LIVRE VIII. MâriOROLOGIR
iïillununationg si Theinisphère de la terre^ qui est à la foU éclairé et échauffé par le soleil, se trouvait enlevé. Or, la surface de ce cercle d'illumination étant ivr*, la quantité totale de chaleur qu'il reçoit est
IjTeas.ir/*.
Si cette chaleur était uniformément répartie sur tous les points de la terre, chaque centimètre carré ne recevrait, pour sa part, que
'* '^^p, — ou 0,4408.
Il est facile de voir, d'après cela, que, dans le (X>urs d'une année, la quantité totale de chaleur reçue par la terre de la part du soleil est la marne que si, dans oét intervalle, il en entrait, par chaque centimètre carré de la surface qui limite l'atmosphère,
231675 unités.
fin transformant cette quantité de chftleur en quantité de glace fondue, Ton arrive au résultat suivant :
Si la quantité totale de chaleur que la terre reçoit du soleil, dans le cours d'une année, était uniformément répartie sur tous les points du globe, et qu'elle j ffii employée, sans perte aucune^ à fondre de la glace, elle serait
. Iiose, sinon que toutes les portions égales du
•mIoîI émettent des quantités de chaleur égales}
,Mraît jusqu'à présent confirmé par TexpérieDoe,
.LK^ les dift'érents aspects que nous présente le soleil
Il Teftet de sa rotation, ne semblent ayoir aucuna iu-
luence marquée sur les températures terrestres.
Considérons le centre du soleil comme le oentre d'une sneântedphérique dont le rayon soit égal à la moyenne dis- Imoe de la terre au soleil : il est évident que sur cette vaste SDoeinte chaque centimètre carré reçoit en une minute, delà part du soleil, précisément autant de chaleur que le fliatîmfttre carré de la terre, c^est-à-dire, 1 17633; par conséqnent, la quantité totale de chaleur qu'elle reçoit est égale au surface entière, exprimée en centimètres et multipliée pv 1,7633, ou à
l,7633.4TCii\
Ùnt dudeiir incidente nVst autre chose que la somme Mde des quantités de chaleur éroise!l dans toutes les di-
\ par le globe entier du soleil, c'e^t-à-^dire par une \ 4^^$ r étant le tayoti du soleil. Ainsi, chaque ceti-
catfé émet pour sa part :
. ^«nn ^ 1,763
1,7633- -3 ou -—-f
^kànl le demi-angle visuel sous lequel la terre voit le soleil, c'cst-à-dire i5'4o"j ce qui donne 84888. Ainsi, chaque oeotSlnètre carré de la surface solaire émet en une minute
84888 unités de ohaleur.
Sfl transformant cette chaleur en quantité de glace fon« doe, on arrive au résultat suivant :
Si la quantité totale de chaleur émise par le soleil était cxdosivement employée à fondre une couche de glace qui senût appliquée sur le globe du soleil et qui l' envelopperait de toute part, cette quantité de chaleur serait capable
Urnil tlll. METKOROLOGIF,
r minute une couche de î i^jBo d*epaïsseiji^ tine couche de iG^^g^"* ou 4 lieu**s J. lînmUoii ne repose j cotniue on a pu le voir, sur r bjpodièsâ; elle est indepeudante de la uature pro« lflileil,de la matière qui le compose^ d« son pouvoir II, de sa température et de su chaleur spécifique; «Rif €ft«npleiiieTit la consëqueiiee immédiate des princjpcf les fttieux établis par rapport à la chaletir rajonnantej it Al nombre auquel nous sommes parvenus par Texpé»
Ikmpérùtutê de tespaee, -« Un thermomètre qui est eiyose âur le sol au rayonnement nocturne reçoit de la cha- Irarde deux sources diiïérentes, savoir, de la part delW fm€ti de la part de l'atmosphère. La chaleur de Tespace êtnnt soumise à Tabsorption comme la chaleur solaire peflllHlit»on trajet atmospliérique, il ny en a en g^énéral que 1^^ ou les ^ qui puissent arriver au thermomètre^ àa Qiaitis, en supposiint que les expériences ne soient pa* 6iîres sur les hautes montagnes. Quant à la chaleur émiie ptr ratmosphère elle-même dans le cours de la nuit, elle o>t l'effet du rayonnement individuel de toutes les couches concentriques que l'on peut concevoir depuis le niveau de la mer jusqu'aux limites de l'atmosphère, et elle dépend par conséquent de la distribution des températures dans toute la hauteur de la colonne atmosphérique; nous pouvons ajouter que son influence est bien plus considérable qu'on ne la supposé jusqu'à présent. Quel que soit, au reste, le rapport des intensités de ces deux causes, il est évident que l'on peut concevoir une cause unique capable de produire un effet égal à celui qui résulte de leur action sinuiltanée; ou, en d'autres ternies, on peut supprimer par la pensée la chaleur de l'espace et celle de l'atmosphère, el concevoir une enceinte, à pouvoir émissif maximum, dont la température soit telle qu'elle envoie au thermomètre et au sol précisément autant de chaleur qu'ils en reçoivent a
la fois de latmosphère et de Tespace: c est la température inconnue de cette enceinte zénithale que j'appelle la tênt' oânture zénithale.
Cette manière de concevoir les phénomènes n'a pas pour objet de représenter les actions particulières et peut-être inhales que le thermomètre éprouve dans telle ou telle direction, mais seulement de représenter avec exactitude Faction définitive et totale à laquelle il est soumis, en sorte qoe son abaissement au-dessons de la température ambiante se trouve le même avec Tenceinte zénithale qu'avec l'atmosphère et l'espace réunis. Cest sous cette condition qu'il nous est permis de donner à l'enceinte zénithale une température uniforme dans toutes les portions de son étendue. Enfin, il est évident que la température zénithale est nécessairement variable à chaque instant pour le même point de la surface de la terre , et à plus forte raison variable iTun point à un autre, parce qu*elle se compose d'un élonentfize qui est la température de IVspace, etd*un élément MHS cesse changeant qui est la température des diverses eonches atmosphériques.
Voici, maintenant, comment il est possible d observer k température zénithale à chaque instant de la nuit, à peu près comme on observe la température de l'air.
Mon appareil, que je nomme actinomètre, est représenté dans la figure iyj : il se compose de quatre anneaux de deux décimètres de diamètre, garnis de duvet de cygne, et reposant l'un sur l'autre pour que le duvet ne puisse pas éprouver de compression; la peau de cygne, elle-même, forme le fond du cercle de chacun de ces anneaux. Ce ijitème est enfermé dans un premier cylindre de plaqué ftmnt c, enveloppé aussi de peau de cygne, et contenu dans un cylindre plus grand c'. Un thermomètre repose a centre du duvet supérieur ; le rebord d a une hauteur telle que le thermomètre ne puisse voir que les deux tiers de l'hémisphère du ciel; ce rebord est percé de trous , au
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nîveâu du duvet j pour que Taîr froid s'ëcoule rëguUè«
Cet appareil est expose pendant la nuit âu m^onncmrnl dn delj et Ton observe ^ dlieiire en heura, son tbermo mètre et un thermomètre voisin lilïiement suspendu dan Vàir à un denii-mètre au-dessus du sol ; c'est de la difT^frenci de cêA tempëratores ou de rabaissement di* ractinumètiii que Ton déduit la tempera lure zénithale; mais ^ pour cé»^ il faut que l'appareil ait été soumis à la graduation que nm allons indiquer.
Si raetînoTnètre avait une surface indéfinia ^ et qu^ilfil dans le vide , sous une enceinte hémîspheiîque ntaintenii à une température constante, il prendrait évideminenli température de Tenceinte : au contraire, avec sa forai réelle, voyant seulement deux tiers de rbéinisplière cl foveloppé d*une couche d'air qui le réchauffe, il doit toujotm ifsterà une température plus élevée que celle de renceinte,! La graduation a ponr objet de déterminer de combien II est réchauffé, de telle sorte qu'il suflise de connaître &a îeftA pérature et celle île Tair ambiant pour en déduire la ttm-l pérature de Tcn ceinte , avec iaqnelîe il est en ecliangt de chaleur rayonnante. On conc^oit, en effet, qu'il doiveexiîter un rapport fort simple entre la température de renceinle et l'abaissement de ractinoniètre. Pour découvrir ce rapport, j'ai composé un ciel artificiel avec un vase de zinc, d'un mètre de diamètre, soutenu à deux mètres de hauteur par trois colonnes minces; ce vase, dont le fond était noirci, a été rempli d'un mélange réfrigérant à — 20 ', et 1 acti nomètre a été placé verticalement au-dessous, à des distances telles que le thermomètre central en vît successivement des étendues correspondant à ^ d'hémisphère, J d'hémispluTe et § d'hémisphère ; dans chaque position l'on a attendu l'équilibre de température, et noté en même temps la température de l'air ambiant et celle de l'appareil. Des expériences analogues , répétées à la température de la glace
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foodante et à d'autres températures intermédiaires, m'ont conduit au résultat suivant : si de la température ambiante OD retranche les | de rabaissement de ractînomètre , on r«brouTe toujours la température du ciel artificiel. Ce réaaltat s'applique éridemment à la voûte céleste, ou plutôt à renotiQte zénithale; par conséquent, si l'on observe pendant la nuit la température tde fair ambiant, et rabaisse» ment d de Tactinomètre , on en déduira la température gtnkfaale par la formule
qui «M le résultat de la graduation.
Le tableau suivant contient les résultats de quelques-unes des expériences.
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