LIVRE Vffl. — MÉTÉOROLOGIE

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 d^à auraient pu fournir des indications dans ce sens sMls avaient été analysés dans leur ensemble avec toule Tatlention 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° au-dessous de la température ambiante ; ils prouvent encore que ce phénomène se reproduit, presque avec la même intensité, dans les mois les plus froids de Tannée , 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 i Scoresby et le capitaine Parry ont observé des abaissements 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 pouvohr 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 iO« au-dessous , il en résulte que le pouvoir refroidissant qui maintient ce thermomètre à — 18** dans le second cas, a aussi la même énergie que le pouvoir refroidissant qui le maintient à -|- â» dans le premier cas ; et , comme ce pouvoir refroidissant dépend de la température de l'espace, il en résulte aussi que la température de Tespace est de beaucoup inférieure à — 1 8** ; 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 Fespace pût le maintenir au même abaissement au-dessous de Tair , que le thermomètre qui est à + â" tandis que rair est à — 10°. Ce qui' a peut-être empêché que Ton fit ce rapprochement, c'est qu'en général, dans les explications qui ont été données du rayonnement nocturne , on a attribué aux couches supérieures de Tatmosphère , que l'on savait très-froides, une puissance refroidissante particulière, oubliant en quelque sorte que, fh>ides comme elles sont, c'est cependant de la chaleur qu'elles envoient, et que celte chaleur s'ajoute à celle de l'espace pour en augmenter les effets.

Les résultats que j'ai obtenus au moyen de VacHnomètre se trouvent dpnc 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 choses plutôt qu'à l'inexactitude des expériences.

D'autres considérations et d'autres calculs démontrent que la température f de l'espace se trouve liée aux constantes b et b' pour la relation

et , comme de l'ensemble des expériences solaires on obtient 6' = 0,35 , on arrive définitivement à l'éqHi. tipn

qui ne contient plut comme Inconnue que la tenpérsture de l'espace f et le pouvoir abaorbantfr qoe Fitmosphère exerce sur la chaleur terrestre.

La plus grande valeur de b donne la limite infërieiiK de la température de l'espace, et puisque b ne peut pis être plus grand que 1 , la température de l'espaeene peut pas être inférieure à

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

Cette limite inférieure une f6ls trouvée , il est bak d'avoir aussi la limite supérieure, car elle correspond ï la plus petite valeur qu'il soit possible d'attribuer à 6; or , les expériences de température zénithale feism voir que b est nécessairement plus grand que 0,8, il en résulte que la température de l'espace est moiodre que

Pour déterminer maintenant le nombre intermédiain, compris entre ces limites , qui représente la vraie ten* pérature de l'espace à l'époque actuelle, il faudra saoi doute des expériences très-multipliées , qui s'étende&ti toutes les latitudes et à toutes les hauteurs.

Cependant les seules expériences que j'aie pu feire permettent déjà d'arriver à une certaine approximatioii; elles me donnent

pour la température de l'espace , et je ne pense pas qoe cette valeur puisse s'écarier beaucoup de la vérité jelie correspond à 6 = 0,9.

Ainsi , l'on voit , comme résultat définitif de ces recherches que le soleil donne à la terre one quantité de chaleur 1,7683 par minute et par centimètre carré; qae, par un ciel serein , l'atmosphère absorbe enriron iei quatre dixièmes de cette chaleur et de celle de l'tespsce; qu'elle absorbe les neuf dixièmes de la cbaleor dmiie par la terre; et jue la température de l'espace à l'époque présente est de 142» au-dessous de zéro.

On ne peut assez faire remarquer l'importaBce dn rtk que joue dans l'ensemble des phénomènes terrestres l'inégalité des pouvoirs absorbants de l'air atmosphérique, et , par suite , tous les soins qui! faudra prendre

CHAP. n, — DE L'AIR ET DES VAPEURS ATMOSPHÉRIQUES.

pour let déterminer avec exactitude. Od parviendra sans doute à imaginer , dans ce but, d'autres appareils et d'autres métliodes d'expérimentation, au moyen desquels ii sera possible de démêler à chaque instant les iofluences complexes du rayonnement de l'espace et du rayonnement atmosphérique. Si aujourd'hui les diverses régions du ciel qui passent successivement au lénith nous paraissent envoyer des quantités de chaleur égales , ii est très-probable que cela ne tient qu'à l'imperfection de nos appareils : nous apercevons de telles différences dans la nature, la distance , le nombre et le groupement des aslres parmi les profondeurs de l'espace Y 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 chercher d'abord à apprécier ces différences , parce qu'elles doivent sans doute y paraître plus grandes, plus régulières et plus faciles à observer.

Il me semble nécessaire d'indiquer encore quelquesunes des conséquences les plus générales qui résultent de ces recherches.

la quantité totale de chaleur que l'espace envoie dans le cours d'une année à la terre et à l'atmosphère se déduit de ce qui précède; il est facile de voir que cette quantité de chaleur serait capable de fondre sur notre globe une couche de glace de 26 mètres d'épaisseur. Nous avons vu que la quantité de chaleur solaire est exprimée par une couche de glace de SI mètres. Ainsi , en somme , la terre reçoit une quantité de chaleur représentée par une couche de glace de 57 mètres, et la chaleur de l'espace y concourt pour une quantité qui est les V« de la chaleur solaire.

Entre les tropiques , la chaleur de l'espace est seulement les '/s de la chaleur solaire, car celle-ci s'y trouve représentée par une couche de glace de 39 mètres*

On sera étonné , sans doute , que l'espace , avec sa température de — 14â^ au-dessous de 0, puisse donner à la terre une quantité de chaleur si considérable qu'elle se trouve presque égale à la chaleur moyenne que nous recevons du soleil ; ces résultats paraissent, au premier abord , tellement contraires à l'opinion que l'on se fait, soit du froid de l'espace , soit de la puissance du soleil, que l'on sera peut-être disposé à les regarder comme inadmissibles. Cependant, il faut remarquer qu'à l'égard de la terre le soleil n'occupe que les 5 millionièmes de la voûte céleste , et qu'il doit , par conséquent, envoyer deux cent mille f6is plus de chaleur pour produire 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 tempe-

ratures au lieu 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 Téquateur est de 97», 5 , il faut en conclure que la présence du soleil augmente la température delà zone équatoriale de

Pareillement , la température moyenne de la colonne atmosphérique serait à l'équateur de

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

Ainsi, la présence intermittente du soleil augmente de 159 degrés la température moyenne de la totalité de l'atmosphère dans la zone torride.

Cet effet du soleil pour augmenteries températures terrestres dépasse de beaucoup celui que M. Poisson a obtenu en considérant les variations de températures à diverses profondeurs au-dessous de la surface 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 formulée de M. Poisson, l'influence si considérable de l'atmosphère.

Pour étendre ces calculs à d'autres régions , il faut tenir compte du décroissemeni de la température du sol à mesure que la latitude augmente; mais, par approximation , il est facile de reconnaître que les effets du vent concourent à élever la température des régions polaires , en abaissant plus ou moins les températures des régions comprises entre les cercles polaires et les tropiques ; la température de la zone équatoriale ellemême parait peu abaissée par cette cause.