CHAPITRE PREMIER

De la chaleur terrestre.

608. Les divers degrés de chaleur ou de froid exerçant une influence plus ou moins directe sur la plupart des phénomènes météorologiques, nousexaminerons d’abord la quesion générale de la distribution de la chaleur dans le sein de a terre et de l’atmosphère. Pour résoudre celte question l’une manière complète, il ne faudrait pas seulement des ibservations passagères, faites sur quelques points isolés du [lobe, mais il faudrait des observations séculaires faites avec le bons instrumens dans tous les climats différens. Or, nous lommes loin de posséder ces élémens essentiels. La plupart les observations anciennes étaient faites comme au hasard et ive* peu de précision ; la météorologie de la chaleur ne date în réalité que du commencement de notre siècle ; c’est alors |ue les immenses travaux de M. de Humboldt et les profondes «cherches théoriques de Fourier et de De Laplace ont puis» amment concouru à lui donner son essor et sa véritable diection ; les bonnes observations sédentaires se sont multidiées, de nombreux voyages scientiGques ont été exécutés ans les hautes montagnes, sur toutes les mers, et dans des lays jusqu’alors inconnus à la science. Les résultats qui ont ité recueillis dans le «ourt espace de ces quarante dernières nnées forment déjà un vaste ensemble, et, s’ils sont encore

incomplets par leur nombre et par la durée qu’ils embrassent, il est vrai de dire qu’ils conduisent à plusieurs grandes questions sur l’état thermomélrique du globe, qui peuvent j dès aujourd’hui être abordées et discutées avec des données précises.

Ce chapitre est consacré à l’examen de ces questions.

Température de l'air à la surface du sol. — A l’Observa-j toire de Paris, les températures de l’air sont observées au moyen de l’appareil suivant {fig. 364) : bb' est une espèce dej tambour composé de deux forts cercles de bois, réunis l’uni à l’autre par des traverses rr' ; ce tambour peut tourner sur] un axe en fer a a' scellé dans le mur. Le thermomètre est représenté en ï son échelle, qui est en verre, se trouve ajus-j tée contre l’une des traverses rr'; il est ordinairement exposél vers l’extérieur ; mais, lorsqu’on veut faire une observation, | l’on fait tourner le tambour pour amener les divisions devantj l’œil de l’observateur.

Cet appareil est exposé directement au nord, et ne reçoitl par conséquent le soleil que pendant quelques heures le ma-j tin et le soir, depuis l’équinoxe du printemps jusqu’à réqninoxe d’automne, mais on le tourne pour le mettre à l’om-l bre ; il est d’ailleurs abrité de la pluie par un petit toit conique] de métal.

On appelle température moyenne d’un jour celle que l’onj obtiendrait eu ajoutant entre elles les observations faites àl tous les instans de la journée, et en divisant cette somme parj le nombre des instans ; mais, comme les changemens ne sont jamais ni très brusques, ni très irréguliers, on comprend qu’aux observations de chaque instant on peut substituerjj des observations faites, par exemple d’heure en heure, pen-j dant les 24 heures ; de plus, l’expérience a fait voir qu’au liei d’observer d’heure en heure, on peut adopter les deux méthodes suivantes : 1" prendre la moyenne de trois observations faites, la première au lever du soleil, la deuxième à deux heures de l’après midi, la troisième au coucher du soleil ;

2® prendre la moyenne des deux températures maximum et minimum de la journée. Celte seconde méthode est celle qui est adoptée à l’Observaloire de Paris.

La température moyenne d’un mois est la somme des températures nmyennes de tous les jours du mois, divisée par le nombre de ces jours.

La température moyenne de l’année est la somme des lempératures moyennes des douze mois, divisée par 12. Mais il est important de remarquer que l’on arrive au même résultat, ou à peu près, par deux autres méthodes : 1° en prenant seulement la moyenne du seul mois d’octobre; 2® en prenant la moyenne des températures correspondant à une seule heu.-e de la journée, qui serait, pour notre latitude, l’heure de 9 heures du malin.

Enfin, l’on ne cherche la température moyenne de l’année que pour arriver à la température moypnne du lieu; celleci est la moyenne de toutes les moyennes annuelles. II faut de nombreuses années d’observation pour obtenir un résultat qui approche un peu de la vérité, et même cette vérité n’existe que sous une condition; elle suppose que les changemens de température auxquels une localité se trouve soumise sont deschangemens qui s’accomplissent par oscillation et non par progression. Si un climat pouvait être d’une manière indéfinie progressivement chaud ou progressivement froid, il ne faudrait pas chercher sa température moyenne sans cesse changeante : il faudrait chercher la loi de la progression croissante ou décroissante de cette température; elle serait irrégulière sans doute, mais elle existerait ; tout phénomène durable est soumis à une loi. Les observations tendent à démontrer que tous les climats de la terre sont stables, et que leurs vicissitudes ne sont que des périodes ou des oscillations plus ou moins étendues. Il existe donc une température moyenne propre à chaque lieu, et c’est là une donnée fondamentale que nous avons à déterminer. Dans les climats ou les observations de plusieurs années successives donnent

lilVBE VJU. — MÉTÉOROLOGIE.

des moyennes très différentes, il faut un très grand nombre d’années pour obtenir une température moyenne qui approche de la vérité. S’il arrive, par exemple, que la plus grande différence entre les moyennes de vingt années consécutives s’élève jusqu’à 5®, on pourra supposer, avec quelque probabilité, que cent années d’observations donneront une moyenne qui sera encore en erreur de 7^ de degré ou de ^ de degré. Au contraire, si la plus grande différence entre ces moyennes 1 ne s’élève qu’à 1®, on pourra supposer que cent années d’ob servation donneront une moyenne dont l’erreur ne dépassera pas 7~ de degré.

Par exemple, à Paris, la moyenne des trente dernières années est de 10® 80, et la différence entre lapins grande et la plus petite de ces moyennes n’atteint pas tout à fait 3®; ainsi, la vraie moyenne de Paris est maintenant connue à moins de ~ de degré prés. Malheureusement, le nombre des points pour lesquels on a ainsi des moyennes suffisamment approchées est encore excessivement restreint. Cependant, M. de Humboldt a essayé de discuter l’ensemble des résultats connus, et nous devons donner ici une idée du travail qu’il a publié sur ce sujet {Mémoire de la Société d’Arcueil, t. 3).

Lignes isothermes. — Sur un même méridien , la température moyenne diminue en allant de l’éqüateur vers les pôles, et sur une môme verticale la température diminue avec l’élévation absolue. Ainsi , la latitude et la hauteur au-dessus du niveau de la mer sont les deux causes générales qui déterminent la température moyenne d’un point de la terre ; mais l’influence de ces causes est modifiée par une foule d’influences accidentelles ou locales : la distance à la mer, la présence des montagnes , la nature du sol , sa culture et son inclinaison , la direction des vents et tous les phénomènes atmosphériques , sont autant de causes secondaires , tantôt constantes et tantôt variables, qui modifient sans cesse les deux causes générales. On conçoit dès-lors qu’il devient très difficile d’établir de l’ordre au milieu de cette confusion, et

CHAP. 1. — COAIKÜR TERRESTRE.

de soumettre à une loi commune des phénomènes si variés.

Voici , cependant, quelques définitions qui nous serviront à rapprocher les résultats et à les embrasser dans une seule pensée.

Concevons, par exemple, qu’un voyageur fasse le tour du monde en partant de Paris, et qu’il passe par tous les points de l’hémisphère boréal, pour lesquels la tempéi ature moyenne est, comme à Paris , de 10“ 8 ; la route qu’il aura parcourue formera autour de la terre une courbe A' égale chaleur; c’est CO que l’on nomme une ligne isotherme. Ainsi, une ligne isotherme est celle qui passe par tous les points de la surface de la terre pour lesquels la tempéraUire moyenne est la même. La ligne isotherme de 10® 8 est loin de coïncider avec le parallèle de Paris ; elle est irrégulière et sinueuse , c’est-à-dire qu’elle passe par des points dont la latitude est très différente de la latitude de Paris. On peut concevoir de même la ligne isotherme correspondant à une autre température moyenne quelconque : elle pourra être sinueuse comme celle de Paris, mais suivant d’autres lois qui lui sont propres. L’espace compris entre deux lignes isothermes est ce que l’on appelle une bande isotherme ou une zône isotherme. Ainsi , la zône isotherme de 10“ à 5® est celle qui est comprise entre les lignes isothermes de 10® et de 5®.

Nous nous bornerons ici à diviser l’hémisphère boréal en six zônes isothermes , savoir :

1® La zône

de

23® 5 , c’est la zône torride,

de

de

de

IS

de

de

et nous indiquerons seulement les sinuosités générales de ces différentes zônes.

Zône torride. — L’ensemble des observations indique que

AU

la température moyenne est, sons l’équateur, comprise entre 27°, 5 et 28°. Cependant, cette moyenne est modifiée par la grande étendue des mers équatoriales ; sous la ligne , les continents n’occupent que le sixième de la circonférence de la terre. Ainsi, en se rapprochant des tropiques et particulièrement du tropique du cancer, nous ne devons pas être étonnés que l’on trouve des températures moyennes qui dépassent sensiblement celle de l’équateur; pour Pondichéry, par exemple, la moyenne est de 29°, 6.

Cependant „ les lignes isothermes de 23°, 5 sont très peu sinueuses ; tout semble indiquer qu’elles ne font que de très petites excursions de part et d’autre des tropiques.

Zone de 23°, 5 à 20°. — Cette zône embrasse des latitudes très différentes : Alger, qui se trouve à peu près sous le méridien de Paris , est un des points qui s’avancent le plus vers le nord, et l’on reconnaît déjà dans les lignes isothermes qui avoisinent 20° une tendance à être convexes vers le pôle dans leurs points qui correspondent au centre de l’Europe.

Zône de 20° à 15°. — Cette zône passe par les côtes de France sur tout te littoral de la Méditerranée par une latitude moyenne de 43°, et ensuite elle se rabaisse, soit à l’est vers Narigasacki et les côtes du Japon , soit à l’ouest vers Nalchez, sur les bords du Mississipi auprès du golfe du Mexique.

Zône de 15° à 10°. — Si l’on prend encore dans cette zône les villes de France dont la température moyenne est de 12 à 1 3°, on voit que leurs latitudes sont plus grandes que celles des points de même température, soit à Test comme Pékin, soif à l’ouest comme Cincinnati, New-York et Philadelphie. Aussi, dans la zône tempérée, à latitude égale, le climat d’Europe est plus chaud que les climats de l’Asie et de l’Amérique.

Zône de 10 à 5°. — En comparant les températures moyennes de Fayetteville et de Copenhague, celles de Qué-

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bec et de Stockholm , celles de Kendal et de Berlin , on reconnaîtra de plus en plus la différence qui existe entre le climat du méridien de Paris et les climats qui sont à l’est et à l’ouest de ce méridien.

Zône de b à 0®. — II est à regretter que l’on ne possède pas dans celle zône quelques séries d'observalions dans la Sibérie et dans le nord de l’Amérique. Ces observations selaient d’autant plus intéressantes qu’elles permellraient de Iracer avec quelque précision les limües où va s’éteindre la |égétalion. Cependant, celte bande paraît comprendre le^ latitudes de 60 à 70®.

I Régions polaires. — Les diverses expéditions qui ont été laites vers le pôle boréal , dans ces dernières années , ont lourni un grand norpbre d’observations précieuses, desquelles

II semble résulter que la température du pôle lui-même selait comprise entre 25 et 30® au-dessous de zéro.

I Tempè^'atures moyennes des jours, des mois et des saisis, températures extrêmes et climats. — Les climats sont laractérisés , en ce qui dépend de la chaleur, et par la temléralure moyenne de l’année et par les variations que la ftmpéralure des jours, des mois et des saisons, peuvent )rouver. On peut dire que le climat est brûlant dans la me torride, chaud dans la zône de 23®, 5 à 20®, doux dans zône de 20 à 15°, tempéré dans la zône de 15 à 10®, froid ins la zône de 10 à 5®, très froid dans la zône de 5® à 0 , et ■acé dans la zône dont la température moyenne est au-des- )us de 0. Mais, les climats qui appartiennent à la même ine ou à la même ligne isotherme doivent se distinguer aire eux; et nous proposerons d’appeler : climats constans, îux qui n’off;ent p^s de grandes différences dans le cours b l’année entre les extrêmes de la chaleur et du froid ; chats variables, ceux qui offrent d’assez grandes différences; , d’après Buffon et M. de Humboldt, nous appellerons clilats excessifs ceux qui offrent de très grandes différences, ü le tableau suivant offrira un exemple de cette distinction.