DISTRIBUTION DE LA TEMPÉRATURE ET DE LHUMIDITÉ DANS L'ATMOSPHÈRE

246. — Les situations relatives et les déplacements mutuels du courant équatorial et de l'îlot des calmes ne se traduisent pas seulement sur le baromètre et les vents, il eu résulte des phénomènes météorologiques, rosées, brouillards, pluies, manifestations électriques, dont nous devons maintenant examiner le mécanisme de formation. C'est la vape.ur d'eau qui joue le principal rôle dans ces phénomènes; mais comme sa distribution dans l'atmosphère dépend et doit toujours êtr^ rapprochée de la distribution des temperatures, c'est par celle-ci que nous allons commencer,

246. La température doit baisser & mesure qu'on s'élève. — L'expérience journalière, celle des ascensions sur les hautes montagnes, et mieux encore celle des aéronautes, nous enseignent que, d'une manière générale, la température baisse à mesure qu'on s'élève. C'est ce qui devait être, étant donné que l'atmosphère se chauffe par ses couches inférieures, les plus riches en vapeur d'eau, ou par le sol sur lequel elle repose. Il y a, d'ailleurs, de cela d'autres raisons tirées non de l'ordre cosmique, mais de l'ordre mécanique et physique. Je laisse de côté celles qu'on pourrait faire sortir de notre conception mécanique des gaz. Je me borne à faire remarquer qu'une atmosphère dont tous les points seraient en équilibre de température, ne pourrait se maintenir à cet état que si elle était dans un repos coni-

plet. Sinon, toute masse d'air A (fig. 149), forcée de s'élever ei dé venir en B, par une cause extérieure, se dilaterait et par conséquent se refroidirait.

De plus, quelles que soient les transitions par où a passé la masse d'air qui vient la rempla- y'' eer, il faudrait toujours remon- / ter comme point de départ à la ; masse d'air, déplacée par la première en venant en B, et qui, /*

descendant en A, se comprimerait et par suite se réchaufferait, i Tout mouvement dans cette atmosphère fictive serait donc accotopagné d'une rupture d'équilibre thermique qui amènerait un décroissement de la température ^'^- **^'

avec la hauteur. Il reste quelque chose de ce mécanisme dans l'atmosphère au miheu de laquelle nous vivons, et c'est pour cela que nous l'avons signalé ici.

247. La baisse n'est pas régulière. — Ce lent décroissement est-il régulier? On l'a cru à peu près tel tant qu'on s'est contenté de faire des ascensions sur les hautes montagnes. Mais ces conditions d'observation sont mauvaises pour deux raisons. En premier lieu, bien qu'on s'élève dans l'atmosphère, on ne quitte pas le sol, dont l'influence régularisatrice se fait sentir à toutes les hauteurs. Puis on n'entreprend guère ces ascensions que par le beau temps, au moment où la distribution des températures de bas en haut .est la plus uniforme. Les premières ascensions aéronautiques nous ont révélé, à ce point de vue, les irrégularités les plus grandes, et montré qu'il y avait souvent interversion des températures à mesure qu'on s'élève, c'est-à-dire qu'il n'est pas rare de voir une couche plus chaude contenue entre deux couches plus froides, ou inversement une couche froide entre deux couches chaudes.

De pareilles interversions seraient impossibles dans uu liquide en repos, dont la densité dépend à peu près uniquement de la température. Dans un gaz, la densité dépend aussi de la pression, et il suffît, dans une atmosphère en

repos, que le facteur j—p — , dont dépend (38) le poids de

Tunité de volume du gaz, soit à Tétat de décroissance continue pour qu*il y ait équilibre des couches. Or, cette décroissance s'accommode mieux de Taugmentation de t de la couche inférieure à la couche supérieure, que de sa diminution. Il faut seulement, dans tous les cas, que la variation de H fasse contrepoids à la variation de t, ce qui revient à dire que celle variation, pour une couche atmosphérique d'une certaine épaisseur, dépend des températures aux divers points de la couche, et non pas uniquement de l'épaisseur. C'esl la notîqn que nous avons rencontrée quand nous avons parlé (2H) de la difficulté qu'on éprouve à ramener au niveau delà mer l'observation barométrique faite à une certaine altitude.

248. Interversions de température suivant les hauteurs. — Aussi de pareilles interversions sont fréquentes, tant dans une atmosphère en repos que dans une atmosphère en mouvement. Dans l'îlot des calmes, en hiver, pendant la nuit, Tair se refroidit au contact du sol, et peut être plus chaud à une certaine hauteur. Au-dessous d'une couche de nuages, où les rayons du soleil ne pénètrent pas, la température peut être momentanément moins élevée qu'au-dessus, où l'évaporation du nuage amène la formation d'une couche absorbante de vapeur d'eau. C'est ce que MM. Welsh et Glaisher ont souvent observé dans leurs ascensions aéronautiques, faites aux frais de la Société Royale de Londres. Ils ont vu la température baisser d'ordinaire, du sol jusqu'à la couche nuageuse, pour s'élever, au-dessus, de quelques degrés avant de décroître de nouveau.

De même lorsque ces couches aériennes, chauffées au contact du sol, s'élèvent en emportant leur chaleur, le ballon peut les rencontrer, en montant plus vite qu'elles. Dans une

CONDENSATIONS ATMOSPHÉRIQUES. âtf7

ascension faite le 2 octobre 1865, à 6 h. 20 du soir, par un ciel très pur, M. Glaisher a trouvé que la température allait constamment en croissant depuis la surface du sol jusqu'à la hauteur de 300 mètres. L'ascension ayant eu lieu trois quarts d'heure après le coucher du soleil, et le ciel étant pur, l'aéronaute avait évidemment traversé les couches échauffées au contact du sol, et dont le refroidissement par rayonnement, moins rapide que celui du sol, n'était pas encore terminé. Des interversions de cette nature, les unes dues à des différences dans la vitesse de refroidissement du sol et de l'air, d'autres à l'existence à faible hauteur d'un courant ou d'une veine d'air chaud, se montrent souvent sur la tour Eiffel.

Enfin, dans une atmosphère en mouvement, le courant cquatorial qui y circule à hauteur plus ou moins grande, ou qui la pénètre de ses feuillets aériens, est en moyenne plus chaud pendant l'hiver, plus froid pendant Tété, à la même hauteur, que l'îlot des calmes. Là encore, par conséquent, les interversions de température seront presque l'état normal, et c'est plutôt de leur absence qu'il faudrait s'étonner que de leur existence.