CHAP. I.— DE LA CBALEUR TERRESTRE

peut pas être uo phénomène accidentel , et nous en conclurons que dans tous les lieux il existe à une éerlaine profondeur au-dessous du soi 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 celte couche que viennent s'éteindre toutes les variations brusques ou périodiques que la croûte supérieure de la terre éprouve par les alternatives du jour et de la nuit , par le changement de vent ou par le renouvellement des saisons.

A réquateur, cette couche invariable parait être à une petite profondeur au-dessous du sol; cette profondeur augmente avec la latitude , et dans nos climats elle est de S5 à 80 mètres. Dans tous les lieux la température de cette couche parait être un peu plus élevée que la température moyenne annuelle de la surface , et Texces parait augmenter avec la latitude.

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 surface auquel il correspond verticalement; 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 impriaient des sinuosités particulières que Texpérience seule pourra nous révéler un jour.

Du mouvement de la chaleur au-dessus de la couche invariable, — Entre la surface du sol et la profondeur de 30 ou 25 mètres , Ton ne connaît qu*un trèspetit nombre d'observations , et ces observations mêmes n'atteignent en général qu'une profondeur de 7 ou 8 mètres. Cependant , leur ensemble conduit aux conséquences suivantes, qui paraissent s'appliquer surtout aux moyennes latitudes de l'hémisphère boréal :

1* Les variations diurnes ne se font sentir qu'A la profondeur d'environ un mètre ;

3* Les températures moyennes annuelles des di£Férentes couches diffèrent peu de la température moyenne annuelle de l'air;

5* Les différences entre le maximum et le minimum de chaque couche décroissent en progression géométrique pour des profondeurs qui croissent en progression arithmétique A partir de la surface : ainsi , en représentant par X la profondeur d'une couche, et par d la différence entre son maximum et son minimum , l'on a d=zab^ , o et è étant deux constantes que l'on détermine par l'observation ; toutefois , cette formule est ioexaclepour âr = o, c'est-à-dire qu'elle ne reproduit pas les variations superficielles ;

4r L'ensemble des observations démontre qu'A la profondeur de 8 ou 9 mètres , la variation annuelle n'est plns^ue de 1»; A 15 ou 16 mètres , elle n'est plus que

de 0*, 1 ; et A la profondeur de 30 A 35 mètres, elle n*est pas d'un centième de degré ;

5<» A la profondeur d'environ 8 mètres, là où la variation est de 1*, les saisons sont précisément renversées , c'est-à-dire que le maximum arrive vers le premier janvier , et le minimum vers la fin de juin.

51 X.D^la température à de grandes profondeurs, — Plusieurs observateurs avaient autrefois reconnu que , dans les profondeurs des mines , on éprouve une chaleur sensible , mais A cette époque on mettait beaucoup plus d'empressement A expliquer les faits qu'A les observer. On expliquait donc celle chaleur souterraine avant d'en avoir constaté l'existence d'une manière précise, et on l'expliquait diversement : les uns, comme Boyle , l'attribuaient A la décomposition des pyrites , ou plutôt A ces espèces de fermentations auxquelles on avait si souvent recours pour expliquer les faits embarrassants ; les autres la regardaient comme une confir- ,malion ou une conséquence de la fameuse hypothèse du fèu central, qui avait été imaginée dans les temps les plus reculés , et qui était tour A tour adoptée ou re« jetée par les philosophes et par les physiciens. Mais , quand l'esprit de doute et d'examen eut succédé A l'esprit systématique , quand on en fut venu A chercher la vérité par la voie des données expérimentales et non plus par la voie des subtilités iogjques , on comprit que l'existence ou la non-existence de la chaleur souterraine était l'une des plus grandes que la physique pût se proposer, et que , pour la résoudre , une observation thermométrique serait plus efficace que les plus éloquentes dissertations. Gensanne parait être le premier observateur qui ait porté le thermomètre A des profondeurs graduellement croissantes , et qui ait découvert ce fait important : que la température augmente avec la profondeur. Ces expériences remontent A l'année 1740 : elles furent faites dans les mines de plomb de Giromagny, A trois lieues de Béfort. En 1785, de Saussure fit des expériences analogues dans le canton de Berne. En 1791 , M. de Humboldt fit aussi de nombreuses séries d'expériences dans les mines de Freyberg, avec Freiseleben. En 1803 , M. Daubuisson redonna une nouvelle vie A cette question fondamentale, et, depuis cette époque , les observations se multiplient en France , en Allemagne et en Angleterre , en Amérique , et presque dans tous les pays où les voyageurs peuvent pénétrer et séjourner assez longtemps.

On profite , en général , pour faire ces observations, des galeries souterraines creusées pour Texploitation des mines et des sources abondantes qui se rencontrent dans ces percements; mais, dans les pays où il est possible de forer des puits artésiens A de grandes profondeurs, on profite aussi de ces sondages. Dans le premier cas , on établit des thermomètres sédentaires qui sont directement observés ; dans le second cas , on est obligé d'avoir recours aux thermomètres A maximum et à minimum. Ceux de ces appareils qui sont employés avec le plus de succès sont les thermomètres A maxi-