LIVRE VIII. — MÉTÉOftOLOGfK

La formation des glaçons, à ta svrfaœ niéme de l'eau, loin des rivages et de tous les corps solides, a été révoqurf en doute par quelques physiciens : il est di(ficilf9, en efirt, d'en donner une preuve directe» car, si Ton trouve au brp des fragments de glace ou même les rudiments qui bs forment, on peut toujours supposer qu'ils viennent des bords, et qu*ils en ont été détachés par les vagues. Mak Ion doit convenir cependant que la surface libre des eini peut être indéfiniment refroidie au-dessous de zéro , et qu^ainsi elle doit enfin, malgré le mouvement, donner naissance à des aiguilles de glace qui grossissent ensuite en se refroidissant davantage par le contact de l'air et par le rayonnement.

La formation de la glace au fond même de Teau a étr longtemps contestée; mais d*habiles observateurs en ont recueilli des preuves directes, et il s agit maintenant iftn expliquer la cause, et non plus d'en nier la possibilité. L'eau agitée des fleuves et des rivières peut sans doute être abaissée de plusieurs degrés au-dessous de zéro sans se congeler ; et Kà où la profondeur n'est pas très-grande, tcHite I épaisseur de la couche liquide peut participer à cet abaissement de température; les matières solides du fond peuvent à la fin y participer elles-mêmes par leur contact pro-

CMAP. I. — - CRilLEUR tKKKESTAE. 663

ses pmats de contact, il n'éprouve pas plus de congélation que dans les points où la surface est libre.

Pour qtie les fleuves et les rivières puissent être congelés dans tonte leur largeur, il faut un froid très-vif et trèssoutenu ; cependant ce phénomène varie avec la hauteur , la vitesse et la profondeur des eaux.

Lorsqu'une rivière est prise y la nappe de glace qui la comve augmente rapidement d'épaisseur dans les premiers instants; mais, ensuite, le froid pénètre de plus en plus lentement, à cause de l'imparfaite conductibilité de la glace. Le rayonnement des nuits paraît avoir une grande influence aur ce phénomène, car on observe quelquefois les couches très-distinctes qui se sont formées successivement au-des« sous les unes des autres. Par exemple , dans l'hiver de i8ai, on a compté jusqu'à vingt et une couches distinctes dans des glaces de i5 pouces d épaisseur, formées sur les lacs qui environnent New-Heaven (Amérique). Vers le haut, Tépaissewr des couches variait entre la et i8 lignes; au bas, vers la surface de Teau, elles étaient seulement de 3 à 6 lignes : cependant , l'on avait bien constaté que le froid avait été toujours croissant.

La glace peut, comme tous les corps, se dilater par la chaleur et se contracter par le froid. Il en résulte souvent de nombreuses fissures qui se forment avec un grand fracas : quelquefois , c'est comme un feu de peloton ; d'autres fois, les coups sont plus terribles que des coups de canon.

Quand les glaces n'ont pas été rompues avant la débâ^ cUf elles peuvent trop souvent produire d'effrayants désastres. De tous les moyens qui ont été imaginés pour prévenir ces malheurs, le plus efficace parait être d'introduire sous la glace, de distance en distance, des espèces de petites bombes que Ton fait éclater ensuite : l'explosion détermine des fentes nombreuses, et 1rs fragments qui en résultent sont assez petits pour n'être plus redoutables.

66 i LlTEi Vfîl. — MÉTÉOROLÔi&IE.

5 1 4, D& ia température fies mers » et de laformatlùn éa glacês polaires. — Dans cei dernières atinëes , plosieiir* habiles navigateurs ont parcouru les mers équatoriales tt les mers polaires; ils ont fait partout , sur les tempéra ttires et sur les pheuanaènes qui en dependenE^ de nombreii^ei» séries d'observations qui sont infiniment prëcletises pour \\ peîeoce. Mais, c'est dans leurs ouvrages qu'il faut en citer» cher la discussion détaillée ; nous devons nous borner ici à présenter seulement les conséquences générales au^quellei elles conduisent-

Sur k mer, à de grandes distances deô cotes, la lempérature de l*air éprouve en général, dans le cours d'une jour* née f des variations bien moindres que sur les conunents. Par exemple , sur les mers équaioriales , la différence entre le maximum et k minimum du jour est tout au plu* de I ou a', tandis que sur les continents elle s*élèie àSoue*.

Dans les régions tempérées entre aS et 5ô degi*es de latitude, la différence entre le majrimum et le mimmum du jour reste encore très-petite; elle atteint rarement a ou 3^; j tandis que, sur les continents, la tlitférence est très-grande; ■ à Paris, elle s'élève quelquefois à la ou i5'\

La température minimum est , comme à terre , celle du soleil levant ; mais quelques observateurs pensent qut* le maj:imum se trouve près de midi, au lieu d'être à deux ou trois heures.

Lorsque l'on compare la température de l'air à celle que prend la mer à sa surface, on arrive aux résultats suivants: Entre les tropiques, l'air, dans ses plus hautes températures, est, en général, un peu plus chaud que la surfice <ie l'eau , prise aussi dans ses plus hautes températures.

Mais lorsque l'on prend la température de l'air et de Teau de quatre en quatre heures , comme l'a fait le capitaine Duperrey, et ^\\c l'on compare ensuite toutes cts températures, telles qu'elles se sont présentées, on arriva*

I un réiiiltat iiiTerae, cest-i-dire| qu'en général l*eau est plus chaude que l'air, même entre les tropiques.

Sur i,85o observations faites par cet habile navigateur, entre o et ao^ de latitude nord ou sud , pendant son voyage lutour du monde, la mer a été 1,371 fois plus chaude que l'air, et l'air seulement 479 fois plus chaud que la mer.

Dans des latitudes plus élevées, entre 25 et 5o% l'air n'est que tres-rarenient plus chaud que la surface de l'eau ; et, dans les régions polaires , il est presque sans exemple que l'air se trouve aussi chaud que la nier; il est toujours plos froid , et ordinairement beaucoup plus froid.

Si nous examinons maintenant les températures absolues delà mer, k la surface et à diverses profondeurs, nous serons conduits aux conséquences suivantes :

1"* Entre les tropiques, la température diminue avec la profondeur*;

a"* Dans les mers polaires, la température augmente avec la profondeur;

3* Dans les mers tempérées , comprises entre 3o et 70** de latitude, la température est d'autant moins décroissante, que la latitude devient plus grande , et , près du parallèle de 70% elle commence à devenir croissante.

Il existe , par conséquent , une zone pour laquelle la température est à peu près constante, depuis sa superficie jusqu'à une profondeur très-grande.

Après avoir résumé dans les propositions précédentes l'ensemble des observations qui ont été faites jusqu'à présent, il reste à chercher les causes qui peuvent maintenir cette singulière distribution de la chaleur dans la niasse mobile des eaux qui remplit le vaste bassin des mers.

On conçoit d'abord pourquoi la surface des eaux ne ])eut , pis être comparée à la surface du sol , ni pour son réchauffement pendant le jour, ni pour son refroidissement penèmtla nuit: ce phénomène dépend de la mobilité du lifndcy dont les molécules sont sans cesse mélangées jusqu'à

Iffande profondeur, soît par les coUrâiHs qui n'jliki >f ihrs différentes densités, soit par ragitAticm d^ . PiMichiit k; jour, la coiirhe supei fit'ît*He s «^f hiinJïr 1^ jmfrt qtiVlte se refroidit par l'ëvaportittott, et parce ifttcîle e%l l>i*îutik refoulée par l'ag-ttatîon; |>endantla nuit, i*ll^ st? n^frciidit moins ^ p^trce ({ii'elle se conEriit:te t^n k* MlpDjdisâant, et aon excès àe densité la femt bientdt ïttomber, si le mouvement des vagues ne venait pas à chatjtie instant la mélangi^r aux couches voi§ine$« Ainsi ^ \t n**:haurtenienl ei le refroidi^^sement soni moins sensible! , prce qu'ils se passent Tun et l*autre dans une couche pluâ ftu moins épaisse.

L'air participe lui-ni^me j par son contact pt-rpëiuel,à cette uniformité de température que d'autreii causes ten* déni à maintenir k hi Aurfiice de5 eaux.

Maiji, pour expliquer la température des couches prrjfondes de la mer, on rencontre de très-grandes difËcultr^. Soiis réquateur, à mille brasses de profondeur, k température est seulenient de 6 ou y décorés : n*est-il pas impossible que leau de ces couches ait pu prendre un tei i^efroidissenient dans ces climats, puisqu à sa surface leau i\r tombe jamais à une température plus basse que 20 ou af)"? Vers ïvs pôles, à sept cents brasses de profondeur, la température s élève à 2 ou 3'\ >» 'est-il pas impossible (|ue l'eau de ces couches ait pu prendre un tel rechaulïement dans ces contrées, puiscjua la surface, pendant la saison chaude, quand les navigateurs peuvent sillonner les mers, la température ne s'élève presque jamais au-dessus de zéro ?

Ces difficultés ne sont pas complètement résolues; ct?pendant, on ne peut guère douter que des courants dttermines par la diiference des pression^ que supportent !«> couches de même niveau à l'équateur et vers les pôles, ne contribuent puissamment à produire cette distribution de 1a chaleur. Il paraît certain quil y a, en général, un eouranl ^

CHÀP. I. — CHALETJK TERRiSSTRS. 887

superfeiel , portant Ters les mers polaires l'eau chaude des tro|MqueA, et un courant inférieur rapportant des pôles Yer» l'équateur. Peau froide des régions polaires ; mais ces courants sont modifiés dans leur direction et leur intensité par nue foule de causes qui dépendent de la profondeur des bassins des mers , de leur configuration , et de l'infioenc^e du vent et des marées.

L*Qlie des conséquences nécessaires de rabaissement de température à la surfiice des eaux est la formation des iflacea éternelles qui couvrent les régions polaires. Ce phénomène est l'un des plus grands que nous présente la nature, et nous devons essayer d*en donner une idée.

Nous emprunterons particulièrement au capitaine Scovesbj les détails dans lesquels nous pouvons entrer à ce sujet ; son ouvrage a été en quelque sorte écrit sur les ' •lietix. Gomme baleinier, Scoresby a fait douze voyages jusqu*aux plus hautes latitudes; il est à la fois Tun des plus intrépides marins, et Tun des plus habiles obset*valeuFS qui aient fréquenté ces mers périlleuses.

Les glaces que Ton rencontre sur les côtes du Spitzberg et du Groenland ont oi*dinairenient ao à a5 pieds d'épaisseur; elles forment souvent des plaines immenses dont on n'aperçoit pas les limites du haut des mâts du vaisseau ; e*est ce que l'on nomme des champs de glace. On peut estimer leur étendue à trois ou quatre cents lieues carrées. Un champ de glace présente quelquefois une surface parftitement plane , sur laquelle un carrosse pourrait faire trente ou quarante lieues sans obstacle. D autres fois il est raboteux et inégal ; on voit d'espace en espace s'élever des ëminences ou des colonnes de 20 ou 3o pieds de hauteur, qui forment un aspt^ct très -pittoresque : tantôt elles ont la belle couleur hleu verdàtre des plus brillantes topazes; tantôt, recouvertes d'une neige épaisse, elles présentent sur leur sommet et à leur contour les accidents les plus variés.

668 LIVRJB VIII. ICiTliOBOLOGIB.

Les ondulations de Teau, le mouTement des vagaes ^ ou quelque autre cause puissante . brisent un champ de glace en un instant, et le réduisent en fragments de loo ou aço mètres carrés. Ces fragments séparés se heurtent et se dispersent , mais quelquefois ils sont emportés par un courant rapide; alors s'ils rencontrent un courant opposé, entraînant les énormes débris d*un autre cliamp de glace, ces montagnes se choquent avec un épouvantable fracas. Un vaisseau qui se trouverait emporté dans la lutte ne pourrait pas plus résister au choc qu*une lame de verre k une balle de mousquet. On a trop d'exemples d^affreux naufrages produits par cette irrésistible puissance. C'est par les courants de cette espèce que la mer s'ouvre aux navigateurs. C'est quand ils ont balayé les glaces que Ton peut y dans certaines directions , aborder jusqu'aux parallèles de 70 à 80 degrés , où les baleines semblent de préférence fixer leur demeure.

Si quelques montagnes de glace sont brisées et comme pulvérisées dans ces terribles rencontres, il y en a d*autres, au contraire, qui prennent un nouvel accroissement et deviennent plus formidables. Ïjcs glaçons , soulevés et balancés par les flots , retombent les uns sur les autres ; ils se superposent ; ils se couvrent de fragments plus ou moins et <!OHiT>Qst-Mt ainfi {\e véntsdilc!^ monîn

Ctf 4P. I. — CHâLBUB TERUSTIIS. 669

iiouté, et lancerait le bâtiment dans les airs, ou da moins e ferait chavirer inévitablement.

Dans la baie de Baf&n , on trouve des montag^nes de ^œ beaucoup plus hautes que dans les mers du Groenaftd : les navigateurs en ont mesuré qui^s'élevaieut à plus le 3o à 4o mètres au-dessus de la surface de Teau , et qui liaient , par conséquent, plus de aoo mètres de hauteiur otale. On suppose que ces masses effrayantes se forment nir les côtes où elles ferment les vallées qui aboutissent I la mer, et qu*ensuite elles sont détachées , soit par la pfCSiîoD des eaux, soit par quelque autre cause. Dans tous Des parages, on voit, en effet , sur les côtes , des montagnes de glace taillées k pic, d'une belle couleur bleue^ transparente comme lazur du ciel , et qui s'élèvent à une hauteur prodigieuse. Dans la saison du soleil , les eaux coulent du haut, de leur crête , et forment dans la mer d'immenses cascades , qui sont quelquefois surprises par les gelées. Cest alors un majestueux spectacle , mais les navigateurs le regardent de loin : en un instant , ces colonnes , ces aroeaux gigantesques , suspendus dans les airs, se brisent avec un horrible fracas et s'écroulent dans la mer,

La profondeur des eaux n'est pas très-grande dans les parages qui avoisinent la côte occidentale du Spitzberg. Les haleines eu donnent souvent la mesure d'une manière iooontestable : aussitôt qu elles sont frappées par le har^ ponneur, elles s'enfoncent verticalement sous les eaux avec lae incroyable vitesse , emportant le harpon et la ligne ; mais elles reviennent bientôt à la surface pour rendre le dernier soupir, et, lorsqu'elles portent l'empreinte de la nie du fond de la nier, on peut juger que la longueur de la li([ne qu'elles ont entraînée est la mesure de la profondeur ;

c'est environ loooà laoo mètres.

Vers le milieu de l'intervalle compris entre le Spitzberg

et la. côte orientale du Groenland, on n'a pas trouvé de

fond à aSoo mètres.

LIVBH VIII. — MliTEOROUJGIIi.

L^câpîtaîtte Scarcâby u vu fréquetiimt-ttr U gbce se for^ tner en pleine niter à 20 lieues des eùteSi Dès qii«r les prenuerâ ambryons den cmlaux deviennent perce p ti li te ji, U mer se calme comme si loo avait répandu de l'huile à u surface; cea cristaux arrivent prompteroeni à ia grosseur de 3 ou 4 pouces., et ce^it iiiurâ qu ils comiueucexii à ^^ifgLomërer^ si le froid continue, pour ïurnier àe» nappes (1« glace plus ou nioiu^ larges, et qui ne tardent pas à avoir deux ou nois décimètres d'épaisseur.

Dans ces contrées, b densité de l'eau de mer est 1,0361 en état de repos , elle se congèle à — a". Les eaux qui ont «lë concentrées par b gelée peuvent atteindre k une detï* site de i,io4; alors elles île gèlent qu'à -^ zo%et l'on s^iil que leau saturée de sel ne j>eut se solitier qti'à — ta**.

Le i'ruid des régions polaires est essentiellement lié 4 rétendue et à k profondeur des eaux. Si l on coticoit , par exemple, une mer libre et profonde , sans iles ni haut»^ fonds, occupant.toute la calolte des cercles polaires, et communiquant aux: mers équatoriales par de brges issues, îl est évident que les courants supérieurs et interieut^ icndraient à maintenir l'équilibre de température avec plus d efficacité. Mais si au milieu de cette vaste mer on conçoit des continents , ou seulement des hauts-fonds , le refroidissement qui a lieu par le rayonnement pendant la lon^e absence du soleil, devient nécessairement très - intense, puisqu il se fait sur une surface solide qui ne se renouvelle pas ; Tair se refroidit à son tour sur ces plateaux glacés, et c'est ainsi que se produisent ces froids rigoureux qui régnent au pôle boréal.

Le voyage curieux du capitaine Weddel vers le pôle austral semble annoncer que dans ces régions la mer est beaucoup pins vaste et plus profonde que dans les régions boréales, et qu'en même temps la température y est beaucoup plus douce. Dès qu'on a passé la latitude des nouvelles Orcades et des nouvelles Schetland c[ui forment une bar- \

CUAP. I. *— CHALEUR tEtlRlSÀTllE. &7 t

rière de gkoe, on arrive dans une mer libre qui parait se prolonger jusqu'au pôle. De nouveauic voyages nous fonrairont bientôt de nouvelles données sur la température de oes dioiats, et la théorie de la distribution de la chaleur en reoem sans doute de très-grands perfectionnements.

515. De t équilibre de teinpératnre de la terre. — Après nroir exposé les principaux résultats des expériences sur la température du globe terrestre et de l'atmosphère qui l'enveloppe, il nous reste à indiquer, autant que nous pouvons le faire dans cet ouvrage, les principales causes qui eonoourent à maintenir, dans toute l'étendue de la terre, k distribution de la chaleur et Tordre des températures que Ton j observe.

Imaginons pour un instant que la terre, suspendue comme elle est au milieu des espaces célestes, ne soit plus chauffée ni par les rayons solaires y ni par aucun autre rayon calorifique , et suivons les phénomènes qui en résulteraient.

Toutes les molécules de l'air atmosphérique , douées du pouvoir émissif comme les autres molécules matérielles^ nyoïineraient leur chaleur dans tous les sens et se refroidiraient de plus en plus, car leurs pertes ne seraient point réparées; leur densité augmentant, elles tomberaient vers la terre, tandis que^ d'autres molécules monteraient pour aller se refroidir à leur tour ; et si Ton supposait que la iur&ce de la terre ne peut pas paruger avec elles la chaleur qui lui reste , il est évident qu'après un temps plus ou moins long, toutes les couches de l'atmosphère sendent arrivées à un degré de refroidissement dont nous n'avons nulle idée.

' Un phénomène analogue se reproduirait sur la terre : les couches de la surface rayonneraient au travers de l'atmosphère ; prompteuient refroidies par ces pertes non compensées, elles recevraient de la chaleur des couches intérieures, et cette chaleur reçue serait bientôt perdue par la