d'automne, si fréquentes dans les climats secs.

Si nous examinons maintenant les résultats des observations mensuelles des stations bavaroises, nous voyons que, dans toutes, le maximum de sécheresse s'observe en mai, aussi bien hors bois que sous bois, et le maximum d'humidité en octobre et en novembre dans presque toutes les stations :

HUMIDITÉ RKLATIYB . — ^m\ " t^m ^ Écarts,

hors bois. sons bois»

Pour 100. Pour 100. Po»r 109.

Mars 81,21 84,57 3,56

Avril 76,04 81,23 4,29

Mai 66,71 76jl8 9,47

Juin 70,77 80,10 9,33

Juillet 72,08 82;i5 10,07

Août 72,89 81,33 8,44

Septembre 71,16 79,99 8,83

Octobre 88,69 92^15 3,46

Novembre 88,32 91,68 3,36

Décembre 87,06 92,16 5,10

Janvier 84,91 88,68 3,77

Février 80,61 87,48 6,85

De mai à septembre, c'est-à-dire dans les mois les plus chauds et correspondant à la période de végétation, Tair s'est toujours montré plus sec que dans les mois froids (octobre à avril). Dans toutes les stations et presque pendant tous les mois de Tannée , Fair des forêts a été notablement plus humide que Tair de la région non boisée. C'est le mois le plus chaud, juillet, qui a présenté l'écart le plus considérable; les plus faibles différences se sont au contraire manifestées dans les mois les plus froids. En juillet, l'écart moyen dans les fractions de saturation de l'atmosphère des deux régions a atteint 10,07 p. 400 ; en janvier, il est tombé à 3,77 p. 100. De là résulte cette conclusion que les défrichements sur de grandes étendues ont pour effet de diminuer notablement l'humidité relative pendant les mois chauds et dans les régions chaudes; ils rendent, par suite, plus rares les météores aqueux, la pluie, et leur enlèvent de leur intensité. Le sol des pays défrichés sur une vaste surface est moins humide et les sources s'appauvrissent. Dans les plaines et sur les plateaux, les inconvénients des défrichements se font sentir d'une façon plus manifeste (par la diminution des pluies) que dans les pays de montagnes. ^

Cette humidité plus grande de l'air sous bois, durant la saison chaude de l'année, diminue l'évaporation du sol et celle des jeunes plantes, d'ailleurs abritées par le couvert, conditions favorables à la végétation. L'altitude exerçant une action marquée sur l'état hygrométrique de l'air dos forêts, il en résulte que les plantes importées des régions montagneuses dans la plaine se trouvent placées, outre les conditions de sol et de climat, dans un milieu plus sec que celui où elles sont nées, fait dont il est bon de tenir compte dans la distribution géographique et dans la transplantation des essences forestières.

Les variations horaires de l'état hygrométrique présentent aussi de lintérêt : en raison de l'abaissement de température qui survient la nuit et le matm surtout, l'humidité relative de l'air, en terrains déboisés comme en forêts, est plus grande à huit heures du matin qu'à cinq heures du soir, ainsi que le montrent les moyennes obtenues dans les stations forestières bavaroises. L'humidité relative de l'air a été trouvée plus grande, à huit heures qu'à cinq heures du sohr, des quantités centésimales suivantes :

Uon boif. SouB bols.

Poar 100. Pour tOO.

Mars 7,11 4,40

Avril 11,61 6,35

Mai 11,95 11,92

Juin 8,28 8,96

Juillet 9,92 8,08

Août. 13,50 9,52

Septembre 17,35 . 12,94

Octobre 3,17 2,69

Novembre 0,57 —

Décembre 1,21 ....

Janvier 0,43 ....

Février 5,93 5,93

Les écarts diurnes de Thumidité relative de Tair sont donc beaucoup plus faibles en forêts qu'en régions déboisées, notamment dans les pays les plus chauds, où ils atteignent leur maximum.

Si nous résumons les résultats des observations faites dans les stations forestières de la Bavière de 1864 à 1872, en ce qui concerne rinfluence des forêts sur l'état hygrométrique de Tair, nous pouvons en tirer deux conclusions importantes : l'* l'état de boisement du sol n'influe notablement, sur l'humidité absolue de l'air, à aucune époque de l'année ; 2° les forêts ont, au contraire, une action des plus marquées sur l'humidité relative d^ l'atmosphère, beaucoup plus élevée sous bois que dans les régions nues. L'humidité relative augmente avec l'altitude et les forêts contribuent, dans une large mesure, à rendre plus humide le climat de la régio/i qu'elles couvrent.

L'étude de l'évaporation de l'eau sous bois et hors bois trouvera sa place dans le chapitre relatif aux propriétés physiques du sol. Nous allons maintenant aborder l'examen des eaux météoriques, produits de la condensation, dans diverses circonstances, de l'humidité contenue en tout temps dans l'air atmosphérique.

69. — Les eaux météoriques. — Formation de la rosée. — Partout où des corps solides arrivent, pour une cause quelconque, à une température inférieure à celle du poùU de rosée de l'atmosphère qui les baigne, il y a nécessairement cx)ndensation de l'eau hygrométrique, qui se résout en eau liquide. Le même phénomène prend naissance au sein de l'atmosphère lorsque la température de l'air ^'abaisse au-dessous de son point de rosée. Ces condensations.

suivant Tensemble des conditions dans lesquelles elles se produisent, engendrent la rosée, le givre, le verglas, le brouillard, les nuages, la pluie, la neige, le grésil ou îa grêle. Cherchons à nous rendre compte de la formation de chacun de ces météores aqueux.

Aristole avait déjà observé que la rosée se manifeste seulement dans les nuits calmes et sereines. Plus tard, ce fait a été contesté, mais une observation plus attentive a montré qu'en effet les rosées abondantes ne se forment guère que durant les nuits claires et par un temps calme. Pour Aristote, la rosée était une pluie de la couche atmosphérique inférieure. L'explication de ce phénomène, assez complexe, a été donnée pour la première fois dans un travail magistral, modèle de recherches scientifiques, par W. G. WeH^*.

Dans ce beau mémoire, Tauteur établit que la rosée est le dépôt d'eau liquide sur les corps solides, pierres, plantes, etc., par suite du refroidissement de ces corps à une température inférieure au point de rosée, la température de Tair demeurant supérieure à celle qui amènerait la condensation de son humidité. Le refroidissement causé par le rayonnement de la chaleur le soir, pendant la nuit et le matin, est la cause immédiate de ce phénomène ; pour qu'il se produise, la nuit doit être claire, sans brouillard, la limpidité de l'air le rendant diathermane.

La rosée est plus forte au printemps et en automne qu'en été ; elle atteint son maximum dans les matinées où un tempç clair succède à une nuit à ciel couvert. Une élévation notable de température dans le jour favorise la rosée du lendemain. Par les nuits calmes, il 'y a plus de rosée de minuit au lever du soleil que depuis son coucher jusqu'à minuit. Une couverture «quelconque, nuage, brouillard, etc., diminuant ou supprimant le rayonnement de la chaleur vers l'espace,

1. Wells (Wimam-Gharles), né en 1757 à Gharlestown (Caroline da Sud), docteur en médecine de PUniTersité d'Edimbourg en 1780. D'abord chirnrgien d*un régiment écossais, pois médecin praticien dans la Floride et dans la Caroline du Sud ; revenu en Angleterre en 1790 ; médecin dn dispensaire de Fuisburg, puis de Thôpital de Saint- Thomas, à Londres; membre de la Société royale; mort à Londres en 1817. U a laissé quelques mémoires intéressants sur la Tision monoculaire et sur les actions galvaniques des muscles ; mais c'est son Essap on dew {Essai sur la ros^), publié en 1814, ^ Londres, qui Ta rendu célèbre.

diminue ou supprime la rosée. Le vent ou le voisinage de corps rayonnant de la chaleur modifient également le phénomène. Si Ton examine, par une helle matinée *d'été, les feuilles des plantes voisines du sol et celles d'un arbre élevé, on constate que ces dernières restent fréquemment sèches, alors qu'une abondante rosée recouvre les plantes à basse tige. Cela s'explique aisément si l'on réfléchit que l'air est plus chaud au sommet des arbres qu'à la surlace du sol, et qu'il y a plus d'agitation à cette hauteur qu'en bas; au milieu, les feuilles des arbres se protègent mutuellement contre le rayonnement qui se produit à la partie sqpérieure de l'arbre seulement. Les surfaces métalliques polies rayonnent moins et se couvrent moins abondamment de rosée, par conséquent, que les surfaces rugueuses ou granulées. Des masses métalliques un peu volumineuses ne présentent presque jamais de rosée à la surface, en raison de leur pouvoir conducteur, qui est considérable ; il faut eu efiet, pour qu'ils se recouvrent de rosée, que toute la masse arrive à une température égale à celle du point de rosée. Les corps mauvais conducteurs de la chaleur se recouvrent à la surface d'une couche de rosée bien avant que toute leur masse soit arrivée à un abaissement uniforme de température.

Une plaque métallique maintenue horizontalement à quelques mètres au-dessus de la surface du sol se recouvre (par suite de sa conductibilité) d'une couche de rosée sur les deux côtés exposés à l'air. La facilité avec laquelle les métaux se mettent en équilibre de températm^e avec l'air explique, d'autre pari, pourquoi ils restent fréquemment secs, alors que les autres corps sont recouverts de rosée. Les plantes glabres et les plantes pileuses nous offrent des exemples fréquents des mêmes phénomènes. Les couvertures de paille, d'étoffe, de bois et en général les corps mauvais conducteurs, empêchant le rayonnement, ne permettent pas un abaissement suffisant de la température des corps qu'ils recouvrent pour que ceux-ci se revêtent de rosée.

Il est presque impossible de déterminer, au moyen d'un udomètre, la quantité d'eau que le phénomène de la rosée peut apporter à la terre ou aux plantes. M. Boussingault a employé une voie détournée pour arriver à une évaluation approximative de l'importance numérique

de ce phénomène. Voici comment il décrit lui-même la méthode qu'il a suivie :

Après une nuit sereine, lorsque l'atmosphère était restée calme, quand, en un mot, les circonstances avaient été favorables à la radiation nocturne, je me rendais dans les prairies des bords de la Sauer avant le lever du soleil. Là, avec une éponge, on essuyait Therbe sur une surface de quatre mètres carrés. L'eau était mise dans un flacon et pesée. (Cette méthode ne donne que des minima, parce qu'elle ne permet pas de tenir compte de l'eau absorbée par le sol.) Voici les poids de rosée obtenus, par ce moyen, depuis le 14 août jusqu'au 2 octobre de l'année 1857 :

Rosée prise sur le môtre carré.

Août 14 637»'

Septembre 2. . . 402

Octobre 2 722

Hauteur

de la couche à.'e»u

en millimètres.

Moyenne ....

En moyenne, les rosées recueillies sur la prairie représentaient une pluie de 0""",14, équivalant à 1,400 litres d'eau tombant sur ime surface d'un hectare, volume trop faible, sans doute, pour remplacer rari:osement, mais qui n'en est pas moins très-utile sur les prés comme sur les cultures, en atténuant les mauvais effets causés par des sécheresses prolongées; on en a eu une preuve frappante dans l'été de 1857. Depuis plusieurs années on n'avait pas éprouvé une température élevée aussi persistante, il ne pleuvait qu'à de longs intervalles ; la terre était poudreuse. Trois plantes seules résistaient parfaitement : le froment, la vigne et le tabac; dont la vigueur me rappelait les belles plantations d'Ambalna, des vallées d'Arragua, de Varinas. Je n'ai pas mentionné le houblon, qui

occupe toujours un sol foncièrement humide. Quant aux autres cultures, leur développement était singulièrement retardé ; les arbres se dépouillaient, parce que, ainsi que je Tai observé maintes fois dans les régions équinoxiales, .une sécheresse extrême agit sur la forêt comme un hiver rigoureux. Les feuilles des betteraves, des pommes de terre, des topinambours souffraient considérablement durant ces chaudes journées ; elles étaient pendantes et flétries, mais le matin on les trouvait redressées, vivaces, fermes sur la tige. Ce changement, je Tattribué uniquement à l'intervention de la rosée, et non pas, comme on pourrait aussi se rimaginer, h ce que la transpiration, cessant pendant la nuit, Teau puisée par les racines s'accumulerait dans le tissu des parties aériennes du végétal. Voici le fait sur lequel j'appuie cette opinion. C'est une coutume très-répandue en Alsace comme en Lorraine de planter des pruniers dans les champs labourés. Or, on remarquait que partout où ces arbres abritaient des betteraves, des topinambours, les feuilles abattues par la chaleur du jour ne se relevaient pas ; c'est que l'arbre, en formant un écran, s'opposait à la radiation nocturne, au refroidissement qui en est la conséquence et, par suite, au dépôt de rosée : il fallait de la pluie pour ranimer ces plantes '.

Je me réserve d'examiner plus loin, à propos des sources d'azote de la végétation, le rôle que la rosée joue dans la nutrition des végétaux, comme véhicule de l'ammoniaque de l'air. Je préfère ne m'occuper, pour le moment, que des états physiques de Teau atmosphérique.

70. — Gelée blanche. — Givre. — Verglas- — La gelée blanche n'est autre chose qae de la rosée coagulée par son abaissement de température au-dessous de zéro. En hiver, elle se produit instantanément par le dépôt de la rosée sur les plantes ou sur le soL Au printemps et en été, il y a deux phases dans la formation de la gelée blanche : premièrement, dépôt de rosée ; deuxièmement, congélation de la couche de rosée. J^e givre et le verglas paraissent produits par l'arrivée brusque d'un courant d'air très-humide sur des surfaces préalablement refroidies au-dessous de zéro : sol, branches et feuilles des arbres et des plantes. Li glace se forme alors instantanément. Ces deux phénomènes entraînent quelquefois de véritables désastres.

1. BocssiNGAOLT, Açronomie, chimie agricole et physiologie, t. Il, p. 320 et suiv. Paris, ln-8«, 1861.

Le verglas qui s'est produit le 23 janvier 4879 et qui a causé de si grands dégâts dans nos forêts, a révélé une forme particulière de ce phénomène qui n'avait pas été décrite jusqu'alors. Ce n'est pas la chute de petits cristaux formés dans l'atmosphère par un refroidissement subit qui a produit ce verglas, mais bien une pluie fine, trèsfroide, ténue, comme l'ont observé MM. Massé à Épernay, Godefroy à Lorient et le capitaine Piebourg à Fontainebleau, à un état de surfusion à une température inférieure à zéro. Les deux derniers observateurs que je viens de citer assignent une température de — 4® à cette eau ; je n'ai pas déterminé sa température, mais j'ai constaté, comme eux, que c'était bien de l'eau liquide et non du verglas, dans le sens ancien de ce terme, qui est tombé les 22 et 23 janvier dernier. A Fontainebleau, dit le capitaine Piebourg S il est tombé une telle quantité de verglas le 22 janvier, que les marches inférieures d'un escalier de pierre avaient rejoint celles de dessus. On voyait un manchon de h centimètres sur les fils télégraphiques et une couche de 2 centimètres sur une feuille dont l'épaisseur normale atteignait à peine 1 milUmètre. Les aiguilles de pin, que j'ai observées attentivement à Nancy, étaient recouvertes d'un bourrelet de glace absolument transparente, d'un diamètre de 2 millimètres environ.

Ces dépôts, que j'ai observés à Nancy comme le capitaine Piebourg à Fontainebleau, ne ressemblaient en rieû à ceux du givre ou de la gelée blanche, qui sont formés de petites aiguilles blanches sans dureté : ik étaient constitués par une glace dure, à contours arrondis, si transparente qu'on voyait nettement à l'intérieur l'aiguille du pin, le brin d'herbe ou le rameau sur lequel elle était déposée. Cette glace difierait aussi de celle que donne la gelée ordinaire. Elle était humide et mouillée de gouttes d'eau qui tombaient. Il semblait qu'une portion seulement de la pluie prenait Tétat solide pendant que le reste demeurait liquide ; c'était tout à la fois une formation continue de glace et les apparences du dégel. J'ai pesé une feuille d'aucuba recouverte de verglas : son poids était de 12*', 67 ; débai*rassée du verglas, elle ne pesait plus que 540 milligrammes. Elle portait donc environ 25 fois son poids de glace. On comprend la rup-