CHAP,. II. — PLUIE

A Bcmdbay, il esl tombé en un seul jour 6 pouces d^eau ou 16 centimètres; à Cajenne, en dix heures de temps, plus de 10 ponces d'eau ou 28 centimètres; à Gènes, par une averse résultant, à ce qu'il parait, d'une trombe,^il est tombé, le 25 Qctobre 1822, jusqu'à 30 pouces d'eau ou 82 centimètres : c'est l'un des résultats les plus ëtonnants'que l'on puisse citer en ce genre.

On ne sait que très-peu dé chose sur la formation de la neige; on ne sait pas si les nuages qui la produisent sont composés di^ vapeurs vésiculaires ou de parcelles déjà glacées; on ne sait pi s si les flocons se forment directement , ou s'ils prennent leur accroissement en traversant les couches inférieures de Tair; on n*a pas observé leur -température^ ni les circonstances qui déterminent leur forme et leur volume.

Les seules observations un peu complètes que l'on possède sur la neige soht relatives aux diverses formes que peuvent, affiecter les flocons. Le capitaine Scoresby a eu l'orcasion de faire, dans les régions polaires, une foule de recherches intéressantes sur ce sujet; son ouvrage contient une centaine de figures diverses, parmi lesquelles nous avons choisi celles qui paraissent les plus remarquables; elles sont représentées dans la pLtnche 39 (FiG. 22).

Kepler et beaucoup d'autres physiciens avaient déjà recueilli des observations analogues.

Le grésil^ que nous avons occasion d'observer dans nos climats, presque toutes les années ^ pendant les mois de mars et d'avril, a^ sans doute une origine analogue à celle de la neige. C'est aussi de l'eau congelée , ou plutôt de petites aiguilles de glace pressées et entrelacées, formant une espèce de pelote asse?. compacte, et quelquefob enveloppée d'une couche de véritable glace transpar^te. On ne sait rien jusqu'à présent sur les causes qui déterminent ce phénomène.

Le verglas est une couche de glace unie, mince et transpaj-ente, qui couvre la terre et quelquefois les plantes, les arbres et tous les objets répandus sur le sol. Sa cause est connue : la condition nécessaire à sa production est que Fair soit assez chaud pour donner naissance à de la pluie, et que le sol soit assez froid pour congeler cette pluie à mesure qu'elle tombe. Ainsi, le verglus n'est que de la pluie qui se congèle en touchant le sol. La neige rouge que l'on rencontre dans les régions polaires II. 46

et partout où il y a des neiges permanentes, doit sa codair à la véo^ctatlon d'un petit champignon [uredo nivalis\ qui a la propriété de végéter dans la neige, comme M. Bouer Va déiBOotré par des expériences directes.

La grêle est en même temps Tun des fléaux les plus redoutables pour les propriétés agricoles, et l'un des phénoaièn» les plus embarrassants pour les météorologistes.

Nous essayerons d'abord de rapporter toutes les obsarvatooos précises qui ont été faites sm* la grêle elle-même et. sur les circonstances qui raccompagnent, pi|is ensuite nous exposerons les liypothèses les moins improbables qui ont été £ûtes pour expliquer sa formation. Nous profiterons d'un article tres4ntéres6Mt que M. Arago a publié sur ce sujet dans VAnmiaire dm Bureau (les longitudes pour.lB28.

La grosseur la plus ordinaire des grêlons est k peii près celle d'une nqisette ; il en tond>e souvent de plus petits, auxquels on fait peu d'attention, parce que, en général, ils sont peu dangereux ; mais il en tombe trop souvent de beaucoup plus vohunineux, qui brisent et qui ravagent tout ce qa*ils frappent à la surface de la terre. Nous laisserons de coté les récits des historiens et des chroniqueurs ; nous n'admettrons pas avec eux que l'on t vu, sous le règne de Charlemagne, des grêlons de 15 p^de long sur 6 pieds de large et 11 pieds d'épaisseur, coque Ion en a vu, sous le règne de . Tippo-Saëb , qui. étaient groscoBune des éléphants : si , chronologiquement , ces exagératimis ue remontent pas aux temps fabuleux^ on peut bien dire qu'elles j remontent scientifiquement. Mais , tout en restant dans b bmte des faits bien observés , nous trouverons encore sur les dimensions de la grêle dès résultats assex étonnants. Ceux que no^s allons rapporter peuvent être considérés comme tout à w authentiques. Leur exactitude est garantie par des physkieDS connus.

Halley rapporte que le 9 avril 1 697 il tcunba, dans k Fbistslnr^ des gréions qui pesaient 5 onces.

Robert Taylor a mesuré, le 4 mai 1697, ^^ms^le HarUbrdsbire; des grêlons dont le contour était de 14 pouces; cesl 4 places de diamètre.

Parent a vu, le 15 mû 1703, à Iliers, dans le Perche, à» gréions gros comme le poing.

CHAP. n. — GRÊLE. 7S3

Monûgnot ramassa, le 11 juillet 1753, à Tonl, dei gréions de 3 pouces^ de diamètre*

Yolta assure que, dans la nuit du 19 au 20 aoAt 1787, parmi les énormes grêlons qui ravagèrent la ville de Corne et ses envirous, Ton en trouva qui pesaient 9 onces.

M. Tessier rapporte que le 13 juillet 17B8, dans cet orage épouvantable qui traversa la France et les Pays-Bas ^ il se trouvait des gréions de 8 onces*

Le docteur Noggei^th dit que le 7 mai 1 822 il tomba à Bonn des gréions qiûpesaieiit 13 à ISonces^

Ces témoignages sont sans doute suffisants pour établir comme un fait incontestable qu'il est tombé dans difTérents pays, des gré' Ions pesant plus d'un quart de kHogranune.

La forme des jg^rêlons est très- variable : ils sont en général cr* rondis, quelquefois aplatb, et dans le nombre on en trouve trè^ souvent qui sont anguleux, ou qui offrent à leur surface des protubérances ou des saillies remarquables*

Les observations sur la structure intérieure de la grêle sont d'une très-haute importance^ parce qu'elles peuvent cénduire anx causes qui déterminent les progrès de la congélation; mais ce qu'elles ont appris jusqu'à présent se réduit* aux remarques sui-

Vers le centre des gréions, on trouve en général une espèce de noyau opaque, assez semblable à cette neige plus ou moiiis spongieuse qui compose le grésil (Fig. 23, n^ 1 et 4).

Autour du noyau> on ne distingue ordinairement qu'mne masse congelée plus ou moins épaisse et très-sensiblement diaphane*

Quelquefois, on reconnaît dans cette masse des covches distinctes, et pourtant transparentes (nf* 1 et 4). D'autres fois, on peut y compter plusieurs alternatives de couches diaphanes et opaques (n^ 2, 3 et 6) : cette circonstance mérite toute l'attention des observateurs*

Enfin , l'on trouve des grêlons qui ont une stTMCtiure rrz/oitnanU à partir du centre (n® 5), et quelquefois cette structure remarquable enveloppe la. structure intérieure,^ qui est visiblement coBcentnque. C'est à* M. Delcro* que l'on doit cette observation itércflflantc ^ il eut occasion de la faire, le 4 juillet 1819, ^ans IM orage de mût qui répandit la désolati^i sur jeûneurs dépar* tements de l'ouest de la France.

7âl LIVRE VIII. — MÉTÉOROLOGIE.

Le docteur Eversman i^ppoFte qu'eu 1825, dans un orage terrilile qui couYrit Ordenbourg et ses enyirons, on recueillit plusieurs grêlons dont le centre ou le noyau était une espèce de pyi'jte de forme quadrangulaire.

Il m^a semblé depuis longtemps qu^il serait tres^-important dtdéterminer la température de la grêle à Tinstant où elle tomlc. .rai eu occasion de (aire seulement deux observations de atU' espèce, avant 1829, qui m'ont donné une température coni|rLH' entre 3 et 4* au-dessous de zéro. Depuis, j'ai fkit d'autres obseivations qui m'ont donné — f *» -^ 1 *» et—- 3* : cette dernière appartient aux grêlons gros comme des noix, qui ont ravagé le di^ pai*tement de Seine-et-CKse pendant Tété de 1 839.

Après ces remarques sur les dimensions, la forme et la stroe- Uive de» grêlons , nous allons rapporter ce que l'on sait des diverses ckconstances qui accompagnent ou qui précèdent la diuw du fléau.

La grêle précède ordinairement les pluies d'orage; elle lt> accompagne quelquefois ; jamais , ou presque jamais, elle ne b suit, sintout quand ces pluies ont <juelque durée.

Elle tombe toujours pendant très-peu de temps, souvent pendant quelques minutes, rarement pendant uil quart d'heure.

La quantité de glace qui tombe des nuages en si peu de temp est prodigieuse ; la terre en est quelquefois couverte d'une couche de plusieurs pouces d'épaisseur.

Nous ne dirons rien ici des désastres qu'elle cause : r i"^ comme une mitraille qui tombe du ciel ; elle agit par son poil' et par l'impulsion qu'elle a reçue du vent, car il parait bien a^* tain qu'elle ne reçoit aucune impulsion étrangère. On peut ju^'^i des désastres que produisent sur la terre dés grêlons de 200 ou 300 grammes, ou du moins d'une centaine de grammes, animés d'uo^ vitesse qui peut être presque aussi gi*ande que la vitesse du rrnt La grêle tombe, à ce. qu'il paraît, plus ordinairement (<^ dant le jour que pendant la nuit.

Les nuages qui la portent semblent avoir beaucoup d'éteodof vi beaucoup de profondeur, car ils répandent, en général, "^ grande obscurité ; on croit avoir remarqué qu'ils ont une co^ leur particulière, grise ou roussàtre, et qu'en même temp» ^ surface inférieure présente d'énorme^ protubérances, et leur M des déchirures multîpllr'es.

CHAP. IL — GRÊLE. 72u

Plusieurs observateurs pensent que ces nuages sont, en géiK^ral, très-^u élevés; mais les raisons qu'ils en donnent ne me semblent pas décisives. Souvent les habitants des hautes collines Toient au-dessous d'eux les nuages qui couvrent de grêle le fond des vallées : dans ce cas, il n'y a nul doute, le^ nuages sont peu élevés , on a même ainsi une mesure exacte de leur hauteur : niais, dans d'autres cas, il me semble difficile de juger de leur position, comme on le fait quelquefois par le temps qui s'c^coule entre l'apparition de l'éclair et l'arrivée du bruit du tonnerre ; car l'explosion peut avoir lieu au-dessous des nuages qui portent la grôle, et même on peut dire que cela arrive très-souvent, à cause de ces petits nuages messagers qu'on observe prescpie toujours au moment de l'orage, et qui passent avec une grande rapidité sous les nuages principaux.

S'il y a de llncertitude sur ce point, il ne paraît pas qu'il y en ait sur un autre phénomène qui précède la chute de la grélc de quelques instants, et quelquefois même de plusieurs minutes: c'est un bruissement particuHer que l'on entend dans les airs, et que l'on compare au bruit qucT feraient des sacs de noix qui seraient vivement et violemment entrechoqués.

Enfin, la grêle est toujours accompagnée de phénomènes électriques : tantôt le tonnerre se fait entendre avant le bruissement dont nous venons de parler, tantôt il se fait entendre en même temps, ou- même pendant que les grêlons dévastent la terre par

leur chute précipitée.

Pour donner maintenant une idée de l'étendue du ciel et de la terre que ce terrible fléau peut occuper, et de la vitesse avec laquelle il peut se propager, nous rapporterons ici quelques détails sur le fameux orage qui a traversé la France et la Hollande le 1 a juillet 1788. Cet orage est sans doute le plus désastreux, le plus effrayant qui ait jamais été vu dans nos climats ; et c'jest peut-être aussi celui qui a été le mieux observé. {Mémoire de r Académie des sciences^ 1790, page 26a.)

I/orage s'est propagé simultanément sur deux bandes à peu prèsfparallèles, l'une orienule et l'autre occidentale.

La première est la plus étroite : sa plus grande largeur est de cinq lieues, sa plus petite d'une demi-lieue, sa largeur moyenne de deux lieue» et un quart.

La seconde est la plus large : sa plus grande largeur est de

126 LIVRE VIII. — MËTËOROLOGIE.

cinq lieues, la plus petite de trois lieues, et sa largeur moyenne de quatre lieues.

Elles étaient séparées par une bande qui reçut seulement une pluie abondante : sa plus grande largeur était de sept lieues et demie, sa plus petite de trois lieues , et sa largeur moyenne de cinq lieues et un quart.

A rorient de la bande orientale et à Toccident dfi la bande occidentale, il y eut aussi beaucoup de pluie , mais dans une largeur qui n'a pas été détei*niinée.

Ces bandes sont un peu ondulées, mais leur direction générale court du sud-ouest au nord-est. Une ligne droite tirée d'Amboise à Malines forme à peu près le milieu de la bande orientale, et une autre ligne droite tirée de Tembouchure de VIndre dans la Loire jusqu'à Gand forme à peu près le milieu de la bande occidentale.

Sur cette longueur, qui est de plus de cent lieues pour chaque bande , il n'y eut aucune interruption dans Forage ; et même, d'après des retiseignements précis, on peut conclure qu'il coumt encore plus de cinquante lieues au sud et cinquante lieues au nord, ce qui donne à chaque bande une longueur totale de plus de deux cents lieues, ou envii'on 1000 kilomètres.

Dans cette inmnense étendue, tous les points ne furent pas frappés à la fois ; mais on reconnut, par la comparaison des heures, que l'orage avait une marche très^-rapide depuis les Pyrénées, où il semble avoir pris naissance, jusque dans la Baltique, où Too en perdit la trace. .

Sa vitesse était de seize lieues et demie à Theure sur les deux bandea^ mais la bande orientale avait un pen d'avance sur la bande occidentale.

Dana cbaque lieu, la gi^ôle ne tomba que pendant sept ^ hmt minutes.

lies gréons n^avaient pas tous la même forme : les uns étaient ronds, les autres longs et armés de pointes; les. plus grospeaaient ft onoea.

Le nombre des paroisses dévastées fiit en France da fMili^ trente-^fèeuf; le dommage qu*elles éprouvèrent fut, par une enquête officielle, évalué à 24 690 000 francs.

Ce phénomène est, parmi tous les phénomènes connus, 1 exe»pie le plua prodigieux, et <les puissances qui agissent pour rassem-

CMAP. 11. — GRÊLE. 727

bJer la vapeur d*eau et pour la maintenir suspendue dans les airs, et des pvdssaoces qui agissent poiu" produire au milieu des chaleurs de Tété un refroidissement subit dans diverses régions de raidnosphère.

Après avoir fait connaître ce que Ton sait des effets de la grêie €t de leur intensité , 'nous essayerons maintenant de présenter, en peu de mots, les opinions qui ont été émises sur leurs csMoes. Pour expliquer la grêle, il nj a que deux difficultés; maïs elles sont grandes, et, nous pouvons le dire d'avance, elles restent au-dessus de tous les efforts qui ont été faits pour les rœoudre.

U s^agit de savoir d^abord comment se produit le froid qui congèle Feau, et ensuite comment un grêlon qui a acquis assez de volume pour tondber par son poids, reste encore suspendu dans les airs pendant tout le temps qu^il lui faut encore pour amver à un volame de 20 ou SO centimètres de circonférence.

Sur la première question, Voka avait pensé que les rayons solaires, en frappant la saffieice supérieure d'un nuage très-dense, sont absoril)es presque en totalité, qu'il en résulte une très-rapide évaporation, et que é'est cette évaporation qui produit -assez de froid pour congeler l'eao. Mais Ton pouvait dire, et c'est, je croîs, M. Bellani qm l'a dit le premier; on pouvait dire que quand un liquide s'évapcnre par la chaleur, soit par la chaleur reçue au contact, soit par la chalev rayonnante, son évaporation ne peut devenâr plus rapide qu'à la condition que sa temperature devietine plus haute, ou, en d'autres termes, qu'un liqœde ne peut pas à la fois recevoir plus de chaleur, et pat cette dialevr dle-méme se refroidir davantage, sans qu'il interviemie une autre cause.

On a -dit ensuite, mais très-vaguement, que le froid est produit par le vent. Cette idée mérite considération. Nous avons TU qu'il y a en effet des vents qni sont toujours accompagnes d'un refroidissement plus on moins grand : ce sont ceux que nous avons caractérisés en les appdant pents d'aspiration. Le £dt prouve qu'ils peuvent produire sur la terre un abaissement de 17*, et il n'y a aucun doute que dans les régions élevées ils ne puissent produire un refroidissement plus grand. Les météorologistes doivent donc porter teur attention sur ce point, afin de constater si les vents qui portent les nuées de gr^e sont ou ne

7Î8 LIVRE Mil. — MÉTÉOROLOGIE.

sont pas des vents d'aspiration. Si le froid qui porte les grêlons n'a pas cette origine, la difficulté reste entière : il fiiut cherdier d'autre voies pour la résoudre.

Sur la seconde question, Volta avait proposé une théorie qui a une grande célébrité , et qui est en effet très-ingénieuse. En admettant que les noyaux des grêlons soient formés, et qa'il existe un froid suffisant pour les grossir, Yolta suppose que deux vastes nuages chargés d'électricités contraires soient disposés Tun au-dessus de l'autre ; alors les grêlons, encore très-petiu, tombant sur le nuage inférieur, y éprouveront deux effets : 1* en pénétrant à une certaine profondeur, ils se couvriront d'une nouvelle couche de glace, parce que la température est trèsbasse ; 2* ik s'électriseront de l'électricité même du nuage, et seront repoussés par lui en même temps qu'ils seront attirés par le nuage supérieur. Ainsi remontant contre leur propre poids, ils aiiiveront au nuage supérieur, où ils éprouveront deux effets analogues; puis, retombant de nouveau dans le nuage inférieur, ils seront de nouveau repoussés dans le nuage supérieur, -et pourront ainsi faire la naçette un très^-gratid nombre de fois, exactement comme le représente l'expérience que nous avons rapportée (Frc. 18, Pl. 16). Mais bientôt, soit que les grêlons deviennent trop lourds , soit que les nuages perdent leur électricité, ou se trouvent emportés par le vent à des distances trcç grandes, la cause qui maintient la grêle suspendue au milieu des airs sera insuffisante, et on la verra tomber instantanément presque en masse.

Volta essayait même d'indiquer les causes qui peuvent déterminer la formation de deux nuages superposés et chargés des électricités contraires; il la trouvait : 1® dans la propriété qui! attribuait aux rayons solaires de déterminer une prompte evaporation ; 2"* dans la propriété qu'il attribuait aux vapeurs de s'électriser négativement en se formant, et positivement en se condensant. D'après ces hypothèses , il concevait qu'au-dessus d'un gros nuage frappé par le soleil, s'élève une colonne de vapeiur élastique chargée de la même électricité que le nuage, et que cette vapeur, une fois arrivée à une région asseï haute, et par conséquent assez froide pour se condenser, se condense en effet pour former un nouveau nuage chargé d'électncit» contraires. Ces hypothèses sont inadmissibles : mais, comme o