DU RAYONNEMENT NOCTURNE

En 1844, j’entrepris avecM. A. Bravais des observations sur le rayonnement nocturne, à l’aide de l’instrument de M. Pouillet désigné sous le nom d’actinomètre à duvet de cygne1. Nous avions choisi deux stations élevées, le sommet du Faulhorn et le grand plateau du Mont-Blanc. M. Camille Bravais eut la complaisance de faire des observations correspondantes à Brienz et à Chamounix. Voici les résultats qu’Auguste Bravais a déduits de ces expériences comparatives2. L’actinomètre sur le Faulhorn était à 2 680 mètres au-dessus de la mer, celui de Brienz à 570 mètres : différence de niveau 2110 mètres. Si on compare, aux deux stations, les indications du thermomètre à l’air libre avec celles du thermomètre placé sur le duvet de cygne et rayonnant vers le zénith, on trouve que, sur la montagne, le thermomètre de l’actinomètre se tenait en moyenne à 6°, 2 7 au-dessous de celui de l’air ;

1 Traité de physique, 4e édit., tom. II, pag. 607 ; 6e édit., tom. II, pag. 684.

2 Xoyages en Scandinavie de la corvette la Recherche, tom, III, pag. 312.

dans la vallée, la différence ne s’élevait qu’à 4°, 62. D’après cela, le rayonnement du duvet de cygne à Brienz est au rayonnement du duvet de cygne sur le Faulhorn, dans le rapport de 1 à 1,56. Les mêmes expériences, répétées au grand plateau du Mont-Blanc (altitude 5 950 mètres) et à Chamounix (altitude 1 050 mètres), différence de niveau 2 880 mètres, montrent que le thermomètre de l’actinomètre s’abaissait au-dessous de la température de l’air de 10°, 82 en moyenne au grand plateau; de 5°, 62 seulement à Chamounix. Le rapport du rayonnement zénithal de la vallée est à celui de la montagne comme 1 : 1,98, c’est-à-dire qu’un corps se refroidit deux fois plus par rayonnement au grand plateau qu’à Chamounix.

Ces expériences comparatives montrent : 1° que le rayonnement est infiniment plus fort sur la montagne que dans la plaine ; 2° que le rapport des rayonnements croît plus rapidement que la hauteur dans les régions supérieures de l’atmosphère. En effet, pour une différence de niveau de 2 110 mètres comprise entre les altitudes de 570m et 2 680m, le rayonnement est plus intense d’un tiers seulement ; mais pour une différence de niveau de 2 880 mètres comprise entre 1 050 et 5 950, il est de 1,98, c’est-à-dire presque double.

Du rayonnement nocturne du sol. — Après avoir obtenu le rapport des rayonnements dans la plaine et sur la montagne à l’aide d’un corps dont le pouvoir émissif est très-grand, étudions celui du sol même de la montagne. Pour en donner une idée , je note ici comparativement la température moyenne de l’air, celle du sol à la surface et celle du duvet de cygne de l’a ctinomètre observées par MM. Peltier et A. Bravais au sommet du Faulhorn, pendant les nuits calmes et sereines du 1 2 au 18 août 1 842 :

Température de l’air 5°, 04

Température du sol à la surface 2», 65

Température du duvet de cygne — 5°, 09

On voit que le sol se refroidit par rayonnement plus que l’air, mais moins que le duvet de cygne, dont la température était à 8°, 15 au-dessous de celle de l’air et à 5°, 72 au-dessous de celle du sol.

La comparaison des minima moyens de l’air et du sol du Faulhorn, dans les nuits du 10 au 18 août 1842, et du 21 septembre au 1er octobre 1844, nous montre également combien la surface du sol se refroidit plus que l’air

par rayonnement. Dans la première série , le minimum moyen de l’air est 4°, 60; celui de la surface du sol 2°, 40. Dans la seconde, le minimum moyen de l’air se maintient encore au-dessus de zéro à 1°,55 ; celui de la surface du sol descend à — 0°,82. Dans les deux saisons le refroidissement nocturne de la surface du sol s’élève au double de celui de l’air déterminé au moyen d’un thermomètre à petite boule tourné en fronde 1 . Ce refroidissement si notable du sol pendant la nuit est une preuve indirecte de son échauffement pendant le jour ; il faut , en effet , que cet échauffement soit bien considérable pour compenser le rayonnement de la nuit et élever la moyenne du sol au-dessus de celle de l’air. Du reste, quand on y réfléchit, ce refroidissement du sol sur un sommet isolé tel que le Faulhorn , n’a rien qui doive nous étonner. Dans une plaine , la terre n’est en contact qu’avec la couche inférieure de l’atmosphère ; un sommet au contraire plonge pour ainsi dire dans la mer aérienne, il est entouré d’une couche d’atmosphère égale à son élévation au-dessus du pays environnant , il rayonne non-seulement vers le zénith, mais encore latéralement suivant tous les azimuts, et l’air raréfié qui l’entoure favorise l’émission de la chaleur. Tout, sur une haute montagne, concourt à son refroidissement dans la nuit et rien ne le compense, sauf réchauffement relatif plus fort que nous avons signalé pendant le jour.

Rayonnement de la neige des hauts sommets. — Toutes les observations que nous avons rapportées s’appliquent au sol des hautes montagnes dépouillé de neige et couvert de gazon ; mais le rayonnement de la neige elle-même est encore plus considérable. En été, la neige se présente sur les hautes montagnes sous deux états : 1° l’état de nevé , c’est la neige qui, fondant le jour et s’imbibant d’eau puis regelant la nuit, forme une surface durcie sur laquelle on marche sans enfoncer ; mais lorsqu’il tombe de la neige sur des sommets assez elevés pour quelle ne fonde plus , alors

1 Une seule observation faite au grand plateau du Mont-Blanc, à 3 930 mètres d’altitude, sur le rayonnement de sable de Fontainebleau, montre combien il est considérable, même lorsque le soleil est encore au-dessus, de l’horizon. Le 31 août 1844, à 5 heures 10 minutes du soir, le grand plateau étant depuis une heure dans l’ombre de l’aiguille du Goûté , un thermomètre librement suspendu dans l’air marquait — 5°, 6 ; celui légèrement recouvert de sable — 11°, 4, et un autre à la surface de la neige — 17°,0. Cette expérience confirme celles du Faulhorn.

elle reste à l’état pulvérulent , poussiéreux, et Ton enfonce dans cette neige jusqu’aux genoux, comme si l’on marchait dans la farine. Lorsque nous fîmes notre dernière ascension du Mont-Blanc, le 28 août 1844, cette espèce de neige couvrait les glaciers à partir de 5 470 mètres, hauteur du rocher de l 'Heureux retour , où de Saussure' avait adossé sa cabane lors de son ascension au Mont-Blanc : cette neige datait de la nuit du 15 au 16 août, elle couvrait le grand plateau où nous séjournâmes pendant trois jours, après être redescendus de la cime. Le pouvoir émissif de cette neige poussiéreuse est plus grand que celui du duvet de cygne ; car, tandis que le thermomètre de l’actinomètre se tenait en moyenne à 10°, 82 au-dessous de celui exposé à l’air libre, un thermomètre couché à la surface de cette neige et légèrement recouvert par elle, marquait 12°, 30 au-dessous de celui exposé à l’air libre. A minuit, dans les quatre nuits des 28, 29, 30 et 31 août, ce thermomètre est descendu en moyenne à — 19°, 20, l’air étant à — 6°, 45. Les moyennes générales du jour et delà nuit nous donnent — 4°, 52 pour l’air et — 9°, 9 pour la température de la couche de neige à deux décimètres au-dessous de la surface. A cette profondeur, jamais sa température ne s’est élevée au-dessus de — 8°, 2, et, chose fort singulière, à la surface elle a atteint + 1°,0 le 31 août à midi. Ce prodigieux pouvoir rayonnant est une cause puissante de refroidissement pour les hautes montagnes où il neige tous les mois de l’année. On n’ose calculer quelle doit être en hiver la température de cette neige lorsque celle de l’air descend à — 30° par exemple. Si les rapports sont les mêmes, la neige par une nuit calme et sereine doit marquer à la surface — 43°. La neige pulvérulente refroidit donc énormément les corps solides qu’elle touche, l’air qui la baigne et celui vers lequel elle rayonne.

La neige floconneuse qui tombe sur le sol et le recouvre pendant l’hiver dans les contrées boréales, n’a pas le pouvoir émissif que nous avons constaté pour la neige pulvérulente du grand plateau. Les météorologistes de la Commission du Nord1 2 ont constaté qu’à Bossekop la température de la neige n’était qu’à 1°,5 au-dessous de celle de l’air. Même en tenant compte de la dif-

1 Voyages dans les Alpes, § J 979.

2 Voyages en Scandinavie ; Météorologie, tom. III, pag. 310.

férence de niveau de 5 950 mètres, qui triplerait presque le pouvoir émissif de la neige des plaines, ce pouvoir émissif n’en serait pas moins très-inférieur à celui de la neige pulvérulente des hautes montagnes , que les physiciens rangeront désormais parmi les corps les plus rayonnants de la nature. Ce genre de neige tombe aussi quelquefois dans les plaines par de très-grands froids , mais rarement, car il ne neige pas lorsque le froid est intense. La neige est, en général, floconneuse et passe, par le tassement et des fusions partielles, à un état qui ressemble beaucoup à celui du nevé des hautes Alpes.

REFROIDISSEMENT DU SOL ET DE l’AIR DES MONTAGNES DU A L’ÉVAPORATION.

La pression étant moindre sur une haute montagne que dans la plaine , l’évaporation, toutes choses égales d’ailleurs, y est plus active. De Saussure l’a prouvé expérimentalement 1 par des essais dont les résultats numériques sont attaquables, mais dont la conclusion générale ne saurait l’être. Cette évaporation plus active est encore une cause de froid pour le sol et l’air qui le touche ; elle donne lieu à un phénomène très-rare dans la plaine, fréquent dans les hautes régions, et désigné par Peltier2 3 * sous le nom de fumage des montagnes. Lorsque la terre est humide, on voit des brumes, tantôt blanches, tantôt grises, sortir, pour ainsi dire, des flancs de la montagne, et s’élever dans l’air comme si l’on avait allumé des feux sur plusieurs points. Quelquefois ces brumes se dissipent dans l’atmosphère, d’autres fois elles continuent à monter et forment de véritables nuages. Je les ai observées avec des fractions de saturation 5 déterminées à l’aide du psychromètre et variant de 47 à 92 pour cent. Peltier a montré que leur production s’accompagnait d’une forte tension électrique. En tout cas , ce fumage est l’indice d’une évaporation active, même dans un air humide; elle l’est infiniment plus lorsque l’air est sec; or, sur les montagnes, il acquiert un degré de sécheresse bien rare dans les plaines. En voici quelques exemples : les 4, 5 et 6 août 1841, M. Bravais observait sur le Faulhorn et moi à Brienz, au bord du lac ; la

1 Voyages dans les Alpes, § 2058.

2 Météorologie électrique , pag. 31 .

3 On obtient ces nombres en observant deux thermomètres, l’un sec, l’autre mouillé. Le

nombre 47 veut dire que l’air contenait 47 pour cent de la quantité de vapeur d’eau nécessaire

pour le saturer à la température indiquée par le thermomètre sec.

fraction de saturation sur la montagne descendit à 28 , à Brienz elle ne fut jamais au-dessous de 44. Du 21 au 24 septembre 1844, le minimum d’humidité relative fut de 52 sur la montagne, 74 dans la vallée. La différence fut encore bien plus considérable entre le grand plateau du Mont-Blanc et Chamounix. Au grand plateau nous eûmes un jour 13 , tandis qu’à Chamounix le minimum fut de 50. En moyenne l’bumidité relative , du 28 août au 1er septembre 1844, fut de 38 sur le grand plateau ; à Chamounix de 82.

11 ne faudrait pas conclure de ces nombres qu’il fait habituellement plus sec sur un sommet élevé que dans la plaine : il en est presque toujours ainsi lorsqu’on monte sur une montagne par un beau jour ; mais quand on y séjourne, on voit qu’en moyenne l’humidité relative est au moins aussi forte dans la région des nuages. Ainsi, du 21 juillet au 7 août 1841, la fraction de saturation fut de 79 sur le Faulhorn. En prenant celle des villes de Berne, Zurich, Genève et Milan , qui exprime bien l’état hygrométrique du pays plat environnant, je trouve 77; donc une humidité relative, sinon moindre, du moins égale. En résumé, nous ne possédons pas de séries psychrométriques correspondantes assez longues pour pouvoir trancher la question : celles faites avec des hygromètres à cheveu ne sauraient servir, car ces instruments ne sont pas comparables entre eux. Mais deux choses sont démontrées : l’évaporation plus active sur les sommets élevés ; de là , des sécheresses de l’air inconnues dans la plaine lorsqu’il fait beau ; par les mauvais temps, des saturations complètes de l’air comme dans la plaine , quand il pleut ou que le sommet est entouré de nuages. Pendant les derniers jours de 1844, nous avons employé l’hygromètre chimique de M. Régnault, formé de tubes en U remplis de pierre ponce imbibés d’acide sulfurique et communiquant avec un aspirateur ; nous avons donc pesé la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air, et nous sommes assurés que dans certains nuages humides l’air était réellement sursaturé. Nous discuterons dans la partie physiologique dece chapitre, l’influence de ces grandes variations hygrométriques sur l’organisme humain.

REFROIDISSEMENT DU A LA DILATATION DE l’AIR DES COURANTS ASCENDANTS.

Il est un phénomène dont tous les météorologistes ont été frappés dans leurs ascensions sur les hautes montagnes, et que Ducarla avait déjà signalé vers la

fin du siècle dernier1. Dans la matinée ïdes belles journées, au lever du soleil, les vallées sont couvertes de brumes tandis que le ciel est serein; bientôt ces brumes, d’abord immobiles, se mettent en mouvement et montent le long des flancs de la montagne. Tantôt elles se dissipent avant d’atteindre le sommet d’où l’observateur les contemple , tantôt elles l’atteignent, l’enveloppent à son tour, pais s’élèvent au-dessus de sa tête sous forme de nuages. Ces brumes sont entraînées par les courants d’air ascendants qui s’établissent lorsque le soleil échauffe le sol de la plaine et les flancs de la montagne. L’air au contact du sol échauffé se dilate, devient spécifiquement plus léger et monte le long des contreforts frappés parles rayons solaires. De Saussure sur le col du Géant2 3, Kaemtz5, Bravais, Peltier et moi sur le Faulhorn , avons souvent été témoins de ce phénomène. Auguste Bravais en a fait l’objet d’une communication 4 au Congrès scientifique de France de 1841. Le 2, le 5 et le 7 août en particulier, nous avons vu des nuages s’élever le long des flancs de presque toutes les montagnes visibles pour nous ; le matin ils montaient le long du versant oriental, et dans l’après-midi le long du contrefort occidental. A mesure qu’il s’élève ainsi, l’air soumis à une moindre pression se dilate et absorbe la quantité de chaleur nécessaire à cette dilatation ; de là une cause de froid que les météorologistes n’ont pas encore signalée. Si elle n’existait pas, l’air chaud des plaines remontant le long des flancs des montagnes les réchaufferait sensiblement ; mais loin de là , en se dilatant lui-même, il emprunte de la chaleur à tous les corps environnants et l’annihile en la faisant passer à l’état latent; d’où production de froid. Si la portion d’air échauffée s’élevait au milieu d’une atmosphère dont la température fût uniforme , la dilatation de la portion ascendante serait uniquement fonction de la pression. Mais il n’en est pas ainsi, les couches à travers lesquelles l’air chaud s’élève sont de plus en plus froides ; ce froid empêche l’air échauffé de se dilater comme il le ferait dans un milieu de température

' Objets de recherches extraits d’un manuscrit sur les vents. ( Journal de physique, tom. XXXII, pag. 72 et 89; 1788.)

2 Voyages dans les Alpes.

3 Cours de météorologie, traduction française, pag. 114.

4 Sur les courants ascendants de l’atmosphère, 1842.

uniforme, delà une moindre production de froid. D’un autre côté, l’air glisse le long des flancs de la montagne qui , comme nous l’avons vu (p. 25), ont une température plus élevée que celle de l’air ambiant. Au contact de ces contreforts, l’air ascendant s’échauffe, se dilate, et cet effet compense largement la contraction due à la décroissance de la température des couches atmosphériques. Soumettre au calcul toutes les causes complexes de refroidissement, de réchauffement, de contraction et de dilatation auxquelles est soumise une colonne d’air qui s’élève de la plaine le long de la montagne, me paraît chose impossible ; dans l’état actuel de la science, les éléments mêmes des calculs n’existent pas ; mais en l’absence d’expériences dues à des physiciens, j’ai voulu me faire une idée du froid produit par la dilatation de l’air, en reproduisant autant que possible les conditions dans lesquelles se trouve une masse d’air chaud qui s’élève dans l’atmosphère.

Grâces à l’obligeance de M. le docteur Bertin, j’ai eu l’avantage d’utiliser les beaux appareils à air comprimé établis à Montpellier par M. Tabarié. Chacun d’eux se compose d’un cylindre formé de plaques de tôle boulonnées : ce cylindre a une hauteur de 2m,20 sur un diamètre de lm,60, sa capacité est de 4,5 mètres cubes, il contient donc 4 500 litres d’air. Une porte appuyant sur un rebord en caoutchouc se ferme par l’action même de la pression atmosphérique intérieure ; au dedans le cylindre est éclairé par quatre grandes lucarnes formées chacune de deux glaces épaisses superposées. Une machine à vapeur fait mouvoir la pompe, qui comprime l’air dans le cylindre et permet d’augmenter la pression à volonté; le robinet d’écoulement se trouve en dehors de l’appareil, et un manomètre permet de voir à chaque instant quelle est la pression de l’air dans le cylindre. J’avais donc à ma disposition un appareil contenant un volume d’air considérable que je pouvais dilater lentement, après l’avoir comprimé de 0m,500 en sus de la pression atmosphérique de 759 millimètres , moyenne de celles avec lesquelles j’ai opéré'.

Voici comment je procédais à l’expérience : après avoir observé le baromètre, pour estimer la pression atmosphérique initiale, je suspendais dans l’appareil, en face d’une lucarne bien éclairée, un thermomètre à très-petite

Les extrêmes ont été 754 et 764 millimètres.

boule, et, laissant la porte ouverte , j’attendais que la température de l’air intérieur fût équilibrée avec celle de l’air de la grande salle au milieu de laquelle l’appareil est placé. Je prenais également la température de l’air extérieur que la machine à vapeur va puiser à l’extérieur de l’édifice. Puis je me plaçais en dehors de l’appareil, près de la lucarne derrière laquelle le thermomètre était suspendu. Je le lisais avec une loupe, de manière à estimer parfaitement les dixièmes de degré. Un aide était posté près du manomètre de l’appareil, pour m’avertir, de 50mm en 50mm, de l’augmentation de la pression. Je marquais la température de l’air intérieur un instant avant qu’on commençât à le comprimer. Puis la machine à vapeur se mettant en jeu, l’air se comprimait, et je notais la température de 50mm en 50mm entre la pression moyenne de 759mm et celle de lm,059. Cette opération a duré moyennement 10™ 18s. Arrivé à la pression de 500mra en sus de la pression atmosphérique, je faisais jouer la machine doucement , afin de maintenir un moment la pression à 1 m,059 et donner le temps au thermomètre de prendre bien la température correspondante* 1 ; puis je faisais ouvrir aussi peu que possible le robinet communiquant avec l’extérieur. L’air comprimé s’échappait en produi-

1 Pour l’objet de ce mémoire, je n’ai point à discuter l’accroissement de la température, résultat de la compression de l’air. 11 est représenté par la courbe supérieure de la planche. Cependant elle donne lieu à quelques remarques. L’accroissement de la température, d’abord rapide, se ralentit dès que la pression a atteint 909mm. Trois causes de refroidissement interviennent alors d’une manière sensible : 1° le froid produit par l'air qui s’échappe inévitablement par des fissures invisibles. Ces fissures existent ; car, dès que la machine cesse de jouer, la colonne manométrique descend, quoique très-lentement; 2° l’influence de l’air de la salle qui, ayant conservé la température initiale, est plus froid que l’air échauffé par la pression dans l’intérieur de l’appareil, et agit sur lui à travers les parois métalliques du cylindre ; 3° celle des parois métalliques de l’appareil. L’action de ces trois causes réunies devient tellement efficace, qu’elle finit par annihiler l’effet calorifique de la compression de l’air, et par amener dans la majorité des cas un abaissement de température entre lm,009 et lm,059 de pression atmosphérique. Pour éliminer l’influence de l’air de la salle , qui était plus froid de deux à trois degrés, lorsque la pression atteignait 909mm, j’ai entouré l’appareil de matelas de laine; le thermomètre intérieur a néanmoins baissé de 0°,2 pendant que la pression augmentait de

lo,,007 à lm,057. Dans cette expérience, cet abaissement ne pouvait être attribué à l’influence de l’air qui entourait l’appareil, mais seulement à la conductibilité des parois métalliques ellesmêmes qui se réchauffant rapidement aux dépens de l’air comprimé. C’est aux physiciens à déterminer quelle est la courbe d’accroissement des températures de l’air comprimé , indépendamment de ces causes perturbatrices.

sant un petit sifflement, et je marquais la température du thermomètre renfermé dans l’appareil, de 50mm en 50mra de pression , depuis lm,059 jusqu’à 759mm. Cette opération a duré en moyenne 21m 36s. En laissant ainsi l’air se dilater lentement, je cherchais à imiter autant que possible la dilatation graduelle d’une certaine masse d’air s’élevant le long des pentes d’une montagne dont les flancs sont échauffés par le soleil.

Le Tableau suivant et la courbe inférieure de la Planche montrent que la dilatation de l’air, dont la pression descend lentement de lm,059 à 1m,009, produit un froid considérable qui ramène d’abord cet air à la température initiale, puis abaisse encore plus sa température; mais le froid produit n’est pas proportionnel à la diminution de la pression, il est d’autant moindre qu’on s’approche plus de 759mm. La température de l’air comprimé étant inférieure à celle de l’air de la salle qui environne l’appareil à partir de 959mm qe pression, je me suis demandé si l’air extérieur ne réchauffait point l’air contenu dans l’appareil. J’étais d’autant plus en droit de le craindre, que les parois du cylindre sont en tôle épaisse garnie seulement d’une tapisserie de papier à l’intérieur. D’un autre côté, le volume considérable (4 300 litres) de l’air me rassurait. Mais pour résoudre définitivement cette question, j’entourai, dans la dixième expérience, l’appareil de dix matelas de lit qui évidemment s’opposaient à toute influence de l’air extérieur. Le refroidissement total 6°,0 obtenu dans cette expérience, entre les pressions de 1m,057 et 757mm, représente à peu de chose près la moyenne 6°, 31 des treize expériences dont je déduis les résultats numériques inscrits sur les deux courbes. L’influence de l’air extérieur est donc parfaitement négligeable. Mais ce qui ne l’est pas, c’est l’influence des parois métalliques dont la température est celle de l’air qui environne l’appareil. En vertu de leur conductibilité, elles refroidissent l’air intérieur quand sa température croît avec la pression, et elles le réchauffent quand sa température décroît avec la pression. Cette influence est continue , permanente et d’autant plus marquée , que la température de l’air dilaté s’éloigne davantage de la température initiale , qui est celle des parois métalliques. (Voy. la courbe Planche.) Pour m’affranchir autant que possible de cette influence, j’ai fait deux expériences en abrégeant considérablement le temps pendant lequel l’air intérieur se dilate ; pour cela, j’ai ouvert largement le robinet d’écoulement lorsque la pression

était à son maximum ; l’air s’est échappé brusquement ; un léger brouillard s’est, produit dans l’appareil, et le thermomètre est descendu de 6°,0, nombre qui ne diffère que de0°,3 de la moyenne des treize expériences dans lesquelles l’écoulement de l’air a été aussi lent que le permettait la structure du robinet d’écoulement. Le Tableau (p. 42) contient les températures que j’ai obtenues dans les treize expériences. Sur les courbes de la Planche je n’ai inscrit que les différences moyennes , en faisant la température initiale égale à zéro.

Quoique j’aie fait ces observations avec tout le soin imaginable , je n’ai point la prétention de les assimiler aux expériences rigoureuses à l’aide desquelles les physiciens déterminent la chaleur spécifique des gaz ; mais, agissant sur un volume d’air considérable, qui se dilatait lentement à mesure que la pression diminuait, j’ai reproduit autant que possible ce qui se passe dans la nature , et je crois pouvoir en conclure que l’air chaud des plaines, en s’élevant sur les montagnes, est une cause de refroidissement et non de réchauffement , comme on pourrait le supposer ; ainsi une certaine masse d’air dont la pression diminue de 300mm ou , en d’autres termes , qui s’élève à 4 000 mètres environ au-dessus de la mer, se refroidit au moins de 6°, 3 ou de 1° pour 635 mètres : en effet, mes expériences ne peuvent donner qu’un minimum. Quoique le thermomètre fût à très-petite boule et par conséquent très-sensible ; quoiqu’il s’écoulât en moyenne 3ra 56s pour une diminution de pression de 50mm, ses indications étaient en retard des abaissements de la température de l’air dilaté, et à la fin de l’expérience, son minimum , lorsque la pression était retombée à 759mm, se trouvait supérieur à celui de l’air qui avait eu le temps de se réchauffer sensiblement ; donc, pour une différence de 300 millimètres de pression, le refroidissement doit être plus considérable. Cette cause d’erreur vient s’ajouter à celle due à l’influence des parois métalliques ; car elle agit dans le même sons en abaissant le maximum de chaleur dû à la pression , et en élevant le minimum de température dû à la dilatation ; mais, comme nous l’avons dit, la température de plus en plus basse des couches atmosphériques que traverse l’air ascendant , diminue cette dilatation en refroidissant par contact la masse d’air chaud, et peut-être le nombre 6°, 5 n’est-il pas très-éloigné de la vérité.

Mes amis MM. Favre et Silbermann ont fait des expériences analogues

aux miennes : leurs résultats sont consignés dans les Annales de physique et de chimie, 2e série, tom. XXX Vil , et dans le Traité de physique de M. Daguin , tom. II , pag. 61 . Ils employaient un corps de pompe à l’intérieur duquel se trouvait un thermomètre de Breguet, et comprimaient ou dilataient brusquement l’air dans le corps de pompe. Leurs expériences se compliquent, comme les miennes, de l’influence des parois métalliques de l’appareil; cependant nos résultats sont très-concordants : sous une pression comprise entre une atmosphère et une atmosphère et demie , ils trouvent que l’air se refroidit de 2°,0 pour une diminution de pression de 100 millimètres; je trouve pour la même diminution de pression un abaissement de température de 2°,1.

D’un autre côté , M. Wolf, professeur de physique à la Faculté des sciences de Montpellier, a bien voulu, à ma prière, calculer quelle serait théoriquement le refroidissement de l’air pour une diminution de pression de 100 millimètres, a étant le coefficient de dilatation de l’air ; t la température d’une

masse donnée [d’air sous la pression H ; la variation de pression ^

produit une variation de température de 0°,421, et pour une diminution de pression de 100 millimètres un froid de 3°, 7, nombre plus fort que ceux obtenus par MM. Favre, Silbermann et moi. En résumé, le décroissement moyen de la température avec la hauteur, étant de 1° centigrade pour 180 mètres, la fraction due à la dilatation de l’air serait 0°,52, d’après les expériences de MM. Favre, Silbermann et les miennes; elle s’élèverait à 0°,59, d’après les calculs de M. Wolf1.

1 La différence de niveau correspondante à une diminution de pression de 100” se rapporte au 45e degré de latitude et a été prise dans la Table hypsométrique de M. Delcros. ( Annuaire météorologique de la France, tom. 1, pag. 53 ; 1849.