mat

Bu 5

au 6 mai.

5 mai .

5 h. soir.

4 mat.

Bu 23

au 24 juin.

23 juin.

7 h. soir.

4 mat.

Ces expériences constatent que la température zénithale

s’abaisse pendant la nuit, à peu près comme la température de l’air ambiant; cet abaissement progressif, depuis le coucher du soleil jusqu’à soulever, est un fait essentiel qui conduit immédiatement à une conséquence importante. i

En effet, la température zénithale se trouve composée de deux termes qui s’ajoutent : l’un, dépendant de la température moyenne t" de la colonne atmosphérique, qui est variable; et l’autre, dépendant de la température ï'del’espace, qui est fixe; car, on peut démontrer que ces 3 températures z, t" ei

t' sont liées entre elles par la relation a*=6a"'-|- (1 b') a^' ;

a étant la constante du rayonnement 1,0077, 6 le pouvoir jbsorbant que l’atmosphère exerce par la chaleur terresre, et h' celui qu’elle exerce sur la chaleur de l’espace. Or, misque la température zénithale éprouve, dans une seule luit, des variations considérables, c’est une preuve évidente [ue le terme fixe qui entre dans son expression n’a qu’une rès petite valeur par rapport au terme variable, et par conéquent que, dans le rayonnement nocturne, la chaleur de espace est très petite par rapport à la chaleur qui provient U rayonnement de l’atmosphère.

Cette conséquence ne peut guère se concilier avec les opiions qui attribuent à l’espace une température dont la vaur ne serait pas abaissée au-dessous de zéro, d’un très and nombre de degrés; mais elle se concilie parfaitement en avec tes faits connus, qui déjà auraient pu fournir des dications dans ce sens s’ils avaient été analysés dans leur isemble avec toute l’attention qu’ils méritent. Les nomeux résultats de M. Wells, de M. Daniell, et de tous les lires physiciens qui ont fait des expériences sur le rayon^ ment nocturne, ne prouvent pas seulement qu’un theromètre exposé sur le sol pendant la nuit, dans un lieu déuvert, se refroidit de 6,7, ou même 8® au-dessous de la mpérature ambiante ; ils prouvent eucore que ce phénoène se reproduit, presque avec la môme intensité, dans les ois les plus froids de l’année, c’est-à-dire en janvier, en l'rier, lorsquela température de rairestlombéede plusieurs grés au-dessous de zéro. Ainsi, Wilson a observé unedif- :ence de près de 9° entre la température de l’air et celle la surface de la neige ; Scoresby et le capitaine Parry on t

observé des abaisseraens analogues dans les régions polaires, lorsque la température de l’air était à plus de 20° au-dessous de zéro.

Si l’on considère maintenant que le pouvoir réchauffant que la couche d’air exerce par son contact sur le thermomètre du sol, qui est plus froid qu’elle, est à peu près le même, soit qu’elle se trouve à 10° au-dessus de zéro, ou à 40° au-dessous, il en résulte que le pouvoir refroidissant qu maintient ce thermomètre à — 18° dans le second cas, a auss la même énergie que le pouvoir refroidissant qui le maintien ù -1- 2° dans le premier cas ; et, comme ce pouvoir refroidissant dépend de la température de l’espace, il en résulte auss que la température de l’espace est de beaucoup inférieur à — 18° ; car, si elle était seulement de — 30° ou de — 40° le thermomètre qui est à — 18° tandis que l’air est à — 10° en serait déjà trop voisin pour que la chaleur de l’espace piJ le maintenir au môme abaissement au dessous de l’air, que I thermomètre qui est à -f 2° tandis que l’air est à — 10°. G qui a peut-être empêché que l’on fît ce rapprochement, c’es qu’en général, dans les explications qui ont été données d rayonnement nocturne, on a attribué aux couches supé rieures de l’atmosphère , que l’on savait très froides, ûr puissance refroidissante particulière, oubliant en quelqi sorte que, froides^eomme elles sont, c’est cependant de chaleur qu’elles envoient, et que cette chaleur s’ajoute celle de l’espace pour en augmenter les effets.

Les résultats que j’ai obtenus au moyen de l’acfmomct; se trouvent donc d’accord avec l’ensemble des faits connus; était peut-être essentiel d’en faire la remarque, afin de moi trer que si les conséquences auxquelles nous allons parven sont en quelques points contraires aux opinions reçues, ce tient à la nature des choses plutôt qu’à l’inexactitude des e: périences.

D’autres considérations et d’autres calculs démontre) que la température t' de l’espace se trouve liée aux coustan| tes h et h' pour la relation

CHAt». 1.— CHALEUR TERRESTRE. <j45

et, comme de l’ensemble des expériences solaires on obtient b —0,35, on arrive dédnitivemenl à l’équation

qui ne contient plus comme inconnue que la température de l’espace t' et le pouvoir absorbant b que l’atmosphère exerce sur la chaleur terrestre.

La plus grande valeur de b donne la limite inférieure de la température de l’espace, et, puisque b ne peut pas être

plus grand que 1, la température de l’espace ne peut pas être inférieure ‘à

Pour 6=0, 3, on trouverait— 187, et pour 6=0, 4 seulement — 164.

Cette limite inférieure une fois trouvée, il est facile d’amir aussi la limite supérieure, car elle correspond à la plus )Clite valeur qu’il soit possible d’attribuer h 6 ; or, les expé- ■iencesde température zénithale disant voir que 6 est nélessairement plus grand que 0,8, il en résulte que la tem- )érature de l’espace est moindre que

»our déterminer maintenant le nombre intermédiaire, corn- )ris entre ces limites, qui représente la vraie température de 'espace h l’époque actuelle, il faudra sans doute des expé- ■iences très multipliées, qui s’étendent à toutes les latitudes !t à toutes les hauteurs.

Cependant, les seules expériences que j’aie pu faire peraettent déjà d arriver à une certaine approximation; elles ne donnent

tour la température de l’espace, et je ne pqnse pas que cette 'aleur puisse s’écarter beaucoup de la vérité ; elle correspond I 6=0,9.

546 LIVRE Vin.— MÉTÉOROLOGIE.

Ainsi , l’on voit , cornme résultat définitif de ces recherches que le soleil donne à la terre une quantité de chaleur:

1 7633 par minute et par centimètre carré; que, par un ciel serein , l’atmosphère absorbe environ les quatre dixièmes de cette chaleur et de celle de l’espace; qu’elle absorbe les neuf dixièmes de la chaleur émise par la terre; et que la température de l’espace à l’époque présente est de au-dessous

On ne peut assez faire remarquer l’importance du rôK que joue dans l’ensemble des phénomènes terrestres l’inécalilé des pouvoirs absorbans de l’air atmosphérique, et par suite, tous les soins qu’il faudra prendre pour les déterminer avec exactitude. On parviendra sans doute à imaginer dans ce but, d’autres appareils et d’autres méthodes d ex périmentation, au moyen desquels il sera possible de dém 1er à chaque instant les influences complexes du rayonnemec de l’espace et du rayonnement atmosphérique. Si aujour d’hui les diverses régions du ciel qui passent successive ment au zénith nous paraissent envoyer des quantités c chaleur égales, il est très probable que cela ne tient qu l’imperfection de nos appareils ; nous apercevons de tel ( différences dans la nature, la distance, le nombre et le groi pement des astres parmi les profondeurs de l’espace, qu est impossible d’admettre que la portion du ciel, sans ces changeante, qui se trouve au-dessus de l'horizon, ressemb sans cesse à la portion qui se trouve au-dessous ; et par co séquent il est impossible que tous les hémisphères que no pouvons concevoir dans la voûte céleste envoient réelleme à la terre une même quantité de chaleur. C’est surtout da la zône équatoriale qu’il faut chercher d’abord à appréci ces différences, parce qu’elles doivent sans doute y parait plus grandes, plus régulières et plus faciles h observer.

Il me semble nécessaire d’indiquer encore quelques-ur des conséquences les plus générales qui résultent de ces r

cherches.

La quantité totale de chaleur que l’espace envoie dans le :ours d’une année à la terre et à l’atmosphère se déduit de e qui précède ; il est facile de voir que cette quantité de chaîur serait capable de fondre sur notre globe une couche de lace de 26 mètres d’épaisseur. Nous avons vu que la quanté de chaleur solaire est exprimée par une couche de glace B 31 mètres. Ainsi, en somme, la terre reçoit une quanté de chaleur représentée par une couche de glace de 57 lètres , et la chaleur de l’espace y concourt pour une auan-

lé qui est les I de la chaleur solaire. ^ ^

Entre les tropiques, la chaleur dé l’espace est seulement s ^ de la chaleur solaire, car celle-ci s’y trouve représene par une couche de glace de 39 mètres.

On sera étonné, sans doute, que respace. avec sa tempélure de - 1420 au-dessous de 0, puisse donner è la tem le quantité de clialeur si considérable qu’elle se, trouve esque égale a la chaleur moyenne que nous recevons du eil; ces résultaU paraissent, au premier abord, tellement ntraires a I opinion que l’on se fait , soit du froid de l’esce, soit de la puissance du soleil , que l’on sera peut-être iposeè les regarder comme inadmissibles. Cependant, il it remarquer qu’à l’égard de la terre le soleil n’occupe que 6 millionièmes de la voûte céleste , et qu’il doit par

.séquent , envoyer déni cent mille fois plus de chaleur ur produire le môme effet.

Au reste, en considérant les phénomènes sous un autre int de vue, on sera porté, au contraire, à supposer que ns ces évaluations, la puissance du soleil se trouve fort exarée;car, si l’on examine les températures au lieu d’exaner les quantités de chaleur , on arrive à ce résultat ;

Que, si le soleil ne faisait pas sentir son action sur notre be, la température de la surface du sol serait partout iforme et de

Or, puisque la température moyenne de l’équateur est

de 27“,5 , il faut en conclure que la présence du soîei! augmente la température de la zone équatoriale de

Pareillement, la température moyenne de la colonni atmosphérique serait à l’équateur de

Les formules précédentes font voir qu’elle est d’envirot — 10 degrés.

Ainsi, la présence intermittente du soleil augmente de 13Î degrés la température moyenne de la totalité de l’atmosphèn dans la zone torride.

Cet effet du soleil pour augmenter les températures ter resties dépasse de beaucoup celui que M. Poisson a obtenu en considérant les variations de température à diverse profondeurs au-dessous de la surface du sol; mais il m semble que les deux méthodes donneront des résultats plu concordans lorsqu’il sera possible d’introduire d’une manière plus directe, dans les formules de M. Poisson, l’in fluence si considérable de l’atmosphère.

Pour étendre ces calculs à d’autres régions , il faht teni compte du décroissement de la température du sol à mesur que la latitude augmente; mais, par approximation , il e: facile de reconnaître que les effets du vent concourent à ék ver la température des régions polaires , en abaissant pli ou moins les températures des régions comprises entre 1( cercles polaires et les tropiques ; la températuie de la zor équatoriale elle-même paraît peu abaissée par celte cause.

CHAP. II. — DE l’air et DES VAPEURS ATMOSPHERIQUES. 549