MÉTÉOROLOGIQUES
Les observations météorologiques exécutées d'après les indications précédentes peuvent, après avoir été soumises à certaines corrections, devenir comparables, et il est dès lors possible d'en tirer des conclusions relatives aux conditions atmosphériques. Ces corrections n'exigent pas grand travail si on les fait jour par jour, mais si elles se rapportent à une longue période de temps, c'est bien différent. Aussi, il est à désirer que les observateurs entreprennent ce travail, alors qu'il est avantageux de le faire; souvent, en effet, des erreurs de lecture ou d'écriture peuvent se réparer, lorsqu'il y a peu de temps que l'observation est faite ; dans le cas contraire, ce n'est plus possible. On va voir, d'après ce qui suit, comment les corrections doivent être exécutées.
i* Correction des températures.
La température lue à l'échelle du thermomètre n'a besoin d'aucune correction si l'échelle est convenablement construite et si le zéro correspond bien à la température de I9 glace fondante. Mais comme la position du zéro est sujette à varier avec le temps, il est nécessaire de la vérifier de temps en temps, une fois par an environ, et de tenir compte dans l'observation des modifications survenues. Ainsi, si à la température de la glace fondante le thermomètre marque + 0°,8, toutes les températures observées seront diminuées de 0*^,8; de môme, si le thermomètre marquait — 0®,7, toutes les températures observées devront dès lors être augmentées de 0^,7. Pour prendre un exemple, si on fait à l'échelle les
trois lectures suivantes : + 9,5; + 0,3; — 2,6, la correction, dans les premiers cas, donnera les nombres : + 8,7 ; — 0,5 ; — 3,4. Dans le second cas, si on a observé les températures : + 10,6 ; — 0,2; — 7,9, la correction les ramènera aux nombres : + H,3 ; + 0,5 ; — 7,2.
2** Carreettons et réducHons barométriques.
La température du thermomètre qui est joint au baromètre, étant corrigée comme on vient de le voir, on devra ramener à zéro la hauteur barométrique observée. Si on appelle ho la hauteur cherchée et At la hauteur barométrique observée à la température t ; si on désigne en outre par k le coefficient de dilatation absolue du mercure pour un degré centigrade, et par m le coefficient linéaire du laiton qui forme Téchelle, on a :
Or m = 0,00001878
ik = 0,00017993;
cette dernière valeur est une valeur moyenne de k, pour les températures comprises entre O"" et 35^ ; elle est tirée de l'équation donnée par Regnault,
On déduit de l'équation [1] :
ho = hfhtXtX 0,00016115.
Si la température était inférieure à zéro, on remplacerait le signe — par le signe + dans le second membre [1].
La valeur de ce membre, qui exprime la valeur de la correction, peut s'obtenir immédiatement au moyen de la table L Pour cela, on cherchera parmi les nombres écrits en haut des colonnes verticales, la hauteur barométrique observée, et, parmi ceux qui sont écrits à la gauche des colonnes horizontales, la température ramenée à zéro; le nombre situé, à la fois, dans les deux colonnes sera pris pour valeur de la correction.
Cette table a la même forme que celles qui se trouvent dans les instructions destinées aux stations météorologiques de la Suisse et du duché de Bade. Les valeurs des nombres ont été calculées au moyen des formules données plus haut.
Les hauteurs barométriques y sont inscrites de 10 en 10 millimètres, et les températures de demi-degré en demi-degré. Si la température ou la hauteur barométrique observées ne se trouvent pas exactement dans la table, il suffira de chercher les valeurs qui en sont les plus voisines ; le nombre correspondant sera pris pour valeur de la correction. Supposons, parexemple, la hauteur barométrique=754"",3 et la température =21*,3;
la table aonne le nombre de correction relatif à la hauteur = 750 millimètres et à la température 21%5 ; ce nombre est 2,6. On l'adoptera, et dans le cas actuel, la hauteur barométrique ramenée à zéro sera = 751"",7 (754,3 — 2,6).
Si la capillarité amenait la nécessité d'une correction, la station principale en enverrait la valeur à Tobservateur ; cette constante serait ajoutée à la hauteur barométrique ramenée à zéro.
3"* Humidité absolue de Vatmosphère.
L'humidité absolue, c'est-à-dire la tension de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, se détermine au moyen des différences de température observées aux deux thermomètres du psychromètre, et à Faide de la hauteur barométrique ramenée à zéro.^Si l'on désigne par
t la température observée au thermomètre à boule sèche, . ^1 id. id. mouillée,
hoh hauteur barométrique ramenée à zéro, ^1 la tension maxima de la vapeur d'eau à la température ^,
exprimée en millimètres, e la tension absolue cherchée,
on a, d'après les formules de Regnault et en se servant des nombres (Tables psychrotnélriques, par Jelinek, Vienne, 1871) du même auteur corrigés par Horitz {Bull, de VAcad. des Se. de Saint-Pétersbourg, XIII) :
et
la première équation sert lorsque l'eau est à l'état liquide, la seconde, lorsque l'eau (qui recouvre la boule du thermomètre) est congelée. Si, dans ces équations, on donne à ^, au dénominateur une valeur moyenne, elles prennent une forme plus simple. Substituons, comme cela existe dans les instructions destinées aux observations météorologiques de la Suisse et du duché de Bade, la valeur moyenne -h 10* dans la première égalité, et la valeur — 5** dans la seconde, elles deviennent
Pour trouver e, il faut d'abord chercher dans la table tl la valeur de e, qui correspond à celle observée pour /,. Cette table est construite d'après
les nombres donnés par Regnault et corrigés par Horitz ; sa forme est la même que celle des tables de Jelinek. Les valeurs des nombres ont été calculées au moyen des formules de Regnault :
log ^, = a + 6 X a* — c ^^ pour t> 0; log e, = a + ft X a* + *^ pour t< 0.
On a pris, pour les constantes, les valeurs données par Horitz (Physique de Wûllner, 1^ édition, II, 167). La disposition de la table est claire par elle-même. A gauche sont inscrits les degrés entiers, et en haut les dixièmes de degré, de sorte qu'on peut lire immédiatement la valeur de e, la température étant déterminée à 1 dixième de degré près.
La valeur de la correction [2« membre] est donnée par la table IV dans le cas où Teau est gelée sur la boule du thermomètre, et par la table III dans le cas contraire. On trouve cette valeur dans la colonne verticale correspondant à la hauteur barométrique observée et dans la colonne horizontale correspondant à la différence des températures observées. En retranchant la valeur de la correction de celle trouvée précédemment pour ^1, on a la tension absolue cherchée e.
Lorsque, par suite de la présence de nuages épais, le thermomètre mouillé est aussi élevé ou plus élevé que l'autre, l'atmosphère est saturée d'humidité ; dans ce cas, on pose « = la valeur de ^t, laquelle correspond à la température observée au thermomètre sec.
Les exemples suivants rendront plus clair l'emploi des tables II, III et IV:
1« Soient d'abord : h^ = 762.1 ; t = 15.3 ; t, = 9.7,
on en déduit : t — <, = 5.6. D'où (table II) e, = 8.98 ;
la valeur de la correction est donnée (table III) = 3.40.
D'où : e = 8.98 — 3.40 = 5.58.
2« Soient : h, = 670.8 ; t = 32.5 ; t, = 19,7,
on aura: t — t^=: 12.8; ^ = 17.07.
D'où: e = 17.07 — 6.86 = 10.21.
9" Soient : h^ = 720.7; (=0.3; t, = —0.2 (eau non congelé.e),
on aura : t — f, = 0.5 ; e, = 4.54.
D'où : « = 4.54 — 0.29 = 4.25.
4'» Soient : h^ = 692.4 ; t = — 5.7 ; <, = — 7,2 (eau gelée),
on aura : ^ — ^ == 1.5 ; e, = 2.63.
D'où : « = 2.63 — 0. 72 = 1 .91 .
4"" Etat hygrométrique de V atmosphère,
. On entend par état hygrométrique le rapport qui existe entre la tension de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, c'est-à-dire entre l'humidité absolue et la tension qu'aurait la vapeur d'eau, l'air étant saturé, à la température de l'observation. L'état hygrométrique est donc précisément égal au quotient de la valeur de e, par la tension maxima de la vapeur d'eau à la température t, La table V renferme les divers états hygrométriques relatifs, calculés en centièmes. Dans les nombres écrits en haut de la table, on cherchera l'état hygrométrique absolu qu'on a trouvé , et dans les nombres écrits à gauche la température observée au thermomètre à boule sèche. Si les nombres qui expriment l'état hygrométrique absolu et la température ne se trouvent pas exactement dans la table, on prendra ceux qui s'en rapprochent le plus et on cherchera l'état hygrométrique relatif qui leur correspond. Dans la plupart des cas, une interpolation sera nécessaire.
Pour les exemples donnés précédemment, au n* 3, l'état hygrométrique relatif sera le suivant :
État hygr. = 43 Vo- 2» e — 10.21 t = 32.5.
État hygr. = 28 7o.
État hygr. = 89 7o.
État hygr. = 63 Vo.
