CHAPITRE II L'ATMOSPHÈRE
Épaisseur. — Composition, — Oxygène. — Azote, — Acide carbonique. — Carbone, — Origine de l'acide carbonique. — Vapeur d’eau.
On donne le nom d'almosphère à la couche gazeuse qui enveloppe le globe terrestre.
L'épaisseur de cette couche n'est pas inférieure à 80 kilomètres, mais on ne sait pas si elle n’est pas beaucoup supérieure. Comme sa densité va en décroissant à mesure qu'on s'élève au-dessus du sol, on n'est pas parvenu à déterminer la hauteur où les couches supérieures devenues excessivement
ténues, et par suite inaccessibles, finissent par dis-
paraître complètement dans l'espace.
L'atmosphère est formée d'air, de vapeur d'eau
et d'acide carbonique, on y trouve aussi d’autres substances gazeuses, liquides et mêmes solides pro-
venant des décompositions et des désagrégations qui s’opèrent à la surface de la terre, mais ce sont
des matières étrangères dont la présence est acci-
dentelle, tandis que l'air, la vapeur d'eau et l'acide
carbonique existent simultanément dans toutes les régions explorées de l'atmosphère.
L'air est un mélange de deux gaz simples, l'oxygène et l'azote.
L'oxygène est le gaz vivifiant par excellence; c'est
lui qui joue le rôle le plus actif dans les réactions
chimiques. Il entretient la combustion et la décom-
position des substances organiques et minérales. L'azote remplit, dans le mélange qui constitue l'air, le rôle de modérateur; il neutralise en partie l'activité trop énergique de l'oxygène, mais il est par lui-mème impropre à entretenir la vie. Ce gaz entre
cependant dans la composition d'un grand nombre
de substance qui existent dans les corps organisés.
L'air est formé de 79 parties d'azote et de 21 parties d'oxygènes (exactement 79,20 et 20,80). La quantité de vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère est très variable, en moyenne on l'évalue à un centième du poids de l'air.
Si cette vapeur d'eau était condensée et répandue uniformément sur toute la surface de la terre, elle y formerait une couche d'eau de 0,10 d'épaisseur.
L'acide carbonique, qui est le troisième élément constitutif de l'atmosphère, est un gaz composé de 72,73 parties d'oxygène et de 27,27 parties de carbone. Ces deux substances ne sont pas à l’état de mélange dans l'acide carbonique, elles y sont combinées de telle sorte que leurs propriétés sont profondément modifiées.
Le carbone n'est autre chose que du charbon chimiquement pur. C'est un corps simple, solide, infusible, qui se combine directement avec l'oxygène, sous l'influence de la chaleur, et donne ainsi naissance à l'acide carbonique. Le diamant est du carbone cristallisé. Le charbon de bois est formé de carbone, d’eau et de diverses substances minérales qui constituent les cendres. Le bois séché à l'air renferme 38 pour 100 de son poids de carbone, 39 pour 100 d'eau combinée 25 pour 106 il'eau libre et 1 pour 100 de cendres.
Combiné avec d'autres substances, le carbone constitue la partie solide de tous les végétaux, il existe sous diverses. formes dans les liquides que contiennent leurs tissus. Le sucre, la fécule, les résines sont des Ayarocarbures, c'est-à-dire des composés de charbon et d'eau. 3
La fermentation, la combustion, la respiration des animaux rejettent dans l’atmosphère de grandes quantités de carbone combiné à l'oxygène sous forme d'acide carbonique. La décomposition des matières organiques, qui est une combustion lente, est aussi une abondante source de production de ce gaz.
L'acide carbonique est impropre à la combustion et à la respiration. Une bougie allumée plongée dans ce gaz s'éteint immédiatement. L'homme et
12 . LES MILIEUX les animaux meurent asphyxiés s'ils respirent l'acide carbonique qui s'accumule dans les celliers où fermente la vendange ou dans les puits et les cavernes dépourvus d'aération; l'acide carbonique forme, en volume, les vingt-neuf cent millièmes de l'atmosphère (0,00029).
Quoique ce gaz soit plus lourd que l'air, puisque 100 litres d'acide carbonique pèsent 197 grammes, tandis que le même volume d'air ne pèse pas tout à fait 130 grammes, il est plus abondant dans l'air des hautes montagnes que dans les plaines.
Si tout l'acide carbonique contenu dans l'atmosphère était uniformément répandu sur la surface du globe, il y formerait une couche de 2,39, à la température o et à la pression de 0",76, ce qui représente en poids 4.765 grammes par mètre carré. Comme l'acide carbonique contient 27,27 pour 100 de carbone, ce dernier corps entre pour 1,30 dans le poids de la colonne d'air qui s'élève au-dessus de chaque mètre carré de la surface du globe.
La proportion d'acide carbonique de l'air que nous avons indiquée comme étant de 29 cent millièmes, est sujette à de faibles variations. Ainsi dans les grandes villes elle est plus grande que dans les campagnes. Mais les courants d'air qui règnent dans toutes les couches de l'atmosphère produisent une diffusion générale qui rétablit le
mélange et empêche l'acide carbonique de s'accumuler dans les couches inférieures.
L’acide carbonique et partant le carbone existe en quantités énormes dans les roches calcaires et dans certaines roches argileuses. Les couches houillères sont d'immenses dépôfs de carbone. Ainsi ce corps, qui à l’état pur et cristallin est le diamant, c'est-àdire la substance la plus rare et la plus précieuse, se trouve en très grande abondance et sous les formes les plus diverses dans toutes les parties du globe terrestre.
Dans les conditions ordinaires, l'atmosphère ren-
ferme un centième de vapeur d’eau, mais cette proportion est très variable. II y a d'autant plus de vapeur d'eau dans l'air que la température est plus élevée.
Lorsque les vents viennent des régions chaudes, en traversant les mers, ils entraînent les vapeurs qui se produisent à la surface de ces grandes masses d’eau. Ces courants, lorsqu'ils arrivent sur les continents, sont chauds et humides.
Au contraire, les vents qui soufflent des contrées septentrionales sont froids et paraissent secs, parce que la vapeur d'eau qu'ils entraînent ne suffit plus
à les saturer lorsqu'ils s'échauffent en arrivant dans
les régions plus tempérées,.
Les changements de température qu'éprouvent
les courants aériens en passant d'une région chaude
à une région plus froide ou d'une région froide à
une région plus chaude, déterminent, suivant les conditions où ils se produisent, la pluie, la neige, le givre ou les temps clairs, couverts ou orageux. En France, les vents du sud et de l'ouest, qui ont traversé la Méditerranée ou l'Océan, sont chargés de vapeur d'eau quise condense et se résout
en pluie, quand elle se refroidit en arrivant sur les
terres généralement moins chaudes que la surface des mers. Ces vents amènent le plus souvent les temps pluvieux. Les vents du nord et de l'est sont au contraire secs et froids, ils amènent habituellement le beau temps. Mais la configuration du sol exerce une influence prédominante sur ces phénomènes. Dans les pays montagneux, les vents ne produisent pas les mêmes effets que dans les plaines. Ainsi tel vent, qui dans la plaine a pour effet de rendre le ciel clair et dégagé de nuages, amène, lorsqu'il atteint la montagne, de la pluie ou de la neige.
La vapeur d'eau que renferme l'atmosphère ne devient visible que lorsqu'elle se condense sous forme de nuage, de brouillard ou de pluie. A l'état de vapeur elle est tout à fait transparente. C'est à sa présence qu'est dû ce léger tremblotement, qu'on remarque dans les couches d'air les plus rapprochées du sol, pendant les grandes chaleurs.
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La vapeur contenue dans l'atmosphère exerce . une très grande influence sur la végétation, un air . trop sec fait flétrir promptement toutes les plantes, . Elles meurent, si la sécheresse se prolonge.
s Les pays où les pluies sont rares, l'atmosphère . toujours dépourvue de vapeur d'eau, ne peuvent # nourrir que quelques plantes inférieures, tandis que Fe. ceux où il règne une humidité constante et une ; température élevée, sont couverts d’une puissante végétation. Mais si la température est basse avec un air saturé de vapeur d'eau, comme sur les hautes montagnes et dans les plaines glacées des contrées - boréales, la végétation devient rare et ne se com- pose plus que d’arbustes rabougris, de mousses cet de lichens.
