RAYONNEMENT DU SOLEIL

1306, C’est pendant le printempset l'été que la terre est Elle est la le plus loin du soleil, mais comme ces deux saisons durent én° PAS huit jours de plus que les deux autres, en définitive la dant l'hiver. chaleur reçue est la même. Le théorème précédent montre que la compensation est parfaite puisque les arcs décrits sur l’écliplique sont de,1 80° chacun. Il s’ensuit aussi que les deux hémisphèresrecoivent la même quantité dechaleur quoique leur température soit différente (884):

1307. Si la chaleur reçue par la totalité de la terre reste Causes des la même dans toutes les saisons, il ya de grandes variations EAP Le dans celle qui tombe sur les différents lieux ou sur le même 1° Longueur lieu à différentes époques. Pour l'hémisphère boréal des des jours. jours sont plus longs pendant le printemps et l'été et les rayons du soleil, moins obliques, Par cette double raison la chaleur doit être plus grande. Dans les contrées du Nord où le soleil reste vingt heures et plus sur l'horizon ;-la tém= pérature peut s’élever momentanément beaucoup plus haut que dans des contrées plus méridionales, et même, terme moyen, pendant l’étéil fait plus chaud, par exémple, àMôs< cou: qu’à Paris, (886). On conçoit même que le rayonrnie+ ment qui a lieu pendant les longues nuits d’hiverest uhe cause extrêmement puissante de refroidissémernt,

1308. Quant à l’obliquité des rayons, il est bien facile de Le concevoir son influenee. On peut considérer l'horizon réel k d’un lieu comme un plan cireulaire,.et il est évident que ce plans qui a une largeur déterminée ; recevra bien plus de rayons s'ils approchent d’être perpendiculäires ; s'ils étaient parallèles au plan il n’y en auraitaucun d’arrêté. D'ailleurs la chaleur qui tombe très obliquement sé réfléchit en plus grande quantité, ce qui est une nouvelle cause de perte, er AU

1309. Si on suppose l’atmosphère toujours également dort pure, et si on néglige les inégalités qui empêchent le sol chaud à midi, d’être horizontal, on voit que’la chaleur donnée à chaque instant par les rayons du soleil doit aller en augmentant jusqu’à midi; c’est alors en effet que les ps ont à tra= verser la bis petite épaisseur d'air et qu’ils approchent te : plus d’être perpéndiculairés. Aùiñoment du levérl’épaisseut traversée est de plus de 200lieués, et cette épaisseur $6 coms

Pourquoi la plus grande chaleur n'a pas lieu à midi,

Comment la terre perd la chaleur qu’elle recoit du s0= leil.

pose ën grande partie de couches très denses et mêlées de vapeurs bien moins diathermanes que l’air pur. | 1310. Ce n’est cependant pas à midi qu’a lieu le maximüum de température (880), etilest facile d’en voir la raison. Le maximum aurait évidemment lieu au coucher du soleil si le sol conservaittoute lachaleur qu’il reçoit; siau contraire il la perdait presque immédiatement, laplus grande élévation s’observerait à midi. Or il perd de la chaleur, et il n’en perd que peu à peu; par conséquent l'instant où il en a le plus

‘doit arriver entre midi et le coucher du soleil. Par un rai-

sonnement analogue on verrait que le maximum de température ne doit pas àvoir lieu au solstiée d'été, mais un peu après comme d’ailleurs l’observation le prouve.

1311.-Le refroidissement qui suit le coucher du soleil vient de ce que les corps ne reçoivent plus de chaleur, tandis qu’ils continuent à en perdre par le rayonnement qui a encore lieu, comme nous savons, aux plus basses températures. L'air, il est vrai, rend en partie la chaleur qu’il a enlevée pendant le jour (867) ,tet une portion de celle

- qui est raÿonnée-par le sol est encore absorbée par l’atmo-

Influence d'un ciel serein, L]

sphère, mais le reste va se perdre dans les espaces célestes, Il faut en définitive que dans le cours de l’année la terre perde ainsi par son rayonnement toute la chaleur qu’elle a reçue du soleil, car la température moyenne de sa surface ne varie pas. Séulément d’un jour à l’autre il y a perte ou gain suivant le temps que le soleil reste sur Phorizon, Ilest d’ailleurs évident que la chaleur perdue est plus grande pendañt le jour que pendant la nuit, puisque le rayonnement.croît avec l'excès de température,

1312, C’est surtout dans un lieu bien découvertet par un ciel sans nuage que la perte par le rayonnement est considérable ; l’eau peut alors se geler même quand l’atmosphère est au-dessus de zéro. Au Bengale on obtient de la glace en exposant de l’eau pendant la nuit dans des vases peu profonds, établis sur une couche de paille pour les isoler du sol, Il-existait, il y à quelques années, uné fabrique de ce genre dans la plaine Saint-Denis, près de Paris; mais le procédé de conservation dans les glacières est plus

RAYONNEMENT DE ÉEa TERRE, 201 économique. 11 ne faudrait pas croire que le refroidissement, dans ce cas , soit dû à l’évaporation, car il a encore lieu même quand l'air est saturé et pendant dés nuits où il se forme de la rosée, de sorte que la glace obtenue pèse quelquefois plus que l’eau exposée. | : |

Pour montrer encore l'influence d’un ciel découvert sur le refroidissement, nous citerons un fait remarquable noté par M. Arago. En 1765; la Seine était complétement prise, après Ô jours de gelée, dont la température moyenne était de—3°,9 et sans que le plus grand froid eût dépassé — 9,73; tandis qu’en 1748, la rivière coulait encore ; après 8 jours d’une température moyenne de — 4,5 ;le froid ayant été jusqu'à — 12°. La hauteur de l’eau était la même aux deux époques; mais en 1762 les 6 jours de gelée furent parfaitement sereins, tandis -qu’en 1748 Île ciel était nuageux ou totalement couvert, Le thermomètre n’indiquait que la température de l'air, celle du sol était peut-être de 10.à 12° plus basse, à cause du rayonnement. |

Par lé rayonnement nocturne les plantes peuvent descendre à 6 ou 7° au-dessous de la'température de l'air; aussi les bourgeons sont souvent roussis par la gelée quand le ciel est découvert à l'époque de leur développement, c'est-à-dire, en avril, Par cela même que le ciel est découvert la lune est visible ; de là le préjugé qui accusait son influence ; et avait fait donner le nom de lune rousse à celle qui commence en avril.

‘1313. Ce froid qui a lieu par un ciel serein, tient au faible rayonnement de Pair qui, même quand il est très chaud, émet fort peu de chaleur (1252). Nous ne devons donc pas nous attendre à en recevoir sensiblement des régions souvent glacées de l'atmosphère. Aussi lorsque pendant une nuit sereine on tourne vers le ciel un miroir concave ayant un'thermomètre à son foyer (ou mieux encore un thermo-multiplicateur), on observe un abaissement très considérable , dû évidemment à ce que les rayons provenant de l’atmosphère sont infiniment moins chauds que ceux qui viennent des corps terrestres. Un nuage ou même un

Faible rayonnement de l'atmosphère.,

Influence de.

abris,

Theorie de

la rosée.

202 LIV:. Vis CHALEURs brouillard à peinevisible passant dans la direction du miroir tempèrent notablement le froid, de sorte que cette. expérience pourrait dans certains cas, mieux.encore-que la vue, faire juger de la pureté du ciel. | saifl 1314. On est étonné de voir le rayonnement dei nuages tempérer le refroidissement d'une manière aussi efficace: mais il faut remarquer que les nuages ont en général une. température supérieuré à célle du milieu où ils se:trou-. vent (1126) ; la chaleur qu’ils envoient est quelquefois assez sensible pour être appréciée par nos sens. Ainsi quand. on voyage par une nuit froide et sereine sur: l’impériale d’une voiture on:se sent manifestement réchauffé sivle ciel vient à se couvrir. D'ailleurs les expériences du docteur Wells montrent combien est grände l'influence des abris Les pluslégers pour tempérer le refroidissement ; sous une simple.mousseline tendue sur des piquets , il a vu le gazon de plusieurs:degrés moins froid qu’à lair libre. On fait prendre’ quelquefois un voile aux voyageurs qui: visi< tent les glaciers , où l’on n’arrive qu’après une marche échauffante.- On terhpèré ainsila perte: très considérable qui aurait, lieu par le rayonnement, au milieu d’une en= ceinte glacée, et par un ciel découvert; sans cette pré= caution il n’est'pas rare d'observer, surtout chez les jeunes gens: des’ gerçures au visage et un denis: de l'épiderme. d, 1515, Nous avons vu que la cause prochaine te la ro sée était le refroidissement ‘du sol { (1118);maintenant nous pouvons nous rendre Compte des diverses particularités de ce phénomène, puisque noûs connaissons les circonstan= ces qui influent sur le refroidissement nocturne: D'abord,

il'est évident que si la rosée s’observe surtout après une journée chaude, c'est que lévaporation ayant été plus grande’ et Pair étant plus près d’être saturé, un moindre refroïdissement suit pour animer la prévipitation de da vapeur, Pat la même raison la rosée est plus abondante après certains ventshumidesfceux dr sud-ouest en France, écux du'nord'en Égypte , ctc. En général, le vent empèchie la formation de la rosée parcé que’ le sol continuel:

REFROIDISSEMENT NOGTURNES ROSÉE. 203

lement réchauffé par l'air qui se renouveile ne peut pas devenir plus froid que lui. L'influence si connue d’un ciel serein tient, comme noussavons, à ceque lesol perd alors beaucoup par le rayonnement, De même on prévoit qu’il doit yavoir plus de rosée dans un lieu découvert que dans un lieu abrité. Quant à celle qu’on voit si souvent pendant Fhiver sur les vitres à l’intérieur des appartements où quelquefois elle:gèle en formant des arbo: risations variées ; oôn peut remarquer qu’elle se forme spécialement sur les vitres d’où l’on dècouvre la plus grande partie du ciel ou la partie la plus froide. Si ‘a gelée blanche s’observe plus particulièrement sur les toits exposés au nord, c’est que la région nord de l'atmosphère est plus froide ; n’étant pas échauffée dans:le jour par lés rayons du»soleil que réfléchissent les bâtiments exposés au midi. On sait que, toutes choses égales, la rosée se dépose de préférence sur les corps mauvais conducteurs, doués d’un grand pouvoir rayonnant, comme le verre, le bois, l’herbe, la laine, le duvet, etc. ; cela est facile à concevoir leur surface se refroidit très vite par le rayonnement, et le défaut de conductibilité s'oppose à ce que la chaleur des parties plus profondes vienne réparer, la perte. Il n’en est pas de même des métaux; la chaleur du sol se transmet facilement à leur surface, qui en outre rayonne peu, surtout quand elle est bien polie. IL est à remarquer que les métaux oxidables se couvrent de rosée plutôt que les autres ; :en général, les propriétés chimiques et l’état électrique des différentes substances jouent un certain rôle dans le, phénomène de la rosée, mais le réfroidissement préalable reste en définitive la cause fondamentale, Il ne faut cependant pas croire que les Corps sur lesquels on trouve le plus de rosée doivent être toujours les plus froids,.car la liquéfaction même de la vapeur est une cause puissante de réchauffement (1105):

1316. Rigaud de Lisle à fait une application remarquable de la propriété qu'ont certains corps de se couvrir abondamment de rosée; ils recueillait ce liquide dans l'intention d’y rechercher,lés substances fort peu connues,

Application remarquable,

Inexactitude de la loi de Newion,

Procédé pour LA .

étudier le refroidissement.

qu’on désigne sous le nôm de miasmes, Prés de Rome, dans un lieu où l'aria cattiva produisait ses effets délétéres il avait établi son appareil, consistant tout simplement en un carreau de verre incliné dont un angle aboutissait à une bouteille, On en remplit deux en une seule nuit; elles furent analysées six mois après par Vauquelin qui y trouva une matière animale-en flocons, de l’ammoniaque, du chlorure de. sodium et du carbonate de soude ; l’eau était restée limpide; elle avait une odeur légèrement sulfureuse qu’on n’avait pas sentie lorsqu'on l'avait recueillie,

&VI. Lois de Dulong et Petit.

1317. La loi de Newton. n'est véritablement qu’une règle empirique sans fondement rationnel. Elle tient compte seulement de la différence de température et point du tout de la température elle-même ; les effets, du rayonnement s’y trouvent confondus avec ceux du contact de l'air ; tout ce qui dépend de la forme du corps, de son pouvoir rayonnant, etc., ÿ est évalué implicitement par la raison g (1277), sans qu'aucune discussion ait établi la légitimité d’une évaluation pareille. Aussi l’inexactitude se manifeste dès qu’on sort des températures atmosphériques; et. même dans les Jimites ‘où elle s'accorde le mieux avec lexpérience, la loi de Newton ne doit certainement pas être considérée comme la véritable. loi du refroidissement. Ce phénomène d’ailleurs a lieu dans des circonstances si différentes qu’il ne peut pas y avoir une loi unique, indistinctement applicable à tous les cas.

1318. On doit à MM. Dulong et et Petit les véritables lois du refroidissement dans le vide. et dans les gaz. Essayons de nous faire une’ idée de la marche qu’ils ont suivie et des résultats qu’ils ont obtenus. Pour ne pas compliquer le phénomène des effets de la conductibilité, il faut évidemment étudier le refroidissement d’un simple point matériel; or , on s'approche autant qu’on veut de cette abstraction en prenant des corps très petits ou des liquides dans lesquels les courants entretiennent l’unifor-