CHAPITRE XV

VENTS ALISES

151. Action du soleil sur la zone équatoriale. — Pour comprendre l'action du soleil sur les couches aériennes, nous allons supposer pour un instant l'atmosphère immobile, et le soleil tournant autour d'elle, en vingt-quatre heures, dans Téquateur. Sur oe grand cercle, et jusqu'à une certaine distance de lui qu'on ne peut pas évaluer à moins (le 500 kilomètres au N. et au S., c'est-à-dire sur une bande équatoriale d'au moins 1,000 kilomètres de large, les rayons du soleil peuvent être considérés comme verticaux, et d'après la loi de Lambert (132), réchauffement comme maximum. Cette bande n'a pas de limites précises, se fond insensiblement au N. et au S. avec celles qui l'avoisinent, et pour lesquelles nous retrouverons quelques-unes de ses propriétés; mais il est commode de l'envisager à part. C'est celle où la chaleur versée par le soleil est la plus grande, et on peut se rendre un compte assez précis des effets de cette chaleur.

Si on prend pour base les nombres de M. Crova, 1 centimètre carré de surface à Féquateur reçoit journellement, en moyenne, 705 calories, et comme, au maximum, les deux tiers seulement do la chaleur solaire arrivent au sol, il y a, au minimum, 352 calories environ arrêtées par l'atmosphère. Examinons séparément les effets de ces deux parties du rayonnement.

Celle qui reste dans l'atmosphère est à peu près exclusivement arrêtée par la vapeur d'eau. L'absorption est donc

2i8 MÉTÉOROLOGIE.

localisée dans les régions inférieures, et va en décroissant jusqu'à une hauteur qui ne dépasse guère 8 kilomètres, car, au delà, il n'y a presque plus de vapeur d'eau. De ce fait, l'atmosphère se chauffe donc par le bas^ et d'une quantité qui est mesurable, car 352 calories seulement par centimètre carré élèveiaient d'environ l°o la température d'une colonne d'air ayant 8 kilomètres de hauteur, et la dilateraient de ce fait d'environ une cinquantaine de mètres.

Ce n'est pas tout. Les 735 calories arrivées sur le sol ne sont pas destinées à s'y enfouir et à y rester. La terre, nous le verrons, est un réservoir de chaleur du jour pour la nuit, de l'été pour l'hiver, mais elle ne retient rien de la chaleur qu'elle absorbe et fait tout repasser par l'atmosphère. On peut même négliger, quand on envisage une longue période, l'effet transitoire de production de vapeurs, contrebalancé par les condensations sous forme de pluies. Voilà donc une nouvelle cause d'échauffement, agissant par le bas comme la première, la dépassant sans aucun doute en intensité, mais en différant en ce qu'elle n'intervient pas au même moment et agit surtout lorsque l'autre a cessé d'agir.

Dès lors notre bande équatoriale, chauffée par le bas, et d'autant plus dilatée qu'on se rapproche davantage de son milieu, de l'équateur, se trouve dans les mêmes conditions que ce canal équatorial (18) que nous avons envisagé en - Ji^ydroslalique, et supposé rempli d'un liquide dont la densité allait en décroissant de l'axe du canal vers les bords. Si, à

un moment quelconque, les choses ont été disposées pour que la pression sur le fond du canal (fig. 96), supposé horizontal, fut Pig 96 partout la même, l'équilibre a dû

se rompre de suite, les surfaces isobares n'étant pas des surfaces de niveau, et un double mouvement a commencé : mouvement d'écoulement dans le sens des flèches supérieures le long des pentes, et mouvement de retour dans le sens des flèches inférieures pour rétablir l'équilibre compromis. Si bien que si une cause quel-

VENTS ALISES. 219

conque entretient la différence de densité entre le milieu du canal et les bords, la circulation devient permanente. La pression sur le fond est inférieure à la moyenne le long de l'axe du canal qui est aussi Taxe de déversement. La pression sur les bords est au contraire supérieure à la moyenne. La zone atmosphérique de maximum d'échauftement qui a pour axe Téquateur, se trouve dans les mêmes conditions. Il ne s'y produit pas de vents verticaux sensibles, il n'y a pas de tirage équatorial. Ces courants de bas en haut, que les navigateurs n'ont jamais rencontrés, sont inutiles, en effet, à l'explication du phénomène; c'est par une dilatation intérieure et un soulèvement lent et graduel que se produit la tuméfaction atmosphérique qui est l'équivalent du bombement axial de notre canal de tout à l'heure.

152. Discontinuité de la cause et continuité de l'effet. — Cette tuméfaction étant l'etTet de l'action solaire, on pourrait croire qu'elle est passagère, intermittente, et accompagne le passage du soleil au zénith. Mais deux causes rendent le phénomène continu. L'une est l'influence du sol comme réservoir calorifique. Nous avons vu qu'il assurait réchauffement, même quand le soleil a disparu. La seconde a une autre origine, et tient à l'énorme disproportion qu'il y a entre l'épaisseur de la couche de maximum d'échaulTement, 8 kilomètres, et sa largeur, qui est au moins de 1,000 kilomètres. Si cette couche était plus liante, que large, l'équilibre détruit par des variations de température en divers points, s'y rétablirait rapidement par des courants sur toute la hauteur de la colonne. Mais il est clair qu'ici, la hauteur de chacun des déversoirs, vers le N. et le S., n'étant que

les T-QQQ de la largeur du bassin, le déversement pourra

durer plus longtemps que la cause qui amène le trop-plein. On peut même prévoir que les couches aériennes qui s'écoulent vers le déversoir continuant à s'échauffer avant de l'avoir atteint, la vitesse du déversement s'en trouvera accrue jusqu'au moment où se trouvera réalisé un régime normal.

i^ MÉTËOROLOGIE.

Nous pouvons donc conclure que si la. terre était imnio* bile, nous aurions, sous Tinfluence du soleil tournant autour d'elle, un déversement équatorial donnant naissance à un courant d*air supérieur ayant la direction S. dans Thém. N., la direction N. dans Thém. S., courant qui aurait comme contre-partie nécessaire, dans les régions inférieures, un courant N. dans Thém. N., S. dans Thém. S. Nous voyons en outre que ces courants pourront être continus, bien qu'un peu plus forts le jour que la nuit. De plus, suivant Taxe de déversement, c'est-à-dire suivant Téquateur, la pression atmosphérique devra être un peu inférieure à la pression normale. Elle devra être un peu supérieure sur les bords de la zone.

153. Le phénomène n'est pas limité à. la bande équatoriale. — Ici on pourrait dire que les bords de cette zone n'existent pas, car il y a continuité dans la quantité de chaleur reçue de l'équatcur au pôle. Il faut retenir de cette objection ce qu'elle a de vrai, à savoir que notre raisonnement, que nous avons fait pour la zone équatoriale seule, s'applique en réalité à la terre tout entière; que la terre étant immobile, l'équilibre dans son atmosphère serait impossible, et qu'il y aurait le long des méridiens, en supposant disparue toute inégalité de la surface du sol, un double courant d'écoulement de l'équateur aux pôles, et un double courant de retour des pôles à l'équateur.

Mais cette extension donnée à nos conclusions nous ramène par une autre voie à la conception de notre l^ande équatoriale. La portion d'atmosphère comprise entre deux méridiens ayant la forme d'un fuseau, il est clair que pour suffire à ce système d'échanges de l'équateur aux pôles, il faudrait que les. masses d'air aient une vitesse d'autant plus grande dans un sens et dans l'autre qu'elles se trouveraient plus voisines des pôles, c'est-à-dire qu'elles verraient se resserrer davantage les parois du canal dans lequel elles peuvent couler. Or, c'est précisément dans ces régions tempérées et polaires que les causes du mouvement par Faction

VENTS ALISES. 221

solaire sont les moins puissantes. On comprend donc que cette circulation générale théorique do Téquateur aux pôles et des pôles à Téquateur, se soit en quelque sorte scindée en deux, une circulation des régions tempérées et froides que nous retrouverons bientôt, et une circulation des régions tropicales que nous étudions maintenant.

Or, pour celle-ci, rexpériencc vérifie toutes les conclusions auxquelles nous sommes arrivés tout à l'heure, c'està-dire l'existence de deux courants d'air opposés, partant de l'équateur et y revenant, un peu plus forts pendant le jour que pendant la nuit, mais continus, et accompagnés d'une petite baisse barométrique dans les régions d'où part le courant supérieur, d'une petite hausse dans les régions d'où vient le courant inférieur.