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La moyenne est, dans la cour, de 57 centiniètres, cr^ sur la ternk^e^ d<: 5o cenûmétres* on a attribue cette differencâ à diverses causes, mskh toutes les raisons «ju on a données laissent encore beaucoup à désirer.
Les observateurs ne doivent pas seulement rappliquera déterminer les quantités nioyennes de pluie, mais encore îi constater les moyennes mensuelles, parce qu'elles ont une influence plus directe sur les récoltes. La différence entre la température de la pluie et celle de Tair est aussi un point qui mérite une attention particulière.
Les pluies très-abondantes ne méritent pas moins d'attention : c'est dans les circonstances qui les accompagnent que l'on peut chercher les véritables causes de la formation de la pluie, et peut-être aussi les principes de la constitution des nuafifes.
Nous citerons ici quelques faits remarquables sur ce sujet:
A Bombay, il est tombé en un seul jour 6 pouces d'eau ou 16 centimètres; à Gayenne, en dix heures de temps, plus (le lo pouces d'eau ou 28 centimètres; à Gènes, par une averse résultant, à ce qu'il paraît, d'une trombe, il est tombé, le ^5 octobre 1822, jusqu'à 3o pouces d'eau ou
CH. II. PR lUiR KT des VAPRCl^S. ATMOS. 729
8a centimèlr^s : ceU lun des résuluu les plus «tpnnauu que l'on puisse citer en ce genre.
On ne sait que très-peu de chose sur la formation de la Neige; on ne sait pas si les nuages qui la produisent sont composés de vapeurs vésiculaires ou de parcelles déjà gla« cées; on ne sait pas si les flocons se forment directement, ou s'ils prennent leur accroissement en traversant les couches inférieures de l'air; on n'a pas observé leur tempeniture, ni les circonstances qui déterminent leur forme et leur volume.
Les seules observations un peu complètes que l'on possède sur la neige sont relatives aux diverses formes que peuvent affecter les flocons. Le capitaine Scoresby a eu Toccasion 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 planche XXXI, (J!g. 385.)
Kepler et beaucoup d'autres physiciens avaient déjà recoeilli des observations analogues.
Le Grésil j que nous avons occasion d'observer dans nos dimats, presque toutes les années, pendant les mois de aiars 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 assez compacte, et quelquefois enveloppée d'une couche de véritable glace transparente. On ne sait rien jusqu'à présent sur les causes qui déterminent ce phénomène.
Le Ferglas est une couche de glace unie, mince et transparente, qui couvre la terre et quelquefois les plantes, les arbres et tous les objets répandus sur le sol. Sa cause est eonnue : la condition nécessaire à sa production est que l'air soit assez chaud pour donner naissance à de la pluie.
7}fc> '^^^^ttvÈf. mt/ ^ ■ kf f K(lf<ïhr;o8fl^ •»' -" '
«Pi t|tië Ifr'ifftÉtiîra^iSèx frhkl pdij** congeler ^rtté pliiié ï mesure quel te tombe. Ainsi, le vergïàs n*t^t que de b pitiîë cjiii se btingèlë eri tottcliiirir le soi
2 tu ^^igt tôîi^ l^û^ Vùti tmvmtré dtins leâ t-égîôns pf»laita*^, et përtoot où il y a des tieig'es permïinerttes, doit sûÈ fcdtiléiir à la tégétîitîon ertin pelit chninpignon (ure^o nii>ut£») , tjui û la propriété deTég»?terdàTis la neige, catntue M: B^ilèr Tk d(?motîttë i^àr dés expériences directe*; *' ' '*^* ^ L^ <3ré7^ è^t ërt tneme temps Fitri des fleadx leâ pli«*à" dou tables pour les propriétés agricoleSj et l'uir des pliéno* mttik^ les fdtife èriïbàW'assà^ts ]5aiii les met*?o^d?ôgîstes,
!Soti^^S^ayéi*dTls d'îdi^d de r^ippairtër toutes les èbser- VAïiàiii prt^i^és qiû ont été faiteè inr la grêlé elIe-mPttje et | sût lèà^ifééti&îsiïicéi qiiî PïiiîCOTnpagneTfti fuis ensuite notii expàfeétdrrs les b;ypothète**s t^s moitis împrnh^tbles qui Mi ) elf fift'^lé^ p^it^ expUqiieï" Î5.1 fot*rviatic»u. Kous ^rofitrroïïî j d'iJrVuilicle très iiiteres^nnt (pie M: Afagfo a publié sur fif i m^tr^ù^tjirtfîjinin^du RttPenk dék lônffifndèiptiut ïi^Sï |
La grosseur la plus ordiruiire des gréions est k peu p+êi relie d'une il tîisetté; i! en tombe tûmèût de plus ptftits, auxquels on tait peu ({'.ittentinii, parce que, en général, ils sont peu dnnj^ereux ; mais il en tombe trop souvent de ])eaucoup plus volumineux, qui brisent et qui ravagent tout ce qu'ils frappent à la surface de la terre. Nous ini^» serons de coté les récits des historiens et des chroniqueurs ; nous n'admettrons pas avec eux (pie l'on a vu, sous le règne de Charlemagne, des grimions de i 5 pieds de long sur 6 pieds de large et 1 1 pieds d'épaisseur, ou que l'on en a vu, soiis h* règne de Tippo-Saeb, qui étaient gros comme des éh'phants : si, ehronologitpiement, ces exagérations ne remontent pas aux temps fabid(Hix , on peut bien dire qu'elles y nniontefit seientifirjnement. Mais, tout en restant dans la limite des faits bien observés, nous tiouverons encore sur les dimensions de la giéle des résidtats assez étonnants. Ceu>c que nous allons rapporter peuvetit (}tre
CH. ii.-^Hi^'l'^XTk W'des vilWui(s''a+Mos. i^f
Halley rapporte que le 9 avril 1697 ^' tomba'," BHhiiiy^ miiitiffii^è; dei greidtîi cjùî pèsaîeht 9 bricïsi * : i • l) ""lîdbè^t'VÈLyW a VbeSùt-^, le 4 mai ï(î$% dàAslè H^ft^/ «»^iiH{M;'^ei |;HIohs i[)ôi)t le tMtàtxé êtkWde 14 p^ii^cé^'(' ?Wif'JMi««5'afe'aîaliiètrfe. ; '* ''•';■»
Parent a vu, \et5 ïntkl ijti3,'k }\\lÊtiîi A^^ »a'ëi«*hs'g«)5'Wrt!ttelépôlrig. ^'- ' '" ' ' " ••
'"▼c*Wài»lréqûe, cîtfrts l'h rtuît dit i^ àii ^h abtft 't>7é!^|' |N^iilÀmfHVes-^éldh§ qitt hivâgètètît t^yilté (lë'CoMë; ffftey VhVJMhs; rën eT\ tmuva qttî pesaifetit 1^ Ôritîes.' " ^• ''«:1<dttlrfMpt^^rtec(Ue le 13 juîllbt 1788, dans det ôfàg^ épouTantable qui traversa la France et les Paj^-Ba^^ tt Se
'"Lé^rtieWtt- NôggeràWi'dJt qtiè le'^ Wài i8âî 1! ïdmtà à lirtW^aW'grtldità qtil f èsèliént lî à i3 oHc^rt.
Ces témoigMgëi sbht Bïfis doUte siifBsahts ^ôdi* lëtkBIit* MHMé'lIffr' Ait incoMtestdble qu'il est toihb£ dans Biftemûrpk>f^ ^ês grêlôiis {lèshTi t plus dniie dehil-Hvfe. ••'ÏMlfcfHHÎ^dëâf grtlohs ii*»t très-Variable f îIssoTit eh gé-' MiMrélMhdii, iqirélquérois aplatis, éf dàYis )e hombfè 6tr sB^rtMtVè h'ès-sbttTefrt qui >6nt an^lleiix:, bu qtii oflMiit' l'teor'ètt^race tlés protiibéraiices bti ides &aillieâ't*tei9ftki*-*
-'lJ«î^ôïAéWatîôiis strtr la slructui^e întëriétire dfe là j^èle tont d'une très-haute importance, pàrtre' qu'elles ]^eùvèht tÈhittali^'kiixxaiisës qiti déterminent les |yrD^s âèkcon- ,^ti(li^.; Ihais bë q^tVlfôi ont appris jusqu'à présent S^ ^Uit'iAu'i^èiliùrques suivantes :
Vers le centre des grêlons, on trouve en général ùiie !lpèdé'M"tit)yâtt n^acfuc, assez semblable à cette' neige duë «m HMilriè iip6^gfeeu9ë qui compose lé gbml (^. 396, i** I et 4).
7(32 i-jvBii yiïi» — uraTKOROLocïE. ^•^
Autour du noyau, on ne dbtin^e ordinairement qii une masse congelëa plus ou moitis épaisse et trè^-sensiblenieot diaphane*
Quelquefois, on reconnaît dans cetUï masse des couches distinctes, et pourtant transparentes (n"^ i et 4)^ D autres foiSy on peut j compter plusieurs alternatives de couches diaphanes et opaques (n°"a, 3 et 6) : cette circonatance mérite toute T attention des observateurs,
Ënrin, Ton trouve des grêlons qui ont une structure rafonnante à partir du centre (n** 5), et quelquefois cette structure remarqualile enveloppe la structure intérieure^ qui est visiblement concentrique, Cest à M. Delcros que Ton doit cette observation intéressante; il eut occasion de lafaîrci le 4 juillet 1819, dans un orage de nuit qui repandit la désolation sur plusieurs départements de Fouest de la France,
Le docteur £versman rapporte 'qu en i8a5j dans un orage terrible qui couvrit Ordenbourg et ses environs, on recueillit plusieurs grêlons dont le centre ou le noyau était une espèce de pyrite de forme quadran^ulaire*
11 m'a semblé depuis longtemps qu*il serait très-impor tant de déterminer la température de la grêle à Tinstant où elle tombe. J'ai eu occasion de faire seulement deux observations de cette espèce, avant 1829, qui m'ont donné une température comprise entre 3 et 4° au-dessous de zéro. Depuis, j'ai fait d'autres observations qui m'ont donné — |', — i", et — 3° : cette dernière appartient aux grêlons, gros comme des noix, qui ont ravagé le département de Seineet-Oise pendant l'été de 1839.
Après ces remarques sur les dimensions, la forme et la structure des grêlons, nous allons rapporter ce que l'on sait des divcres circonstances qui accompagnent ou qui précèdent la chute du lléau.
La grêle précède ordinairement les pluies d'orage; elle les accompagne quelquefois; jamais, ou presque jamais,
eu. II. — D£ l'air et DKS VAPK17RS ATMOS. 733
Ile ne les suil, surtout quand ces pluies ont quelque urée.
Elle tombe toujours pendant tres-peu de temps, souent pendant quelques minutes, rarement pendant un quart .lienre.
La quantité de glace qui tombe des nuages en si peu de mps est prodigieuse ; la terre en est quelquefois couverte ['une couche de plusieurs pouces d'épaisseur.
Nons ne dirons rien ici des désastres qu'elle cause : c*est »mme une mitraille qui tombe du ciel; elle agit par son Kuds et par Timpulsion qu'elle a reçue du vent, car il pa- *ah bien certain qu*elle ne reçoit aucune impulsion étrangère. On peut juger des désastres que produisent sur la :erre des gréions d'une demi- livre, ou du moins de plulieura onces, animés d'une vitesse qui peut être presque lussi grande que la vitesse du vent.
La grêle tombe, à ce qu il paraît, plus ordinairement pendant le jour que pendant la nuit.
Les nuages qui la portent semblent avoir beaucoup d*étendue et beaucoup de profondeur, car ils répandent, en général, une grande obscurité; on croit avoir remarqué ^*ils ont une couleur particulière, grise ou roussâtre, et qa*en même temps leur surface inférieure présente d'énormes protubérances, et leur bord des déchirures multipliées.
Plusieurs observateurs pensent que ces nuages sont, en général, très-peu élevés; mais les raisons qu'ils en donnent ne me semblent pas décisives. Souvent les habitants des hautescoUines voient au-dessous d'eux les nuages qui couvrent de grêle le fond des vallées: dans ce cas, il n'y a nul dcmte, les nuages sont peu élevés; on a même ainsi une mesure exacte de leur hauteur : mais, dans d'autres cas, il me semble difficile de juger de leur position, comme on le fait quelquefois par le temps qui s*écoule entre l'apparition de l'édair et l'arrivée du bruit du tonnerre ; car
734 Livaiiw;v i»^ti|iiTjift#QP3i«iiE...,i .n .
r^itplQsion peut avoir lieu ^Ui^ed&out des nuag^ qui pOD* tent la grèle^ et nieiue on peut dire que cela arrlrt^ tsi^t^ souvent^ à cause df ^c^s peli^^^ n^(tg&j^ ntesmgcn , ^on observe pre^tjue toiijoui;| ati TTld^ierH J<? Torage ^ çl (jui passant avec une grande rapidité sons les nuages, j>^iijpif paux, ,, \
S'il y a de rincertitude ^u^ pp pQ]itt| U pe pg|*ai| pa» «]u*if yen ait sur un autre phënoiaène i^iù préûèth la cl^iKc de la grêle de quelaues in^tant5| et qucluuefbîs tnèmt» de pi u s î ëurs min y t es : g' es t -un hruUsem *?« f p a r t h : 1 1 il «: t ^ ^ 1 1 ■ Tf^ç entend dans les aîrs^ et que l'on compare ai| bruit yue^^r raient des sacs de noix qui seraient vivement et viokiiïoques.
Enfin, ta grê!^ est toujours açcompagiiee d« pIiL^nomèng | électriques: tantôt le tonnerre se fait entendre avan( If ' bruissement dont nou^ menons de pari^r^ tantôt i) se fiit entendre e^ niénie te|npS| nu oiéftie pendant qu^ les galons dévastent la terre par leyr chute précipitée.
Pour dour^cr niaip tenant une idée cle reieudue du pd et de l^ terce que ce terrible ûeau peut occupfer, vl dirjl vitesse avec laquelle il peut se propager, nous rapporlt'ions ici quelques drtaiL^ sur le fameux orage qui a li avérer la Frauce et la Hollande le i3 juillet ij88. Cet orage e.sl sans doute le plus désastreux, le plus effrayant qui ait jamais été vu dans nos climats; et c'est peut-être aussi celui qui a été le mieux observé. (^Mcni, de r Académie des sciences^ ^79^5 P^'g^* 26*3.)
L'orage s'est propagé simultancmeni sur deux bandes à peu près parallèles, Tune orientale et l'autre occidentale.
La première est la plus éuoite ; sa plus grande largeur est de cinq lieues, sa plus petite d'une demi-lieue, sa largeur moyenne de deux lieues et un quart.
La seconde est la plus large: sa plus jgrande largeur çsf de cinq lieues, la plus petite de trois lieues, et sa largeur moyenne de quatre lieues.
CH. II.— ;DP 1,'a^R Eï DKS VAPtUJRS^ ATAIOS. ,7'!^
£^^ ^^^t séparées par une b^ncJe.ciTii }*eçut seMiçr oiept upe. pluie al^ppçlante : sa plus gçandfsji^r-g^ur.éuit (le sjep).Ueues et demie,, sa plus pfitite (ie trois )ie\i^| çtsfi \êfg^em.mqjeiinQ de cinq lieues et un qiprt. ....
A. rqrient de la bande orientale et à roçcid^nt d# )f ban4f;.Q€.çident«|e9il j eut aussi beaucoup fie plui^i m^ dans une. largeur qtfi n a pas été déterminée. ^G^ bf^^^s sont un peu ondulées , mais leur direction g^f)^l^f..cuur( du.sud;Ouest au nord-est. Une lignç îvoit^ ^réf, ^i^niboi^e à Muliues forme à peu près le ^liliev deJI^ ^^^e.prifiiitale 9 et une autre, ligne droite tiré^ d<) X-ffW^r ^JMT^^^e de rindre clans I^ Loire jusqu'il . (rai^d toxm^à IM^i^'.pc^s, le. milieu de la bande occideiUale. ..y
Sur cette longueur, qui est de plus de cept )ieae& pp.ur cjifguf) )>jliide) i^^I ^"^ aucune inte^Mption daps To- |^f[;,^tn^âme,d*après des renseignement^ précis, on p§^t çoqçlu{;''^;gli*il pou vrit encore plus de cinquante lieues i^u fti^fl ej^ .çiqqi^antç lieues au nord, ce qvi donne à cb^qi^iç l^^^jQ/^elpugueur totale de plus de deux çepts liei^«;^ : la lieue est de 2,3oo toises.
.^jl}s,.ç|^tj» immense étendue, tous les. pQiiJLts,pe firent KftA^JBHfi? fl l^f^i^; loais Oïl. feconput, pHV .1? qojupa^Wr {(^j^' heures., que Torage ^vaitune u^^'ycheuès- rapide ||]^i^ J^s {|jrépé(^,QÙ il sembla. avipir pci^ p^issançf, jjiS: VW 4!f!if '^ Ç/^ltiquc , où Ton en pçrdi^ la tf^çef . .^,^tjç#se'é^it de seize lieuçsiei; den^i^ à .VhiË;ui:e sht^I^ ^^Jti^aujtdi^Sy.ntais la bande oriental^ avai^ \iju f.^u.^'a?
fiiV|^ sfîf;Jabanç)e occidentale.
^„Diflç.çti?que lieu, la grêle pç tpmba qu^ pçiidant ftept
ét|içnt rondf , kes.aiuj^i* Ipng^ e^ aïu^^^.i* f ^ffrt€> t N F^^ Le noujbre des paroisses uiiifitoi*:v->» ■>*:
tlVRE VUi. MLTlîOïlOtOtitK,
par utre enquête officielle , évalué à a4,%o,ûcîo fiants,
C e phén oni è n e est j parm i t o u s l es ph ë nom ènes ca ti n us , Te^emple le plus prodigieux, et des puissances qui agissent pour rassembler la v^ipetir d'eau et pour la maintenir siiS' pendue dans les airs, et des puissances qui agisiient pour produire au milieu des chaleiifs de l'été un refroidissement subit dans diverses régions de ratniôsphère.
Après avoir fait connaître ce que Ton sait des effets de k grêle et de leur intensité, nous essayerons maintenaut de présenter, en peu de mots^ les opinions qui ont été émises sur leurs causes. Pour expliquer la grêle, il n'y a que deux dJfBcuUés ; maïs elles sont grandes, et, nous pouvons le dire d'avance, elles restent au-dessus de tout les ef* forts qtii ont été faits pour les résoudre.
Il s agit de savoir d'abord cotnment se produit le froi*! qui congèle Teau, et ensuite confinent un grêlon qui a ac^ quis assez de volume pour totnber par son poids, rc^e encore suspendu dans les airs pendant tout le temps qu1l lui fiiut encore pour arriver à un volume de 13 à i5 pouces de circonférence.
Sur la première question , Volta avait pensé que les rayons solaires, en frappant la surface supérieure d'un nuage trèsdense, sont absorbés presque en totalité, qu'il en résiille une très-rapide évaporation, et que c'est cette évaporation qui produit assez de froid pour congeler l'eau. Mais l'on pouvait dire, et c'est, je crois, M. Bellani qui l'a dit le premier; on pouvait dire que quand un liquide s*évapore par la chaleur, soit par la chaleur reçue au contact, soit par la chaleur rayonnante, son évaporation ne peut devenir plus rapide qu'à la condition que sa température devienne plus haute, ou, en d'autres termes, qu'un liquide ne peut pasi la fois recevoir plus de chaleur, et par cette chaleur cll^ même se refroidir [davantage , sans qu'il interrienne voie autre cause.
Ou a dit ensuite, mais très-vaguement, que le froid ot
eu. II. DE l'air et des VAPEURS ATMOS. 737
iroduic par le vent. Cette idée mërhe considération. Nous iTons TU qu'il y a en effet des vents qui sont toujours ac- »mpagnés d'un refroidissement plus ou moins grand : ce (ont ceux que nous avons caractérisés en les appelant vents d'aspiraiion. Le &it prouve qu'ils peuvent produire lur 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 leur attention sur ce point, afin de constater si les vents qui portent les nuées de grêle sont ou ne sont pas des vents d'aspiration. Si le froid qui porte les grêlons n'a pu cette origine y la difficulté reste entière : il faut cherdier d'autres voies pour la résoudre.
Sur la seconde question, Yolta avait proposé une théorie qui a eu une grande célébrité , et qui est en effet très- ingénieuse. En admettant que les noyaux des grêlons soient foraià, etquil existe un froid suffisant pour les grossir. Voila suppose que deux vastes nuages chargés d'électricités contraires soient disposés l'un au-dessus de l'autre ; akrt les gréions, encore très-petiu, tombant sur le nuage ioiiérieur, y éprouveront deux effets : 1" en pénétrant à BDecertaine profondeur, ils se couvriront d'une nouvelle condiede glace, parce que la température est très'basse; s*i]s s'électriseront de réiectricité même du nuage, et seront repousses par lui en même temps qu'ils seront attirés ftr le nuage supérieur. Ainsi, remontant contre leur propitB poids, ils arriveront au nuage supérieur, où ils éprou- Vieront deux effets analogues; puis, retombant de nouveau iua le nuage inférieur, ils seront de nouveau repoussés Waft- le nuage supë r i e u i\ «^ t p o u r r i > n t a i n s i Jij trc lu fm î*etie 1^ très grand nombre de fais, exactcnieni coniniu le repré- ^Bt0 l'expérience que nouji avoni^ ragpurtée 4s; x6). Mais Uent^t , soit que les j KHnds, soit que les nuages par mportés par le venià^
If.
rSS uiriE vilL — miriomouMiz^
la cause qiiî mjinlîcnt Li grète stt^p^ndue an BiîltMi Jet aîn se» iiifiiffisanie , et CMl la T«rrm tuniber ÏQSUntanémeDt pr^4{ue €11 nia&i«.
Vfilta tf3iCijatl mente cllnitt^iier k> caais» qtu peuTent dëtcfiiitiier la for tn a lion de detsx imagt» ioperpo^es et cbargéa des élecincîieÈ CLmlTëlte^i il la trouvait; i" dam U propriété qu'il attritiuait aux ni jons salaires de détermifier une prompte évapomùonî a* dans la prc»prîete quil attribuait âuit Tapeurs de s'électriser négaUTenient en m (urmMut, et posilivenierïl en se condensant D'iipré^ c«f Il jptttbèses , il coocevoJt quau-dcâ-siLs d*UJi grus niui|« frappé pyr le »rdeil, s'élève une colonne de Tapeur rtai^ titjue thiirgée de la ttiéme électricité que le nuage ^ et qi« celle vapeur, tiue fois arrivée à une r^ion assex hautes ei pir ronséqueiit assez froide pour se condeiiser, se cuodt'mit eu effet pour former un nouveau nuage cliargé dVlectrid* tés contraires. Ces hjpotlièses sont inadniiisiblei : Dtâi&, comme îl est constant, par le fait, que tes nuage& onigeui sont tantôt positifs et tan tut négatifs, et comme le luau^ vement de va-et-ment des grêlons repose seulement sur a fait, il reste à exaïiïiner s'il est possible en lui-même. Or, on .1 fait beaucoup d objections contre celte possil)ilité : plusieurs sont mal fondées, mais les deux suivantes nie senihlent d'un grand poiris.
I ' Comment se peut-il qu'une puissance électrique qui n exerce point son action d'une manière brusque et /nstaU' Uincp soit capable (l'enlever un bloc de glace d'une demilivre? Comment se fait-il que l'étincelle ne parte pas entre ce bloc et le nuage? Tout semble indiquer qu il faudrait pour cela des propriétés électriques différentes des propri(?tés connues.
■a' Si les deux nuages superposés sont fortement électn* ses comme ils doivent l'être pour enlever des masses santés, et si les grêlons font U navette dans TespaOB les sépare, conunent se fait-il que Télectricité ne s'é
cil. II. DE LAIR KT DES VAPKURS ATMOS. 739
»as «ubitement d'un nuage sur Tautre? Les grêlons ne fornent^ls pas entre les nuages une espèce de communicaîon qui faTorisc à un haut degré Texplosion de Téclaîr, :omme on le voit dans Texpérience elle-mônie que Ton fait M>ur imiter la grêle avec des halles de sureau?
Si ces objections ne détruisent pas la théorie de Yolta, ûïeê peuvent du moins la mettre en doute, et prévenir les observateurs qu'il j a encore quelque chose à chercher pour «voir sur ce point toute la vérité.
A eôtë de la théorie de Vol ta s'en présente une autre : on peut supposer que le refroidissement étant produit par lèvent, c^est aussi la puissance du vent qui entraîne les giMons horizontalement ou au moins très-obliquement dans Tatmosphère; qu'ils parcourent ainsi quinze ou vingt lieoes, et qu'ils n'ont pas besoin d'être suspendus bien longtemps au milieu des nuages très-denses fi ti ès-refroidiSf pour atteindre le volume énorme qu*ils ont quelquefois. Ainsi, ce serait une même cause qui déterminerait la tioD et l'accroissement de la grêle. Quant à l'électrirté qui accompagne toujours ce phénomène, elle serait un let non pas uue cause : il est impossible que Taccumude vapeur qui est nécessaire pour engendrer la grêle JMiisse se faire sans un grand dégagement d*élec-tricitê , ) tous les nuages qui viennent se condenser au foyer \ où se forme la grêle, y viennent avec une électricité Htîve ou négative qui acquiert une grande tension pîir kQOiidensaùon.
On voit donc, en dernier résultat, que le plu^nomène
' la grê ie est en co re en v e loppé d'une grn n il e o b^ c u ri ï e ,
tqu il faut encore de bonnes et nombreuses observatiotis
>(ir rrxpiiquer duns tuu» ^es dëlâils.
Plitieé d(f saftgj filâtes de cendres y etc. — Pnui donner
De Idée des diTonstances qui accoiupagncnt qiH^hjueroi»
tire», nous choisii^ns comme eiemple Im pltiie
est tombée le ^^hmmjÊ^Êàf'^ ' h* roy^ntiK^ de
740 LIVRE Vllf. MÉl'ltoROLOGIE.
Naples et dans les deux Calabres. M, Sementini a rendu compte de ce phénomène de la manière stÛTante :
« Le i4 mars i8i3, par un vent d*est qui soufflait d^ puis deux jours, les habitants de Gérace aperçurent une nuée dense s'avancer de la mer sur le continent. A deux heures après midi , le vent se calma; mais la nuée couvrait déjà les montagnes voisines, et commençait à intercepter la lumière du soleil; sa couleur, d'abord d*un rouge pâle, devint ensuite d'un rouge de feu. La ville fîit alors plongée dans des ténèbres si épaisses^ que, vers les quatre heures ^ on fui obligé d allumer des chandelles dans Fintérieur «les maisons. Le peuple, effrajé et par lobscurité et par la couleur de la nuée, courut en foule dans la cathédrale faire des prières publiques. L' obscurité alla toujours en augmentant, et tout le ciel parut de la couleur du fer rooge ; le tonnerre commença à gronder^ et lu nier, quoique éloignée de six milles de la ville, augmentait répouvante par ses mugissements ; alors commencèrent à tomber de grosses gouttes de pluie rougeâtres , que quelques*uns regardaient comme des gouttes de sang, et d autres comme des gouttes de feu. Enfin, aux approches de la nuit , 1 air commença à s edaiieîr, la foudre et le tonnerre cessèrent, et Je peuple rentra dans sa tranquillité ordinaire.
CH. II. — DE l'aIB et DBS VAPEDB8 ATMOS. 741
rougit si elle devient plus intense. Âpres laction de la aaleur, elle laisse apercevoir, même à Tœil nu, une multiide de petites lames brillantes qui sont du mica jaune : lie ne fait plus alors effervescence avec les acides, et a erdu environ un dixième de son poids. Sa pesanteur spé- Ifiqoe, lorsqu'elle a été privée de corps durs, est de 2,07 ; lie est composée de : silice, 33,o; alumine, i3,5; chaux, 1,5; chrome, 1,0; fer, i4fiî acide carbonique, 9,0. La erte est due k une substance résineuse, de couleur jaufttie, que Ton obtient en traitant la poudre par Falcool et D faisant évaporer à siccité, le poids du résidu corresondant â très-peu près à la perte éprouvée dans lanalyse. ette matière résineuse donne à la poudre la propriété de éflagrer avec le nitre. » {Giorn. di Fisica , e/c, décatie semdaj I, a8.)
CHAFITaE m.
524- Les phénomènes météorologiques qui appiiiiteu» neijt à b lumière aonl trop nombreux, et trop varies puur que nous puissions les tiéveloppereti cleliiil dans ces eî*wk Nous nous ocrupeiofis seuleuieiit de ceux dont ta théorie semble assez coniplète,
MtKACE.
525* Mirage ohmvé en Egypte. — Lorsqu'on regiirJe des objets éloignés , il arrive souvent, dans certaines drcotistances, que ces objets donnent plusieurs images droites^ obliques ou renversées, et toujours plus ou moins altérée^ dans leurs contours. C'est l'apparence (\e ces image*, sans rélK'Ctoiir visii)Ie poiii- les procluirc, qui con>titue K'^ plu'uoiiK'îies du mira^i'.
Nous donnerons d ahord la d('S( rij^tltU) de ces plun^ mènes teLs qu ds se |)resenLent dans les plalne^ de 1 h-
r.e sol de la Ikisse-i^gypte forme une vaste plaine, M.r lacpielle se ié])andent les eaux du Nil au temps de 1 iiiondation. Sur hîs bords du fleuve, et justprà une ^'randi- dhtance y^xs les dés<'rts, soit à l'orient, soit a lOeeident, on apei-eoit de loin en loin de petites éniinenees sur les(jiulle> S(*lèvent les édifices ou les villa'^^es. Dans les temps ordinaires, lair est calme et très-pur : au levei- du soleil, 1< > objets (doii^nes se distinguent avec une nettett- parlaitt ; Tobservatein- ])eut embrasser alors un vaste boriz.on, (} n'a rien de monotone, malj^re son nnitormite : mais, <pKii
CHAP. lit. DE LA LUMtKRE METIÎORIQUF. 743
a chaleur du jour se fait sentir, quand la terre est échauf- 'ëe par le soleil, les couches inférieures de l'air participent I la haute température du sol , de nombreux courants s*élablissent avec plus ou moins de régularité ; il en résulte lans l'air une espèce de tremblement ondulatoire très-sennble à l'œil, et tous les objets éloignés ne donnent plus que les images mal définies, qui semblent se briser et se recomposer à chaque instant. Ce phénomène , qui s'observe lossi dans nos climats pendant les chaleurs de l'été , n'est pas encore le phénomène du mirage. Si le vent ne soufQe pas, et si les couches d'air, qui reposent sur la plaine, restent parfaitement immobiles pendant qu'elles s'échauffent AU contact de la terre, alors le phénomène du mirage se développe dans toute sa magnificence ; l'observateur qui regarde au loin distingue encore l'image directe des éminenoes, des villages, et de tous les objets un peu élevés : mais, au-dessous de ces objets, il voit leur image renversée, et cesse, par conséquent, de voir le sol lui-même sur lequel ils reposent. Ainsi, tous les objets élevés paraissent eomme s'ils étaient au milieu d'un lac immense, et l'aspect db ciel vient compléter cette illusion, car on le voit aussi comme on le verrait par réflexion sur la surface d*une eau tranquille ; à mesure que Ton avance, on découvre le sol et b terre brûlante au même lieu où l'on croyait voir l'image du ciel ou de quelque autre objet; puis au loin, devant soi, l'on retrouve encore le même tableau sous un autre aspect. Ce phénomène a été souvent observé pendant l'expédition de Tannée française en Egypte. C'était un spectacle bien nouveau pour nos soldats, et en même temps une illusion bien cruelle. Quand ils voyaient au loin, sur les plaines brûlantes^ le reflet du ciel , l'image renversée des maisons, des palmiers et de tous les objets de l'horizon, ils ne pouvaient douter que toutes ces images ne fussent réfléchies à quelque distance sur la surface d*un lac. Fatigués par des marches forcées, sous l'ardeur du soleil, dans un air chargé
— MÉXiOROLOGIl,
de s&ble, ils côura΀iit au rivage; mBÎs ce rivage fuyait devant eux : c était Tair échauffe de la plaine qui prenûit ïn^ pareDce de leau, et qui donnait cette itnage rëÛécliie du dd et de tous le^ objets élevés de la terre, Tëtnains de ce plu* aomène^ les savants de respedition eureut, comme louk Tarmée, un instant d'illusion^ mais cet instant fut court: Monge en découvrit sur-le<:hamp la cause, et en développ toutes les circonstances* C'est, comme nous allons le voir, un Jeu particulier de la réfraction.
626. Explication du mirage. — Supposons que ai re* présente la surface horizontale du sol {Jlg, 5g4)^ V expv-^ rience prouve que par Teffet de la chaleur les couches inférieures de Tair peuvent prendre une densité croissante i mesure que Ton s élève, qu'à une certaine hauteur ceitç densité devient à peu près constantej puis, qu elle d«broit ensuite, conformément aux lois ordinaires de la constittition de 1 atmosphère. Cela posé, concevons un point élefe A,et examinons comment sa lumière doit être modifiée poui arriver à Tueil que nous supposons placé en^. Il est évi* dent d'ahord que l'œil verra une image directe du point k par les rayons voisins de pà : ces rayons, il est vrai, ne viendront pas en lignes absolument droites, puisque, en tre/?etA, l'air n'a pas absolument la même densité; niais ils ne pourront éprouver que de légères inflexions, et il en résultera seulement une certaine irrégularité dans les contours de l'image.
Mais, parmi les rayons que le point A envoie dans tous les sens, il s'en trouvera qui suivront la route luklmnnp, et qui donneront, par conséquent , dans la direction poz, une image renversée de l'objet, conmie s il y avait réflexion sur un miroir. En effet, le rayon ///, par exemple, arrivant obliquement pour pénétrer dans la couche c qui est nioin> réfringente que la couche c dans laquelle il se trouve, doit se réfracter en s\'cartant de la normale. Par la même raison, il doit s'écarter aussi de la normale en passant de la
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couche e' dans la couche c", et s*en écarter encore en paslant de celle-ci dans la suivante. Ainsi, Tobliquité augmen* tant sans cesse, il pourra bien arriver qu'à la fin le rayon ne puisse plus passer du milieu réfringent oii il est dans le milieu moins réfringent auquel il se présente ; alors, il sera forcé de se réfléchir, et, continuant sa route vers Tœil, il arrivera dans la direction mnop; Y œil verra donc le point A dans la direction poz , et dans une position à peu près symétrique du point h par rapport au plan mVy sur lequel est censée se faire la réflexion.
La marche du rayon est ici tracée en ligne brisée ; mais comme la densité va croissant par degrés insensibles depuis la surface, on conçoit que le rayon se dévie aussi par degrés insensibles , et qu'il suive une ligne courbe, et non une ligne brisée.
Tel est le principe de l'explication du mirage donnée par Monge en présence même du phénomène; elle a été pu* Uiée dans les Mémoices de llnstitut d'Egypte.
Voici une expérience qui n'imite le mirage que bien faiblement, mais qui peut servir cependant à en faire com<* prendre l'explication.
ce [Jig* 3g3) est une caisse de tôle, ayant environ i mè* tre de longueur sur i5 ou i8 centimètres tant en largeur qu*en hauteur : on la remplit de charbon allumé, on la suspend à la hauteur de l'œil, et, par un rayon visuel qui rase les bords de la caisse, on regarde une mire un peu éloignée, telle que /n. Alors, on voit une image directe de la mire dans la direction /7/72, puis Ton voit une image renversée dans la direction /7/?t'. C'est cette seconde image qui est analogue aux images renversées du mirage ; elle est évidemment produite par la réflexion de la lumière sur les couches d'air chaud qui avoisinent la paroi de la caisse, et non par une réflexion qui aurait lieu sur la paroi ellemême. Il est indifférent pour le succès de l'expérience que le rayon visuel rase une paroi latérale ou la paroi supérieure.
LTVlt 1PIII* — MKTliûltOLOGtl?.
WUbsfûft t encore îmaginë une autre cxpérîence> par bipffle on produit le minige dans un liquide. On prend itii priîi tAse en criâtal de forme ronde ou cîirrée, on y supvrpttféf avec tous les soins convenables, deuiL liquide» Jin^Je densJEe qui puissent se combiner lentement près de li couche de âuperpositiou : feau el Tacid^ âulfurique^ r<«H et Kalcûol, feau et le sirop de sucre conceîitrë, peuveot très-bien remplir cet objet, Quiind la combinaison est ^ifÉtrû bien panillèletnent dans une couche d^une epai.^seiir miB iiMi\ un approclie ïœl\ vis-à-vis cette couche pour ftginler une petite raire^ disposée sur la paroi opposée, H lon^oit aussi une image droite de cette mire et une ime^e
527 • Phénomènes de mimge observes en dînèrent s lieux Êi émts dn*erses circonstances^ -^A Bams^ate^ le docieiir Vmcea obaieivè tiu effet remarquable du niîrage* îjorsijue ée Ratusgate on regarde du coté de Douvres, on apenjiiil ^mt un beau temps ^ les sommets des quatre plus hâtstei Itiur* du château de Douvres; le reste de l'édifice est cache pjir urve colline dont la crête se trouve à peu pr<*s à douze imIU's de lohservateur; la moitié de (-et espace est occupée tvir la snrlace de la mer. Le docteur Vince, établi à KanîSfTate a -eu près à 70 pieds au-dessus de la surface de la nier, fut ^'tt surpris, le 6 août 1806', lorscju'en regardant du côb- . e l>v>uvres, vers sept heures du soir, il aperçut non-seutNïït'nt les quatre tours du château, comme a l'ordinaire, -t.ais le château lui-même dans toutes ses parties et jusqiia ^ hase. On le voyait, dit il, aussi distinctement que s il eût s-;e tout ilune pièce transporté sur la colline du coté île K^imsi^ate.
le uuMue physicien a publié heaucoup d'autres observalo:>> ipï il a tailes du nu'^me lieu, et p.irticiilièrement en '«XJ^ïdant sur la mer, avec un hou tehscope, les vaisseaux ^v*ii sapprochaient ou s el()i<^niaient de ilamsgate. Aous ( its'tvMïs encore les deux ohservations suivantes :
CHAP. HI. -— f>K LA LUMIÈRE K^TfoAIQtJE. 747
Un jour, il aperçut un vaisseau qui était préciaément à 'horizon : il le diatinguait^ettement, mais en même temps I en vit une image renversée, très-régulière et disposée verkalement au-dessus de lui , de telle sorte que le sommet la mât réel et le sommet du mât de Timage renversée itaient en coïncidence {Jig^ SpS).
Une autre fois, toujours dans le même mois d'août , et ners le soir, il vit un autre effet : Timage du vaisseau était ncore renversée, mais au-dessous de lui {Jig. 396).
|je capitaine Scoresby a eu loccasion d*observer un grand aambrede phénomènes analogues dans les mers du Groeniand. Dès que le soleil se montre dans ces parages, les cou« ches d*air qui reposent sur le sol ou sur la surface de la HMr atteignent promptement une température beaucoup plus haute que les couches d air qui sont à quelques pieds rie hauteur, et les réfractions extraordinaires se présentent MHis les apparences les plus variées et les phis fiintasti-i qiies.
MM. Biot et Mathieu ont fait des observations analogues à Dunkerque, sur les bords de la mer, dans la plage sabk>natiise qui s'étend au pied du fort Risban. M. Biot en a dooné la théorie détaillée dans les Mémoires de l'Institut pour 1809; il a fait voir qu'à partir d'un certain points, prît i quelque distance au-devant de l'observateur o (/jf. 297}, on peut concevoir une courbe tcb^ telle que tous les points qui sont au-dessous d'elle restent invisibles, tandis q«e tous les points qui sont au-dessus, jusqu'à une certaine kaiiteiir, donnent deux images : l'une ordinaire et directe, i'aulre extraordinaire, inférieure à la couche et renversée. Ainsi, un homme qui s'éloigne de l'observateur, en partant du point ^, lui offre les apparences successives qui sont représentées sur la figure 897.
MM. Soret et Jurine ont observé sur le lac de Genève , en septembre 1818, à dix heures du matin, le phénomène remarquable qui est représenté dans la figure 3^. La
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courbe abc représente la rive orientale du lac ; une barque chargée de tonneaux, ayant ses voiles déployées, était en;i, vis-à-vis la pointe de Belle-Rive, et faisait route pour Genève ; les observateurs Tapercevaient avec un télescope dans la direction gp; ils étaient au bord du lac, au deuxième étage de la maison de Jurine, à une distance d'environ deox lieues. Pendant que la barque prit successivement les positions ç, r, Sj on en vit une image latérale très-sensible , en q'j r , s', qui s'avançait comme la l)arque elle-même, mais qui semblait s'écarter à gauche de gp, tandis que la barque elle-même s'en écartait à droite. Quand le soleil éclairait les voiles, cette image était assez éclatante pour être aperçue à l'œil nu.
La direction des rayons solaires au moment de l'observation est indiquée en Ijr.
Il suffit de connaître la position des lieux pour voir k l'instant que c'est un phénomène de mirage latéral : i droite de gp^ lair était resté dans l'ombre pendant une partie de la matinée ; à gauche, au contraire, il avait été échauffé par le soleil ; la surface de séparation de l'air chaud et de l'air froid devait être à peu près i}ertieale dans une petite étendue au-dessus de l'eau ; de part et d'autre de cette couche s'était fait un mélange de densité croissante, en allant de gauche à droite, et là se protluis^nt ^ dans les couches ver-
CHAP. IJI. DE LA LUMiiRE MEXioaiQUE. 749
ront dëformées dans tous les sens, tantôt élargies , tantôt
allongées outre mesure , et quelquefois dispersées comme
si l'objet lui-même était brisé en mille pièces. On ne peut
pas douter que le phénomène connu sous le nom de Fata
Margana ne soit un effet du mirage. II s'observe à Naples,
à Reggio et sur les côtes de la Sicile ; à certains moments,
le peuple se porte en foule sur le rivage de la mer pour
jouir de ce singulier spectacle ; on voit dans les airs , à de
grandes distances, des ruines, des colonnes, des châteaux,
des palais, et une foule d'objets qui semblent se déplacer,
et qui changent d'aspect à chaque instant. Toute cette féerie
a'est qu'une représentation de quelques objets terrestres ,
qui sont invisibles dans l'état ordinaire de 1 atmosphère, et
qui deviennent apparents et mobiles quand les rayons
de lumière qu'ils envoient se meuvent en lignes courbes
dans les couches d'air d'inégales densités.
