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DE LA CHALEUR TERRESTRE. CHAP. 1. 63g

Températures à diverses profondeurs au dessous du sol.

G4a. De l' existence d'une couche invariable, située à une certaine profondeur au dessous du sol , et dans laquelle la température reste la même depuis des siècles. Dès 1671 Cassini avait reconnu que la température tics caves de l’Observatoire de Paris n’éprouve aucune variation daus le cours d’une année. En 17^0 Lahire avait observé le même fait; mais M. le comte de Cassini, aujourd’hui membre de l’Académie des sciences, couçut le premier tout ce qu’il y avait d’important dans ce phénomène remarquable ; en 1771,11 commença quelques séries d’expériences pour l’étudier , et, le 4 juillet 1783, il établit enfin dans les caves de l’Observatoire, de concert avec Lavoisier , un appareil très-sensible qui devait donner des résultats décisifs. Cet appareil , conservé et réparé par les soins de M. Bouvard , n’a éprouvé aucun changement depuis plus de trente-deux ans. Il est disposé de la manière suivante :

Sur le sol des caves , à 85 pieds au dessous du pavé de l Observatoire , s’élève un massif en pierre de 4 pieds de hauteur, portant un grand vase en verre v v' ( Fig . 353), de 18 pouces de hauteur sur 12 a i5 pouces de diamètre. C’est dans ce vase rempli de sable très-fin qu’est ajusté le thermomètre T t'. Son échelle h h' est en verre ; elle est maintenue dans un cadre en cuivre , qui est lui-même fixé sur les parois de la cloche au moyen des traverses s, s', s", et des agrafes g g' g". Ce thermomètre a été construit autrefois par Lavoisier , avec du mercure bien purifié : la boule a environ 2 pouces et demi de diamètre ; le tube est très-fin ; un degré occupe sur sa longueur 4^ ou 43 iignes. Ainsi l’on peut aisément apprécier les demi-centièmes de degré qui occupent encore les | d’un millimètre environ. Comme ce thermomètre ne marque que i5 ou i6° au

dessus de o°, on a ménagé au dessus de la tige en a un petit réservoir pour recueillir l’excédant du mercure si la température venait à s’élever au dessus de 160.

Les anciennes observations de M. Cassini et les observations assidues faites depuis trente-deux ans par M. Bouvard, montrent avec évidence que depuis plus de cinquante ans la température des caves de l’Observatoire est parfaitement constante , et égale à u°, 82. Car dans toute cette période le thermomètre n’a pas varié de 2 5 centièmes de degrés au dessus ou dessous de n°, 82, et l’on a reconnu, depuis, qu’un courant d’air accidentellement établi dans les souterrains par les travaux des carrières de Paris, avait été la cause bien probable de ces oscillations.

Paris est le seul lieu de la terre pour lequel on ail une aussi belle série d’observations exactes et non interrompues pendant plus d’un demi-siècle; mais un phénomène qui se soutient avec une telle régularité ne peut pas être un phénomène accidentel , et nous en conclurons que dans tous les lieux , il existe à une certaine profondeur au dessous du sol, un point dont la température reste constante avec les années, quelles que soient les variations extrêmes qui se développent et qui se succèdent à la surface du sol.

La série de ces points de température invariable forme autour du globe une surface que nous appellerons couche invariable ,- c’est à cette couche que viennent s’éteindre toutes les variations brusques ou périodiques que la croûte supérieure de la terre éprouve parles alternatives du jour et de la nuit, par le changement de vent ou par le renouvellement des saisons.

Nous devons remarquer qu’à Paris il y a plus d’un degré de différence entre la température moyenne 10", 6 et la température delà couche invariable n°, 82. Malheureusement , faute d’avoir des observations à diverses profondeurs dans d’autres climats, nous ne pouvons rien statuer par l’expérience sur les rapports ou les différences qui

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existent ailleurs entre ces deux élémens. Nous 11c pouvons rien statuer non plus sur la profondeur précise à laquelle il faut descendre pour arriver à la couche invariable 5 mais la théorie indique que partout la température invariable 11e doit que très-peu s’écarter de la température moyenne, et elle indique aussi que partout il faut, pour la trouver, descendre à une profondeur de 4o , 60 ou 80 pieds.

Ainsi nous sommes conduits à concevoir au dessous du sol et tout autour de la terre une certaine couche dont chaque point conserve perpétuellement la même température , qui est à peu près la température moyenne du point de la surlace , auquel il correspond verticalement 5 mais en même temps nous devons concevoir que cette couche invariable n’a pas une courbure régulière. Les plaines, les montagnes , les vallées, la nature du sol, les lacs, les mers et mille autres causes, peut-être lui impriment des sinuosités particulières que l’expérience seule pourra nous révéler un jour.

643. Du mouvement de la chaleur au dessus de la couche invariable. Entre la surface du sol et la profondeur de 60 ou 80 pieds , l’on ne connaît qu’un très-petit nombre d’observations , et ces observations même n’atteignent en général qu’une petite profondeur. Yoici les résultats qui ont été recueillis à Zurich , à Edimbourg et à Strasbourg.

Résultats moyens des observations faites à Zurich par Ott , et continuées pendant quatre ans et demi , à partir de 1762.

Température moyenne de Zurich . .

Température du mois le plus chaud.

Id. le plus froid.

7} Différence 210, 6