LIVRE VIII. MÉTÉOROLOGIE

l'état électrique des nuages qui passent successiveinent audessus d'un cerf-volant, on reconnaît par expérience quils sont chargés, les uns d'électricité vitrée, les autres d'électricité résineuse, et il s'en trouve qui sont à l'état naturel. Bien que nous ne sachions rien sur l'arrangement de l'électricité dans l'intérieur des nuages et à leur superficie, nous pouvons cependant conclure avec certitude que les corps électrisés se repoussent quand ils ont la même électricité, et qu'ils s'attirent quand ils ont des électricités contraires. Ces attractions et ces répulsions entrent sans doute pour quelque chose dans les mouvements extraordinaires que l'on observe dans le ciel au moment des orages : le veut n'est plus alors la seule puissance qui emporte les nuages; son influence est modifiée par les actions électriques qui s'exercent avec plus ou moins d'énergie sur ces amas considérables de vapeurs : aussi les voit-on s'approcher rapidement ou s'éloigner comme s'ils étaient poussés en sens contraire, ou tournoyer sur eux-mêmes comme si le vent qui les emporte n'était lui-même qu'un vaste tourt)illon. C'est au milieu de cette agitation générale de l'atmosphère que l'on voit briller l'éclair et qu'on entend retentir les éclats du tonnerre. Essayons de rendre compte de ces deux phénomènes : de la lumière et du bruit.

On voit quelquefois l'éclair fendre la nue et sillonner une

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rreloppés ou plus ou moins rapprochés. Ces trois pliénoènes , de la forme de réclair, de ses apparitions répétées de sa longueur, ne peuvent pas être complètement explilés dans l'état actuel de la science.

La forme en zigzag est commune à l'éclair et à Tétindle : il sufGrait d'une seule explication pour les deux cas ; ois j*avoue qu'à ma connaissance il n'y a rien de salislisant sur ce sujet.

Les amas de vapeur qui constituent les nuages ne sont as des corps conducteurs comme des masses métalliques; t, sans savoir comment rélectriclté se distribue et se met n équilibre sur ces conducteurs imparfaits qui ont souvent àuieurs lieues de superficie, il est évident qu'il ne suffirait iiide les mettre un instant en contact avec le sol pour les lédiarger complètement; et il est impossible par conséjuent qu'une seule étincelle les remette à l'état naturel, ^i, au sein du même nuage on verra nécessairement Mller plusieurs éclairs.

La longueur de l'éclair paraît être aussi une conséquence k Fimparfaite conductibilité des nuages et de la mobilité k leurs parties constituantes. Pour se rendre compte de ce >Iiénomène , il ne faut pas comparer l'électricité des nuages i celle d'une batterie électrique. Ici, lorsque les deux élecndtés dissimulées font effort pour se rejoindre , elles ne ïenvent jamais franchir qu'un très-petit espace: par exem- >Ie, la plus forte charge de la plus forte batterie ne part »s à trois ou quatre centinièrres; et il est facile d'en voir I raison : tant que les points qui se rapprochent pour ferner le circuit entre l'intérieur et l'extérieur de la batterie "estent un peu éloignés, les électricités ne s'y présentent UDtis qu'en très-faible partie, parce qu'elles sont retenues bus l'intérieur des jarres par leur attraction mutuelle au ^ers de l'épaisseur du verre. Il faut donc comparer l'électricité des nuages aux électricités qui sont libres sur la ^ace des corps plus ou moins conducteurs. Nos meil-

766 LIVRE VIII. M£TK01tOLOG(^.

leures machines peuvent donner l'étincelle a un mètre au travers d*un air très-sec ; mais si Ton met quelques poussières sur une étoffe de laine ou de soie , on pourra faire partir l'étincelle à une distance plus grande. Si nous avions à notre disposition des machines assez puissantes pour qu'un léger brouillard autour de leurs conducteun ne diminuât pas sensiblement leur tension , il est évident que les particules conductrices suspendues dans Tair feraient le même effet que les parcelles métalliques dans l'expérience précédente. Il me semble donc que, pour expliquer la longueur de l'éclair, il faut concevoir que, sur la route que l'éclair va prendre les parcelles de vapeur et peut-être même les parcelles d'air se trouvent déjà électrisées par les influences contraires des électricités qui tendent à se précipiter Tune vers l'autre ; et qu'à un instant donné l'équilibre est à la fin rompu sans qu'il y ait transport de fluide de l'un des nuages sur l'autre , mais seulement transport successif ou vibration successive de couche en couche sur toute l'étendue que parcourt l'éclair.

Le bruit du tonnerre, dans tous ses éclats et ses roulements formidables , n'est pas plus difficile à expliquer que le craquement de la plus petite étincelle : c'est la vibr9tJon de Taîr ébranlé avec plus ou mohië d'iiiteriâîté* Qiiaud U décharge d'une batterie passe au travers crune piri&se li-

CAkp. ly. — D£ f.^swcxaiciT4 at^psph. 767

on foq comme dans Y expérience du crève-vessie. Suivons, par la pensée , le sillon de Téclair ; imaginons un tube de verre qui en parcoure tous les replis, qui soit vide d*air et qui occupe exactement toute la trace du fluide; admettons enfin qu à un instant donné ce tube soit rompu dans toute son étendue : le bruit qui en résultera sera le bruit du tonnerre. C'est cette explication qui me semble mauvaise: parce que, d'une part, le passage d'un boulet de canon dans les airs devrait produire un bruit analogue, et l'on n'entend oepeodant qu'une espèce de sifflement que le soldat le plus timide ii'a jamais comparé au bruit du tonnerre; d'une aulre part, toutes les expériences indiquent d'une manière pofitive que jamais le fluide électrique n éprouve un mouirepient de translation analogue à celui des projectiles de «rniîère pondérable. Nous avons d^à insisté sur ce point (ao0), qui nous semble fondamenul; et les principes que nous avons adoptés sur le passage de l'électricité ^ travers des corps bons ou mauvais conducteurs vpnt npiU fournir une autre explication du bruit du tonnerre , qui nous semble de tout point en harmonie avec les faits. Qvand l'étincelle part entre deux corps 9 il X a décomposition et recomposition d'électricité entre toutes les couches oà elle parait, et par conséquent vibration plus ou moins violente dans leur matière pondérable ; c'est une espèce de déchirement ou de brusque sépai*atipn, comme on le voit dans l'expérience du perce-carte : c'est cette vibration qui bit le bruit, en se propageant ensuite dans toute la masse cavifonnante.

Concevons, d'après cela, le sillon d'un éclair d'une lieue 4 étendue, ou seulement de 34oo mètres, pour mieux fixer lc# idées :1a lumière brille au même insunt dans toutecette étendue; donc, c'est au même instant que le bruit est excité dans toutes les couches. Mais le son se propage len<t^nn^nt, il ne parcourt que 34o mètres en i"; par conséquent, pour un observateiur qui serait placé sur la ligM

m UVIIK VKK METEORÛLOGIE^,

ée r^dat?! à 340 mètres de rime de ses extremîtés , il j 4iwaiît dulKini éîilui dtî lumière^ pnis silence absolu peo- «licit i"{ alors le bruit commence à ratteindre, et ce i|ii il entend , c'est la vibration qui si été excitée dans k cuiiche la plus voisine de lui; le bruit des autres coucher «TfiYeÀ U suîte^ se succède sans inlerruption, et doit du* rtr to'' tluiJ.i t'b^pothèse que nous ayons faite ^ puisque lillire extrémité de Veclair est à 34^0 mètre». Ainsi, c^esi li loiigtteur de I éclair qui détermine la durée dta bruit; et; |Mt«ir tin abâervateur qui serait sous la ligne de reclaîr^ a pru pjès vers son milieu , le même coup de tonnerre aurait «les roulementâ moitié nioiiiâ prolongés que ptiur un ob- ««rvateur qui serait vers l'une des extrémités de l'éclair; eeltii-ci «entenïJniit qu*un coup , landis que le premjer pourrait croire c[u'il entend deux coups à la fuis^ l'un à dr«ùt« <^t 1 autre à gauche, car le bruit lui viendrait des deux eàté.^.

Autant il sVcoule de !>econdes ou de battements du pouls «lUre l'îlpparition de I éclair et la première ini pression dit bi^it, autant de fois il y a ^4^ mètres de distance fntrv lobscMvaleui' cl le point de la trace de réclair qui se trouve U» plus voisin de. lui : quand on a vu Téclair, tout relïet du lountMic est produit ; le reste n'est plus que du bruir.

Les niènies principes nous expliquent encore les éclats ileeliiranls, les roulements prolon;^^és, et toutes les périodes do celle redoutable harmonie qu'un seul coup de tonnerre l'ail entendre. Dans le trajet de l'éclair, toutes les couches V du an les ne reçoivent pas la même impulsion , parce qu elles ne sont ni à la même température ni au même et;il lie sécheresse ou d'humiclité, ni, par conséquent, sous la même iidhience électrique. Ainsi , la première impression (lu son ne sera pas touj(jurs la plus intense, bien qu'elle vienne du lieu le plus rapproché, et, dans une si grande étendue , il est impossible que le son ne se renfle pas à pUisieurs reprises.

CHAP. IV. DE L'KLECTRlCiTE ATAIOSPH. 769

Ces notions suffisent pour faire comprendre ce que le bruit du tonnerre est en lui-même ; mais il peut arriver souvent que les forêts, les vallées, les montagnes, ou même les Duages forment des échos pour le répéter.

536. Des effets du tonnerre lorsquHl tombe sur la terre. — Le tonnerre tombe quand Tédair jaillit entre un nuage et les corps placés à la surface de la terre : on dit alors que œi corps M>ni foudroyés. Dans le langage de la science, ce mot nemporte pas nécessairement une idée de destruction, parce que la foudre ne détruit pas inévitablement tout ce qa*eUe frappe. Autrefois, on discutait beaucoup sur la question de savoir si la foudre tombe du ciel , ou si elle s'deve de terre vers les nuages ; c'était une sorte de dilemme auquel on croyait ne pouvoir échapper ; mais et que nous avons dit précédemment montre, d'une manière évidente, que jamais la foudre ne tombe et que ja-

lis elle ne sélève \ car il n y a jamais translation du fluide dectrique de Tun à l'autre des deux points extrêmes de féclair. Cependant, pour nous conformer a l'usage, nous dirons que le tonnerre tombe , en nous souvenant toutebis du sens qu'il faut attacher à cette expression.

Concevons un nuage orageux, qui soit, par exemple, chai|[é d'électricité vitrée : son élévation au-dessus du sol m, cM)mme à l'ordinaire, comprise entre aooo mètres et fiooo mètres ; il aura une forme quelconque , une épaisseur et nue étendue considérables. Supposons d'abord que ce nuage soit au-dessus de la mer ou d'un grand lac : par son influence, il décompose les électricités naturelles de la masse liquide^ repousse le fluide vitré dans la profondeur du sol , et attire le fluide résineux à la surface des eaux. L'accumulation de ce iluide peut y être assez grande pour qu'il y ait soulèvement sensible; et alors on voit une grande vague ou une montagne liquide qui s'élève, et qui reste suspendue aussi longtemps que dure l'action électrique. Mais ce phénomène peut se terminer de trois manières : i^ S'il n'y a II. 49

7ÏQ LÎVKt: viiî. — iwîrïom>LOCiE.

aucune explosion daus le nuage orageux, il iéloignc avec pUisuit muiiis de rapidité ; l intensilé de suti action dituilittt à inclure quii la diâUnce augiiiciUe; la fluide rt*ftio«tii^ moins attiré, repasse peu à peu dans le sol, et luuie 11 iaa&3« des eaux retombe à 1 état nature! , a^ SU? il Ufie-tipWioti l'utre le nuagt^ orageux et quelque duti-€ uûage voisin, ou même entre le nua|^ orageux et quelque autr» point de la terre éloigne de la surface liquide que niltts cunàidérons en ce moment, il e&t évident que le umi|rey déchargé subitement par cette explosion , cessera iubite» metii sou acUon sur la suffaee des eaux qu'il avah aou> levées y et le liquide^ forcé de reprendre à Tinstant jron état nuturel y retombera sur lui-même avec violence , son électricité réâiueusese précipitant datisle« profotideuri d« leau et du &ol pour se recond>jner avec la vitrée dont elle jtvait été séparée^ Dans ce cas ^ feau enljattdrt^yée pir k choc en retoui^^ dont noui îivoïis déjà parlé figS); dlee^l foudroyée sans que b foudre tombe , c'est-^à-dtre, sans qui) y ail explosÎ4ïn entre elle et le nuage orageux uutige orageux e^it assez près, assez voluaiinenx fortenieiitt'lectrise pour(]ue l étincelle parte entre un point de sa surface et la sintace des eaux qu il avait eiectrlsce par iuiluence, alors Veim est Joudror ce directement^ o\\^ comme ou le dit ordinairement, le tonnerre tombe dans leau. Cette explosion produit en général plus delïervescenctf et de bouillonnement dans les eaux (jue le choc en retour: une telle secousse u a pas lieu entre les fluides électriques sans qu'il y ait une violente action mécanique dans les éléments pondérables : chacun de ses effets, que nous décrivons longuement, peut être produit en un instant , et même il ne faut qu un instant pour les produire successivement.

Après avoir [)ris pour exemple une masse mobile, homogène, et d une égale conductibilité électrique dans toute? ses parties, il nous sera facile de comprendre leffet du \

, sans qu 11 i U 3^ Si i* J X tni as^es I

CHAP. IV. — DE l'électkigixé atmoaph. 771

Age orageux ^ur une vaste plaine composée d'éléments térogènes et diversement conducteurs. Les électricités turell)es du sol seront encore décomposées par influence, fluide vitré sera encore refoulé, et le fluide résineux irë et accumulé vers la partie supérieure du sol. Mais , ns le cas présent, il ne faut pas nous arrêter à la auperie, il faut pénétrer par la pensée dans toutes les couches i constituent le sol, jusqu'à une assez grande profondeur,, mêler les bons et les mauvaisconducteurs, et reconnaître fin leur forme, leur étendue et leur arrangement. Toutes s circonstances ont une part plus ou moins marquée dans phénomène. Il est évident, par exemple, que, si! y ail k quelques pieds au-dessous du sol une couche mélUque d'une grande étendue, l'action du nuage serait us énergique , la quantité d'électricité accumulée beau* mpplus grande, et l'étincelle paurtirait plus tôt; alors la route supérieure du sol serait percée parla foudre en un u plusieurs points, comme la carte ou le carreau de verre ans nos expériences avec les batteries. Cette comparaison nffit pour nous faire comprendre que, dans les vastes faines, la nature du sol , son état de sécheresse ou d'hu- ■idité, et la conductibilité des masses plus ou moins vo* laineuses que ses couches peuvent contenir, sont des Icments qui déterminent l'explosion de la foudre et les iSms extraordinaires qu'elle produit. Dans ce cas, le nuage vageu]; peut encore n'exercer qu'une action par influence, bulfoyer par le choc en retour, ou foudroyer directement. Il ne parait pas que le premier mode d'action puisse jaiiis produire aucun phénomène apparent; il n'y a jamais b aeoousse quand les électricités sont décomposées lenement et lentement recomposées : il paraît cependant que «s changements d'équilibre électrique peuvent être sentis lar les êtres organisés, et particulièrement par les malades ifiiectés de quelques maladies nerveuses. Il faudrait des observations plus précises et plus multipliées $ur ce sujet.

772 Ltvnx: vin, — iiÉT^oftOtOGm

Le choc en retour est toujours moins vîoletil qiielechoc direct. On n'a pas d'exemple, à ma cou naissance, qui\ ait produit quelt^tie conibuâtian : mais il paraît certain que les hommes et les animaux peuvent être frappés de mort par le choc en letour^ on n'observe alors ni trace de bnMure, lîi plaie, ni fracture.

C'est par le choc direct que la foudre produit ses phi5 terribles effets. Quand elle tombe sur le sol , ellcy niarqiit son passage par un ou plusieurs trous plus on moins prol'unds : la terre en est remuée, fouillée et ur radiée.

Si quelques pérîtes emjoences s'élèvent sur les plaines, elles sont frappées plus tôt, parée qu'elles sont plus fappixjLliéesdu nuage; par la même raison, lonle élévation audessus du sol est plus exposée aux coups de h foudre; quelques pieds de li auteur de plus suffisent pour déterminer l'explosion ; cest pourquoi les animaux sont souvent friippés au milieu des plaines : mais, toutes choses égaler d ailleurs^ ceux qui sont sur un sol mauvais conducteur eourent moins de riangers que ceux qui seraient sur un sol bon conducteur.

Considérons enfin l'action du nuage orageux lorsqu'il passe au-dessus de quelques objets élevés, comme des arbres ou des édifices. Si ces objets étaient non -conducteurs, leur présence n'aurait aucune influence, le nuage n'exercerait son action que sur le sol ; mais, comme ils sont plus ou moins conducteurs, leur électricité est décomposée, et elle l'est en raison de leur conductibilité, de leur forme et de leur élévation. Les arbres , à cause de leur nature et surtout à cause de l'iunnidité qu'ils contiennent, sont en général d assez bons conducteurs; et leur cime, toujours plus ou moins rappro(*liée du nuage, reçoit, par conséquent, une grande accumulation du lluide. C'est par cette raison que les arbres attirent la foudre, et les plus hauts sont frappés les premiers. On doit donc, pendant les orages, redouter l'approche d'un arbre, et même l'approche d'un

CBAP. IV. DE L'^LECTRICITi ATMOSPH. 773

buissoD, surtout au milieu des plaines; car si la foudre éclate , c*est Tarbre ou le buisson qui sera frappé. Dans les pays couverts, le danger n*est pas le même : il est toujours certain que si le tonnerre tombe, il tombera sur un arbre; mais, au moins, il ne tombera pas sur tous : cepen* dant, pour chercher un abri au moment du danger, le plus habile observateur serait fort embarrassé du choix, et ce qu^il y aurait de mieux à faire serait sans doute d*évi* ter les arbres et de se coucher par terre.

Les édifices sont, en général , composés de métal , de pierre et de bois , qui reçoivent de la part du nuage orageux des actions très- différentes à cause de leurs différentes conductibilités. Mais quand la foudre écbte, on conçoit qu'elle frappe de préférence tous les meilleurs conducteurs ; il importe peu qu ils soient à découvert ou ^'ils se trouvent enveloppés dans Tintérieur de quelques Basiifs moins bons conducteurs ; Faction par influence nest empêchée par aucun obstacle ; elle se fait sentir sur on dou, au milieu d*une masse de pierres, comme sur QDe girouette exposée au nuage : c*est ce principe qui expli* que une foule de phénomènes, d'abord incompréhensibles , qae l'on observe dans les explosions de la foudre. Cette puissance semble agir avec une sorte de discernement, elle sanUe fuir ou respecter un objet qui se trouve sur son pisiage pour en aller frapper un autre qui est loin et cadié. Tous les accidents plus ou moins merveilleux que l'on npporle à cet égard, ne présenteront sans doute aucun embarras à l'observateur qui aura bien saisi les principes de la conductibilité et de l'électricité par influence.

Après avoir indiqué les principales causes qui détermioent l'explosion de la foudre à la surface de la terre, nous essayerons d'examiner en général les effets qu'elle produiL Nous distinguerons ici , comme dans les phénonienes des piles et des batteries, les effets mécaniques, les eiiets physiques et les effets chimiques.

774 Lfvî^K mu — Mt^rÉoRotDcîÉî

Les effet i mf'Cfinfquex de la foudre sont tVnnt: inrrAyable tm^nsîte : quand le tonnerre tombe dans un tippnt temeîitj il ^irrive jnesque toujours que des nitubtes ou des usteuâtles sont déplftcés ou renversés | on a tu souvent de^ pièces de métal arrachées de leurs scellenicnis et transportées au loin i les arbres sont quelquefois fendus ei bris*»*; tnais ordinairement ils sont marques de lu cime jusqu au pied par un sillon de plusieurs centimètres de large et dt plusieurs centimètres de profondeur; alors récorce et ït$ fibrei arrachées sont lancres à une grande distance; au pied de l'arbre on voit souvent le trou par lequel }« Huide^ se sont répandus dans le sol. Enfin ^ ce qu! paraK tni sans don le encore plus surprenant^ un observateur aflinue que, par un coup de tonnerre, un petit murtlï? briques de plusieurs toises de longueur a été arraché de ses fondations, et transporté lout d'une pièce à plusiettn toises de distance. De tels effets ne peuvent être expliqua par les lois ordinaires des attractions électriques, et noui avons indiqué (214) nn principe nouveau qui semble en donner la solution.

Les effets pfvysiques sont plus analogues à ceux que nous pouvons produire avec nos batteries; ils se réduisent à une élévation de température plus ou moins grande. Quand le tonnerre tombe sur des toits de chaume, sur des meules de Fourrage, sur des charpentes sèches, ou même dans certains cas sur des arbres verts , il carbonise les parties qu'il frappe, et trop souvent même il y met le feu et produit des incendies. Je dois ajouter cependant que dans tous les arbres frappés de la foudre que j'ai eu occasion d'observer, il ne s'en est trouvé qu'un très-petit nonihre qui offrissent des traces de carbonisation. Les métaux , comme meilleurs conducteurs, sont toujours fortement échauffés par le passage de la foudre; souvent mènïe, ils sont fondus ou volatilisés. Ainsi, il n'est pas rare de voir, dans une maison foudroyée, tous les cordons de sonnelff*

CHAP. IV. «^ Dl L'iLCCTRICITÉ ATMOSPH. 775

réduiu en fumée. Ces effets sont connus cl« tout I* inonde, et Ton devrait prendre garde que, dans les fermes ou dans les maiaons qui ne sont pas protégées par des paratonnerres, il ne faut qu'une pièce de métal maladroitement plaoée^ pour que le tonnerre en tombant détermine un incendie.

La» effetê chimiques sont incomparablement plus in* i ique ceux que nous pouvons produire avec nos bat- Les coups redoublés de la foudre sur les sommets éleréa des hautes montagnes laissent des traces de fusion trèaiflcnsibles. De Saussure en a observé sur la cime du Mont-Blanc, dans l'amphibole schisteux : Bamond, sur le po du Blidi, dans le schiste micacé; près de la cime du Mont-Perdu, sur un calcaire fétide mêlé de sablon quartaevs; et au Puy-^le-Dôme , dans une espèce de porphyre qui oompose la Roche sanadaire : enfin MM. de Humboldt •feBonpland ont vu, sur la plus haute cime du volcan de Toluca , la surface du rocher vitrifiée sur une étendue de plus de deux pieds carrés; il y avait même en plusieurs endroits des trous dont Tintérieur offrait la même croûte ^timise.

Voici un autre phénomène de fusion bien plus remarquable, qui a été observé et décrit avec beaucoup de soin parle docteur Withering. {TYans, philos., 1790; et Jnn, de Pfy». et de Chùn.^ t. XIX, pag. SgS.)

Le 3 septembre 1789, le tonnerre tomba sur un chêne dana le parc du comte d' Aylesford , et tua un homme qui tvait eherché un abri sous cet arbre. Le bâton que ce malheoreux portait à la main, et qui lui servait d'appui, fut, suivant toute apparence, la principale voie que suivit le floide électrique, puisque le sol dans le point auquel le bâton aboutissait était percé d'un trou de 5 pouces de pro« fandenr et ^ 1/2 de diamètre. Ce trou, examiné peu d*instiDts après sa formation par M. Withering, ne renfermait que quelques racines brûlées de gazon. Là auraient pro-

ITKTlioilOLOGfî.

tm iri observations, si lord Aylesfortl ni*s'ettit ê iàirt coDstruire une petite pyraBiidi?, <}ati» le ! âe rdvenement^ avec uno inscription destinée à 1^ passants de chercher, en temps d'orage «un tks arhres. Mais, en creusant pour les f<mdaiionji, t|U€ le sol, clans la direction du trou, avait tu* ■Ml jffSifti*! Itl profondeur de to pouces ; deax pouces im ^^ l« terrain quartzeux offrait de^ traces éviilestii I Iwiiin. 1/es échtttîliUons^ adresses à la Société rOfêh mt fe Hénioîre du docteur Whhcring, ^e composaient : »• Dune pierre quartzeuse dont un des anglet aviitété Mfléteiueiit fondti;

%* D'un bloc de sable agglutiné par la chaleur, car il ii y

a«icuoe matière calcaire entre les grains. Dans cette

existait utir partie creuse, ou la fusion avait été si

e^que la matière quartzeuse, après avoir coulé tout

ittag de la cavité, présentait dans le fond une fonue

J* De plusieurs pièces plus petites, mais ^utes égsle- «M»t ifouées,

Fnfin nous devons citer encore comme un effet cliiiuijue de la foudre ces tubes singuliers qui ont été découvert? aan> les plaines sablonneuses de la Silésie, de la Prusse v>nenlale, du Cnniberland, et même du Brésil près deBahij. v.>t! Us appelle tubes fnlmlnaires^ et tout nous porte à croirr .|u ds sont bien nommés.

t.os tubes ont, en général, 5 centimètres de diamèm extérieur, quelques millimètres de diamètre intérieur, et usqu'à 8 ou lo mètres de longueur; leur surface intérieure t-slun verre parfait, uni et très-brillant, semblable à l'opale \iue!ise; leur surface extérieure est rugueuse, pleine ri aspentes, et forme une espèce de croûte revêtue de graini Je quartz agglutinés, comme s'ils avaient éprouvé un cornluencement de fusion. On les trouve enfoncés dans le sa- S!o, tantôt vorticalement, tantôt obliquement; quelquefois

CHAP. IV. -— DR l'ÉLECTBICIT^ ATSTOftPH. 777

iU se terminent à leur extrémité inférieure par plusieurs branches semblables à des racines qui deviennent de plus en plus pointues; elles ont )usqu*à o^^SS de longueur. Le docteur Fiedler, qui a fait beaucoup d'observations sur ce sujet intéressant {Jnnalen der Physik. Gilbert , t. LV et LXI), remarque qu'à une certaine profondeur au-dessous de ces plaines de sable, il y a des nappes d'eau, et il con^ sidère les tubes fulminaires comme produits par le passage de la foudre, depuis la surface du sol jusqu'au liquideoù elle doit être neutralisée. Toutes les circonstances jusqu'à présent observées concourent en effet à Ssiire adopter cette origine des lubes fulminaires.

Si nous avons eiuiniiné séparément ces trois effets , ce n'est pas, comme on le pense bien, qu'ils ne soient | en général , simultanés dans la plupart des explosions : il y a toujours froissement des parties, élévation de température, et par conséquent combinaison chimique , si les éléments voisins sont disposés à s'unir ou à se séparer sous ces influences.

Par exemple, quand les corps oi^nisés sont foudroyés, e est toujours la chaleur et la violence mécanique qui sont les phénomènes les plus apparents. J'ai vu deux malheureux, frappés du même coup de foudre, au milieu d'un champ; l'un était mort sur le coup , l'autre eut à souffrir encore quelques heures; leurs vêtements étaient en combustion, de profondes brûlures marquaient le passage des fluides, et le premier avait toute la partie osseuse de la tête brisée comme elle aurait pu l'être par cent coups de massue. Ces effets effrayants sont ceux qui se reproduisent avec plus ou moins d'intensité dans tous les malheurs de cette espèce qui ont été observés, et dont tous les secours de la science ne peuvent affranchir l'humanité.

537. Pour donner une idée plus complète des terribles effets de la foudre, nous rapporterons ici une relation des malheurs arrivés à Châteauneuf^leS'^MoustierSy le 1 1 juillet

778 LivRi Vfif. — TniiriofiouoGiw.

i8igt Cette relation fut adressée à 1* Académie des sciences par AL TVancalye, vicaire général de Digne.

« Il y a un village appelé Ghàteauneuf , dans Tarrondissèment de Digne, département des Basses- Alpes, au sudest, et limitrophe de la petite ville de Moustiers, connue par une manufacture de faïence, dont Témail et la qualité justifient la préférence qu'on lui accorde sur tomes celles du royaume. Il est situé au sommet et à l'extrémité de l'une des premières montagnes des Alpes qui forment un amphithéâtre sur Moustiers. II consiste en quatorze maisons réunies au presbytère et à l'église paroissiale, sur une éminence coupée par les angles de deux autres montagnes, l'une au levant et l'autre au couchant. L'intervalle qui sépare le village de la montagne du levant est si étroit et si prafond que l'aspect en est effrayant. Cent cinq habitations sont dispersées en hameaux, presque tous -sur le penchant de la montagne du levant, et forment une population de cinq cents âmes.

« Le 1 1 juillet 1819, jour de dimanche, M. Salomé, curé de Moustiers et commissaire épiscopal, alla à Châteauneuf pour y installer un nouveau recteur. Vers les dix heures et demie, on se rendit en procession de la maison curiale à l'église. Le temps était beau : seulement , on remarquait ros nuageg, La n^esse fut Fommencéf par le

cH\p. IV.-*- nu T.'suicTiiicrr< ATifO0i>H. 77d

RfiireDii à lui, m pre«ii^ id^ fut de nentMr daii^ r^gtbé, pour 56 rendre auprès de M. le ouré de Mouttieri| qo'it trouva asphyxié et sans connaissance. Ce jeune hommèfita sur cm respectable et infortuné pasteur lattention et les soins de ceux qui, légèrement blessés, pouTaient donner des secours. On le releva, on éteignit la flamne de «im surplis, et par le moyen du vinaigre on le rappela à la vie environ deux heures après son étourdissement. Il vernit beaucoup de sang. Il assure n'avoir pas entend« le tonneire, et n'avoir rien sa de ce qui se passait. On le porta au presbytère. Le fluide électrique avait tonohé foitenHwrt le partie supérieure du galon d'or de son étole, coulé jusqu'au bas, enlevé un de ses souliers qu'il porta à l'extrémité de l'église, et brisé la boucle de métal. Le siège sur lequel il était assis avait été brisé.

« Le surlendemain , M. le curé fut transporté daoa $<m presbytère, à Moostiers, pour être pansé de ses blessures, qui n'ont été cicatrisées que deux mois après. Il avait une escarre de plusieurs travers de doigta l'épaule droite; une^ autre s'étendant du milieu postérieur du bras du même ûM jwKfaà la partie moyenne et extérieure de ravant4Mnis; une tuejaième escarre, profonde^ partait de la partie moyenne et postérieure du bras gauche , et allait Jusqu'à la partie moyenne de l'avant-bras du mèmecâté; uue quatrième plus superficielle et moins étendue au côté externe de la partie inférieure de la cuisse gauche; et une cinquième sur la lèvre supérieure jusqu'au nez. Il a été fatigué d'une in^ somnie absolue pendant près de deux mois; il a eu les bras paralysés, et soufiredes différentes variations de Tat?* mosphère.

« Un jeune enfant fut enlevé des bras de sa mère et porté à six pas plus loin !on ne le rappela à la vie qu'en lui faisant respirer le grand air. Tout le monde avait les jambes paralysées. Tontes les femmes , échevelées, offraient un spectacle horriUeé L'église fut remplie d'une fumée noire

780 LIVRK Vïlf» METéOROLOGIf,

et épaisse ; an ne pouvait distinguer les objets quk la hveur des flammes des parties de véiemeîits alluméf^ par b foudre.

" Huit persan nés restèrent sur la place; une fille de diineuf ans fut transportée sans cori naissance à sa maison, «t expira le lendemain matin , en proie aux douleurs les plus horribles^ à en juger par ses hurlements ; de sorte que le nombre des personnes mortes est de neuf; celui des bletsei est de quatre-vingt-deux.

« Le prêtre célébrant ne fut point atteint de la foudre, sans doute parce qu*il avait un oruenient en soie.

*' Tous les chiens qui étaient dans Féglise furent trau¥et morts dans Tattitude qri*iU avaient auparavant

« Quoiqu'on ne puisse pas suivre de l'œil toutes les ope* rations siduiles du lluide électrique, on peut quelquefois en juger par les effets.

« Une femme, qui était dans une eabane^ à la montagne de Barbin, au couchant de Châteauneuf, vit tomber successivement trois musses de feu, qui semblaient devoir réduire ce village en cendres.

« Il paraît que la foudre frappa d*abord la croix du clocher, qu'on trouva plantée dans la fente d'un rocher, à une distance de i6 mètres. Le feu électrique pénétra ensuite dans l'église par une brèche qu il fil à la voûte, à la distance d'un demi-mètre de celle par où passe la corde d'une cloche; la chaire fut écrasée. On trouva dans l'église une excavation d'un demi-mètre de diamètre, prolongée sous les fondements du mur jusque sur le pavé de la rue, et une autre qui rentrait sous les fondements d'une écurie qui est en dessous , et où l'on trouva morts cinq moutons et une jument. »

538. De V origine de V électricité atmosphérique et de la formation des nuages orageux, — La^question de l'origine de l'électricité atmosphérique est peut-être, de toutes les grandes questions dont s'occupe la météorologie, celle qui

CHAP. IV. — DE l'électricité atmospu. 781

a donné naissance au plus grand nombre de dissertations et d*hypothèses plus ou moins singulières. D*habiles observateurs ont essayé de la résoudre par la voie de Texpérience; de Saussure etVolta s'en sont occupés avec ce zèle et cette rare sagacité qu'ils apportaient dans tous leurs travaux, et, s'ils ne sont pas parvenus à des résultats décisiCi, s'ils n'ont pas mis au jour la vérité, ils ont du moins indiqué- où il fallait la chercher. J'ai repris, en iSsS, la question au point où ils l'avaient conduite, et j'ai découvert deux grandes sources d'électricité, qui sont les deux principales causes de l'électricité atmosphérique. On pourra voir tout le détail des expériences dans deux mémoires qui ont été publiés. [Ann. de Physiq, et de Chim.^ 1897), et dont nous avons rapporté un extrait 1. 1, p. 649 et suivantes.

Il résulte de ces expériences : d'une part, que la végétation est une source abondante d'électricité ; et, d'une autre part, que de toutes les évaporations qui s'accomplissent sans cesse dans la nature, soit sur les continents, soit sur les mers, il n'en est aucune qui ne soit accompagnée d'une ségrégation chimique et d'un dégagement d'électricité.

Ainsi, la végétation et l'évaporation, voilà les deux grandes sources de l'électricité atmosphérique. Ces causes, plus ou moins actives en chaque lieu, en chaque contrée, sui* vant les périodes des saisons, sont en même temps constantes tout autour du globe dans le cours d'une année. Ces périodes locales et cette constance universelle qui se montrent dans les causes se reproduisent aussi dans les effets. Dans les divers climats, il y a diverses saisons pour les orages, mais, dans toute l'étendue de l'atmosphère, il se détruit chaque année par les explosions de la foudre une certaine quantité d'électricité ({ui reste à peu près la même; c'est donc cette quantité constante d'électricité qui est aussi reproduite chaque année.

L*acide carbonique et les vapeurs, en se mêlant à l'air.

782 LIVRI y m, MiTKÙttOLOGIB.

re^miJeut et dispersent, diins toute reteodue di* tatinospUire, les fluides élecuiqijtjs, tjuiis Of*t puur un instaïU ejnpruntés à la terre. Ainsi , tuute» ks régions aimospln&* ricjues sont dans un état électrique hikbuueli roaii ctt eut varie d'une région 4 rautreiici, ccst l'électricité vilrc^ qui dumine; là, c est rél«clr»€ité ré^Hint^use; à côté, se irouie peut*^ti"« un© région prc^sque saps lent» ion électrique ou il 1 étut naturel.

Les observations constatent en effet cet état ékcinque habituel de Tatmosphère. En ijSS, pendant untî séclier«s«e de .six semaines, depuîâ la mi-septembre à k fin d'octobrt*, Lesnonnjer observa t haquejour de 1 ek'cirjciié dans Tatroo*pbère, et cependant la sérénité du ciel fut a peine traublét par tjuelquïis nuages durant cet intervalle* Les cxpérieniTJi t\e De Saussure, Erman, Voba, etd*un grand ntmibre d*iia* biles physiciens, confimient ce résultat. On croit mÊuie, et c^est une opinion assez généralenieDt adoptée, ou croît que sous un ciel serein réleccricité de Tair est plus ordinairement positive, eE qu elle augmente d intensité à mesure; quelons élève. Les diverses séries d'expériences que j ai eu occasion de faire ne conduisent pas à une conséquence aussi absolue : c'est un sujet de recherches très-intéressant pour les nictcorologistes. Il se pourrait bien, du reste, que Tair serein fût électrisé positivement dans certaines saisons, et nét(ativeuient dans d'autres; et peut-être aussi cet étal électrique n'esL-il pas le même dans tous les climats.

Les appareils nécessaires à ces recherches ne sont ni dispendieux ni embarrassants : un petit clcctroscope suflll pour indiquer les fortes charges. On peut l'armer d une pointe ou même d'une baguette assez longue, au bout de laquelle on met un morceau d'amadou enflannné. Lorsque cet instrument ne donne aucun signe d'électricité, il nei) faudrait pas conclure que l'air esta 1 état neutre : niai^ il laut alors employer un condensateur plus ou moins sen>ible. L'un de ses plateaux communique au sol pendant lex-

CHÂP. iV. --« J>E l'élegthigité atnosph. 783

perieiK:e, etTautre communique par un fil de métal à une' baguette isolée, ou même à une longue perche, à i'extré* mité de laquelle on allume de Tamadou ou une mèche soufrée. Dans ce cas, il faut avoir soin de ne pas prendre pour de l'électricité de lair celle qui serait développée par la combustion. Enfin, pour prouver que Télectricité va en croissant à mesure que Ton s élève, il ne suffit pas d'obtenir de plus fortes charges à mesure que le sommet de la perche s'élève plus haut. Il y a plusieurs autres considérations dont il faut tenir compte, mais dans le détail desquelles nous ne pouvons entrer ici.

D*après ces données, il est facile de comprendre comment se forment les nuages orageux, et comment ils prennent les uns rélectricité positive, les autres Télectricité né* gative. Toutes les vapeurs, en si prodigieuse quantité, qui se réunissent pour composer un nuage , j portent nécessairement leur propre électricité. Ainsi, la même quantité de fluide électrique, qui était disséminée dans une immense étendue de Tatmosphère, se trouve concentrée dans l'espace occupé par le nuage* Là , elle acquiert par conséquent une tension beaucoup plus grande. Si cette vapeur est électrisée positivement, le nuage sera positif, et il sera négatif si la vapeur est elle-même négative.

Les nuages orageux ne se forment pour l'ordinaire que clans certaines saisons de l'année, et de préférence en certains lieux, parce que l'état électrique de l'air n'a pas la même intensité dans tous les lieux et dans toutes les saisons; et en cet état la vapeur concourt puissamment à pro« duire ces phénomènes , car elle peut acquérir des tensions bien différentes aux diverses températures , et par conséquent former des amas ou des nuages dont la constitution est très-différente, soit pour la conductibilité, soit pour les autres propriétés électriques. Mais, il faut l'avouer, si'lc principe de la formation des nuages orageux ne présente pas de difficultés, les applications en présentent, parce que

784 LIVKE VUI. MÉTÉOROLOGIE.

nous n*avoD5 pas assez de données sur la formation des nuages eUe-méme.

539. Des paratonnerres. — Les paratonnerres se composent d'une lige métallique pointue qui s'élève dans les airs, et d'un conducteur qui descend de l'eitrémité inférieure de la tige jusqu'au sol.

Les conditions nécessaires pour qu'ils puissent produire leur effet sont :

i» Que la pointe de la lige soit suffisamment aiguë;

'f Que le conducteur communique parfaitement au scil;

h^ Que depuis la pointe jusqua rextréiiiiië inférieure du conducteur 11 n'j ait aucune solution de continuité;

4"" Que toutes les parties de Tappaml aieut des dinien* ÛQi\% convenables.

Pour mieux comprendre ce qu'il y a d'essentiel i^m chacune de ces conditions, supposons pour un instant qu'elles soient remplies , et exunûnons Telfet du paratoonerre $ur un nuage orageux qui passe au-dessus de lui«Li^s électricités naturelles de la lige el du conducteur seront décomposées ; celle de même nom sera repoussée dans \t sol, où elle pourra se répandre librement, puisque le conducteur conitnunique parfaitenient au sol; celle de nom contraire sera attirée au sommet de la tige, et là elle pourra

CHAP. IV. — DE l'Électricité atmosph. 785

idmises, la foudre ne peut pas tomber sur le paratonnerre, mais nous verrons dans un instant qu'elle ne peut pas tomber à une certaine distance autour de lui ; il y a une sphère l'activité qui est respectée par le tonnerre.

Supposons maintenant que l'une ou l'autre des trois premières conditions ne soit pas remplie, que rextrémitë de la pointe soit trop ëmoussée, que le conducteur communique mal au sol , ou qu'il y ait quelque solution de continuité dans la conduite : alors, il est évident non-seulement que l'accumulation de l'électricité est possible sur le paratonnerre, mais qu'elle est inévitable; c'est un conducteur qui se charge et qui peut recevoir une énorme quantité d'électricité; si on en approche, on en peut tirer des étincelles, tantôt faibles, tantôt fortes, quelquefois foudroyantes.

II y aura danger, mais le danger sera différent selon les cas.

Si c'est la pointe seulement qui est énioussée, et que le tonnerre tombe, il frappera la tige, en pourra fondre l'extrémité, mais en général il suivra le conducteur et ne fera aucun ravage dans l'édifice.

Si c'est la conduite qui offre des solutions de continuité ou qui communique mal avec le sol , le tonnerre pourra encore tomber et fondre une longueur plus ou moins grande de la tige; mais il est presque certain qu'il se portera aussi latéralement sur tous les corps conducteurs voisins, et qu'il pourra exercer sa destruction comme si le paratonnerre n'existait pas.

Mais il y a plus : un paratonnerre qui présente ces défauts est extrêmement dangereux, môme quand le tonnerre ne tombe pas; car, du moment que l'accumulation de l'électricité sur la conduite est devenue assez grande, le fluide tend à se porter latéralement sur tous les corps conducteurs voisins, et l'étincelle qui en résulte peut les foudroyer ou les enflammer. On en peut citer un déplorable exemple. En 1753, lorsque De Romas faisait en France les belles II. 5o

LlVRli VIII. M£T£l>ROLOOrE

expériences dont qous avons p^Hé^ tliclmiaiin^ de fÀcailémie de Saitit-Pétersbourg, et très-habile prafes^cwr de physique eipérinientale, fui lue »ubîteiuent par une éûik^ celle à quelque distance d'un paratonnerre qui d^cendait dans sa mai^oti , et dont il iivint interrompu la conduite puur étudier les effets de I électricité de^ nuages. Sokol on, graveur de l Académie, vit 1 étincelle sortir du eotitluclair et happer Bichmann au front j elle était | dii^il^ grusse comme le puiîig>

Après avait indique le& conditions sous les<|ti«lles un pïira tonnerre est efficace, et les dangers qu'il y % à cégliger ces conditions, il nous reste â faire voir comment on peiil les remplir d»ns la pratique. M. Gay^Lussac, diaprés la demande du ministre de Tinterietir et sous les auspices de VAcademie des sciences, a publié sur ce sujet une tns^uctio» qui ne laisse rien à^ désirer : tout ce qui est relatif aux effets des paratonnerres et aux dëtaib de leur constructicm s'y trouve développe avec une cbrte parfaite. Nous re^U tons de ne pouvoir ici reproduire cet ouvrage dans son ea* semble, mais nous devons nous borner a en tirer les don* îu-iîs esscntit'llr-^.

Là li^e (Tiui parÉitOTiiit^rn* ;i l'nvinm tj mètres de longueur; Ait' sv tontjitjse îï,dHLiit'l1i'iïU'nL de trois pièces aiou* leï'S bout ;i IiDiii, îiiivoir:

Itie liiure île lèr d*;. ...... 8 nu-tres, 60j

Une baguette île laUuu do., n — 6o; l lie anguille tli^ [diitiïie dï*., . n — o5;

Leur eiiSfiiililo Ibniie un tune fju une jiyramîde tpii sV ujint it regulierriiu rvt jusqu'au son i met. tt dont la base a 5 I cutîinetrt's dr duuiR'Ere . /?^, ^*^7^

L'ai«^ull!e de piatine e>t ^^lldee a Li baguette de laiton a ver de l\ sniidine d jr^eiit, el {Un enveloppe en tore ( elti^ jnnrtinn avet un petit nian* buu de eu ivre m .//jf,^ A^ij'.

La baguetle de l.utnn se unuiit a la barre de fer au moyen dun giïujon ^' , ijui entre a vjî ilaiiîs toutes deux ^/îg.

CHAP. IV. DE l'kL£GTRIGIT£ ATMOSPH. 787

i «e goujon est ensuite fixé dans chacune par deux Mlles à angle droit*

I barre de fer est quelquefois composée de deux parties r la facilité du transport; aloréj ces deux parties s'em- BOt exactement par un tenon pyramidal de a cent!lea de k>ngueur{ une clavette c, qui les traTeiMi les itient forleaient unies.

)ur ajuster la tige au-dessus du bâtiment| on perce le et on la fixe avee des brides on des étriers solideS| aoit re un poinçon, soit contre le faîlage : on ne doit s'ocir qu*à lui donner de la solidité, et à empêcher Teatt infiltrer; il nj a aucune précaution à prendre qui soit ive aux effeU de Télectricité. On en voit troié di^^ ne figure S^a.

a bas de la tige, à 8 centimètres du toit, on soude une ase 6b' destinée à rejeter Teau.

n peu au-dessus de Tembase, dans une longueur de 5 ûnètres, la tige est cylindrique et parfaitement rodée r recevoir un collier II brisé à charnière (/!g. 388), qui unir la tige au conducteur.

e conducteur est une barre de fer carrée de 1 5 à aomiU très de côté, qui ae fixe au collier II' au moyen du Ion un', et qui descend ensuite jusqu'au sol; les diverpièces qui le composent sont assemblées comme on le dans la figure Spo. Quelquefois, au lieu d'une barre de on emploie un câble en fil de fer ou de cuivre d'une pieur convenable, et alors il s'sjuste au collier, comme le voit figure 391.

our que le poids du conducteur ne porte aucun dom* ;è à la couverture, on le fixe sur des pattes de 3 en 3 res de distance, et à peu près à i5 centimètres d'élé* on; arrivé à la corniche, on le courbe convenablement r qu'il en prenne le contour sans la toucher {/ig. 39a), I on l'applique contre le mur; on peut l'y fixer avec des npons de distance en distance, et on l'amène jusqu'au