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•oir.

matin.

Du

14 au 15 am/

7 h. soir.

4,30' matin.

8 b. soir.

4,30' matin.

5 h. soir. G

4 matin.

Du 20 au 21 avril.

Du 5 û« G mai.

Du 23 au 24 juin.

soir.

matin.

Ces expériences constatent que la terapërature zénithale s'abaisse pendant la nuit, à peu près comme la températm'e de rair ambiant; cet abaissement progressif, depuis le coucher du soleil jusqu'à son lever, est un fait essentiel qui conduit immédiatement à une conséquence importante.

En effet, la température zénithale se trouve composée de deux termes qui s'ajoutent : l'un , dépendant de la température moyemie f de la colonne atmosphérique , qui est variable ; et l'autre, dépendant de la température i de l'espace, qui est fixe; car on peut démontrer que ces trois températures z^feXlf sont liées entre elles par la relation a"=: Aa^'H- (1 — b')a'\ a étant la constante du rayonnement 1,0077, b le pouvoir absorbant que l'atmosphère exerce sur la chaleur terrestre, et b' celui qu'elle exerce sur la chaleur de l'espace. Or, puisque la température zénithale éprouve, dansr une seule nmt, des variations considérables, c'est une preuve évidente que le terme fixe qui entre dans son expression n'a qu'une très-petite valeur par rapport au terme variable , et par conséquent que , dans le rayonnement Boctume, la chaleur de l'espace est très-petite par rapport à la chaleur qui provient du rayonnement de l'atmosphère.

Cette conséquence ne peut guère se concilier avec les opinions qui attribuent à l'espace une température dont la valeur ne serait pas abaissée au-dessous de zéro d'un très-grand nombre de degrés; mais elle se concilie parfaitement bien avec les faits connus, qui déjà auraient pu fournir des indications dans ce sens, s'ils avaient été analysés dans lemr ensemble avec toute l'attention qu'ils méritent. Les nombreux résultats de M. Wells, de M. Daniell, et de tous les autres physiciens qui ont fait des expériences sur le rayonnement nocturne, ne prouvent pas seulement qu'un thermomètre exposé sur le sol pendant la nuit, dans un lieu découvert , se refroidit de 6 , 7 , ou même -8® audessous de la température ambiante; ils prouvent encore que ce phénomène se reproduit, presque avec la même intensité, dans les mois les plus froids de l'année, c'est-à-dire, en janvier, en février, lorsque la température de l'air est tombée de plusieurs degrés au-dessous de zéro. Ainsi, Wilson a observé une différence de près de 9® entre la température de l'air et celle de la surface de la neige; Scoresby et le capitaine Parry ont observé des abaissements analogues dans les régions polaires,

lorsque la température de Vair était à plus de 20* au-dessous Je 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 ÎO® au-dessus de zéro, ou à 10* au-dessous, il en résulte que le pouvoir refroidissant qui maintient ce thermomètie à — 1 8** dans le second cas, a aussi la même énergie que le pouvoir refroidissant qui le maintient à -{- 2® dans le premier cas; et, conune ce pouvoir refroidissant dépend de la température de l'espace , il en résulte aussi que la températm-e de l'espace est de beaucoup inférieure 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 put le maintenir au même abaissèment au-dessous de l'air, que le thermomètre qui est à -I- î tandis que l'air est à — 10*. Ce qui a peut-être empêché que l'on fît ce rapprochement, c'est qu'eu général, dans les explications qui ont été données du rayonnement nocturne , on a attribué aux coudies supérieures de l'atmosphère , que l'on savait trèsfroides , une puissance refroidissante particulière , oubliant en quelque sorte que, froides comme elles sont, c'est cependant de la chaleur qu'elles envoient, et que cette chaleur s'ajoute à celle de l'espace pour en augmenter les effets.

Les résultats que j'ai obtenus au moyen de XacUnomètre se trouvent donc d'accord avec l'ensemble des faits connus; il était peut-être essentiel d'en faire la remarque, afin de montrer que si les conséquences auxquelles nous allons parvenir sont en quelques points contraires aux opinions reçues, cela tient à la nature des clK)ses plutôt qu'à l'inexactitude des expériences.

D'autres considérations et d'autres calculs démontrent que la température l! de l'espace se trouve liée aux constantes i et i par la relation ,

et , comme de l'ensemble des expériences solau^es on obtient b' ==0,35, on arrive définitivement à l'équation

qui ne contient plus comme inconnue que la température de l'espace i et le pouvoir absorbant h que l'atmosphère exerce sur la chaleur terrestre- La plus grande valeur de h donne la limite inférieure de la température de l'espace; et, puisque h ne peut pas être plus grand que 1 , la température de l'espace ne peut pas être inférieure à

Pour h' == 0,3, on trouverait — 187, et pour V = 0,4 seulement — 164.

Cette limite inférieure une fois trouvée , il est facile d'avoir aussi la limite supérieure, car elle correspond à la plus petite valeur qu'il soit possible d'attribuer à i ; or, les expériences de température zénitliale faisant voir que b est nécessairement plus grand que 0,8 , il en résulte que la température de l'espace est

moindre que

Pour déterminer maintenant le nombre intermédiaire compris entre ces limites, qui représente la vraie température de l'espace à l'époque actuelle, il faudra sans doute des expériences trèsmdtipliées qui s'étendent à toutes les latitudes et à toutes les

hauteurs.

Cependant les seules expériences que j'ai pu faire permettent déjà d'arriver à une certaine approximation; elles me donnent

pour la température de l'espace, et je ne pense pas que cette valeur puisse s'écarter beaucoup de la vérité; elle correspond à

Ainâ Ton voit, comme résultat définitif de ces recherches ,

que le soleil donne à la terre une quantité de chaleur 1,77633 par minute et par centhnètre 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'es pace à l'époque présente est de 142* au-dessous de zéro.

On ne peut assez faire remarquer l'importance du rôle que joue, dans l'ensemble des phénomènes, terrestres, l'inégalité des II. ^^

690 LrVRE YIII. — MÉTÉOEOLOGIE.

pouvoirs absorbants de Tair atmosphérique, et, par suite, tous les soins qu'il faudra prendre pour les dëtermioer avec exac^tude. On parviendra sans doute à inaaginer, dans ce but, d'autres appareils et d'autres méthodes d'expérimentation, au moyen desquels il sera possible de démêler à chaque instant les influences complexes du rayonnement de Tespace et du rayonnement atmosphérique. Si aujourd'hui les diverses régions du âel qui passent successivement au zénith nous paraissent envoyer des quantités de chaleur égales, il est très-probable que cela ne tient qu'à rimperfection de nos appareils : nous apercevons de telles différences dans la nature, la distance, le nombre et le groupement des astres parmi les profondeurs de l'espace, qu'il est impossible d'admettre que la portion du ciel , sans cesse changeante, qui se trouve au-dessus de l'horizon, ressemble sans cesse à la portion qui se trouve au-dessous ; et, par conséquent, il est impossible que tous les hémisphères que nous pouvons concevoir dans la voûte céleste envoient réellement à la terre une même quantité de chaleur. C'est surtout dans la zone équatoriale qu'il faut diercher d'abord à apprécier ces différences, parce que là elles doivent sans doute paraître plus grandes, ^as réfi^ilières et plus faciles à observer.

Il me semlïle nécessaire d'indiquer encore qaelques-'unes des constHjuencos les plus générales qui résultent de ces recherches.

La quantité totale de chaleur que l'espace envoie danslecovrs d'une année à la terre et à l'atmosphère, se déduit de œ qiB précède ; il est facile de voir que cette quantité de chaleur serait capable de fondre sur notre globe une couche de glace de Î6 mètres d'épaisseur. Nous avons vu que la quantité de duJcur solaire est exprimée par une couche de glace de 31 mètres. .4j«si, en somme, la terre reiH>it une quantité de chaleur représentée par une couche de glace de 57 mètres, et la chaleur de Fespaoe y concourt |Hnir une quantité qui est les | de la dialeur scdaire.

Entre les tn>piqiK^, la chaleur de l'espace est seofemeiK les I de la chaleur solaire , car celle-d s*y trouve représentée par une couche de £?lace de 39 mètres.

Ou sera étonné sans doute que l'espace, arec sa teoipérature de — 142* au-dessous de zéro , puisse donner à la terre uat quantité de rhaUnir si considérable, qu'dle se trouve preiqoe égale à k chaleur moyTane que nous leœvoBs du soiéi; ces

résuluts parakôent , au premier abcHti , tellement contraires à rc^pinion que Ton se fait , soit du froid de l'espace , sœt de la puissance du soleil, que Fou sera peut-être disposé à les regarder comme inadmissibles.

Cependant, il Csiut remarquer qu'à T^ard de la terre, le soleil n'occupe que les 6 millionièmes de la Yoûte céleste, et qu'il doit, par conséquent, envoyer deux cent mille fois plus de chaleur pour [H'oduire le même effet.

Au reste, en considérant les phénomènes sous un autre point de vue, on sera porté, au contraire, à supposer que, dans ces évaluations, la puissance du soleil se trouve fort exagérée ; car, si l'on examine les températures au heu d'examiner les quantités de chaleur, on arrive à ce résultat :

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

Or, puisque la température moyenne de l'équateur est de 27^,5, il faut en conclure que la présence du soleil augmente la température de la zone éqiiatoriale de

Pareillement, la températiu*e moyenne de la colonne atmosphérique serait à l'équateur de

Les formules précédentes font voir qu'elle est d'environ — 10*.

Ainsi, la présence mtermittente du soleil augmente de 139* la température moyenne de la totalité de l'atmosphère dans la zone torride.

Cet effet du soleil, pour augmenter les températures terrestres, dépasse de beaucoup celui que Poisson a obtenu en considérant les variations de température à diverses profondeurs audessous de la siu*face du sol ; mais il me semble que les deux méthodes donneront des résultats plus concordants, lorsqu'il sera possible d'introduire d'une manière plus directe, dans les formules de Poisson, Tinfluence si considérable de l'atmosphère.

Pour étendre ces calculs à d'autres régions , il faut tenir compte du décroissement de la température du sol à mesure

692 LIVRE VIll. — lËTÉOROLOGlE.

que la latitude augmente j mais, par approximation, il est faitlo de reconnaître que les effets du vent concourent à élever la température des régions polaires, en abaissant plus ou moins Iti* températures des régions comprises entre les cercles polaires ti les tropiques ; la température de la zone équatoriale elle-mnne paraît peu abaissée par cette cause.