Pluie
L'hydrométéore essentiellement lié à la nature des climats, c'est la pluie ^ Sa formation est déterminée par la condensation et le refroidissement de la vapeur aqueuse répandue dans l'atmosphère. Les vésicules des nuages, saturées par l'humidité et précipitées par le froid, se réunissent en gouttelettes liquides plus pesantes que l'air et tombent sur le sol.
Les pluies, par leur durée, leur intermittence ou leur continuité, impriment à l'atmosphère des qualités particulières qui modifient plus ou moins profondément le jeu physiologique de tous les organes de l'économie.
Les averses d'été, par exemple, répandent une douce fraîcheur et modèrent la surexcitation amenée par d'accablantes chaleurs; les pluies froides de l'automne, en portant l'atmosphère à son maximum d'hygrométrie, produisent tous les fâcheux effets de l'humidité.
La cause la plus fréquente des pluies est le mélange et la condensation des vapeurs qui se trouvent dans l'at-
^ Théorie d'Hippocrate pour la formation de la pluie.
« Mais d'un autre côté, Teau enlevée et portée dans les régions supérieures est promenée dans l'atmosphère, avec laquelle elle se mêle; elle se sépare de ses parties opaques et troubles qui deviennent brume et brouillard ; elle conserve les parties les plus ténues et les plus légères qui s'adoucissent sous l'action échauffante du soleil et par sa coction ; or, par la coclion, toute chose s'adoucit toujours.
c( Tant que cette partie légère reste dispersée et sans condensation, elle est promenée au haut de l'atmosphère; mais quand la rencontre soudaine des vents opposés la réunit et la condense, alors elle se précipite du point où la condensation se trouve avoir été la plus considérable.
« Sans doute, la pluie se forme de préférence quand les nuages viennent à être heurtés soudainement par un vent contraire et par d'autres nuages ; la condensation se fait d'abord au point de rencontre ; les nuages qui arrivent derrière s'accumulent, s'épaississent, deviennent opaques et se condensent ; la pesanteur détermine la précipitation et la pluie tombe. » {OEuvres complètes d'Hippocrate, traduction nouvelle avec le texte grec en regard, par E. Litlré. Paris, 1840, t. Il, p. 55.
mosphèreà des températures différentes; le rayonnement des nuages, leur élévation au-dessus du sol, l'augmentation de la pression atmosphérique, la présence de certains obstacles, interviennent comme causes secondaires.
Les pluies ont des relations immédiates avec la température d'un pays, avec le régime des vents qui y prédominent, avec les conditions topographiques qui les caractérisent, et avec les phases de la lune.
Sous les tropiques, on observe une saison humide, ou des grandes pluies d'été, et une saison sèche.
La périodicité des pluies disparaît à mesure que l'on s'éloigne de l'équateur.
L'Europe se divise en trois zones :
Celle à pluies d'hiver;
Celle où la plus grande quantité de pluie tombe en automne ;
Celle à pluies d'été plus abondantes.
De Gasparin n'en reconnaît que deux :
La zone N.-E. où le maximum des pluies tombe en été ;
La zone S.-O. où le maximum des pluies tombe en automne.
La France, et surtout Paris, se trouvent placés entre ces deux bandes, et sous ce rapport, les deux saisons de Tété et de l'automne, se font à peu près équilibre.
Il est d'observation constante que les vents continentaux sont secs et les vents maritimes pluvieux \
* De Gasparin a calculé trés-approximativement les quantités moyennes de pluie tombées en Europe dans les diverses saisons.
11 a démontré que les pluies d'automne prédominent sur les pluies d'été dnns toutes les régions situées sur le bord de la Méditerranée :
Mir.LiMÈrr.ES.
Hiver '195,2
,.,.,; J'rintcinp? 194,2
France méridionale. ( • , .^, ^
Kte 153,0
Automne 291,0
Toutes choses égales, la pluie est d'autant moindre que l'on s'éloigne des bords de là mer. >
Les pluies sont comparativement chaudes en hiver, froides en été, et elles ont la température normale de l'air aux époques de l'équinoxe.
Schûbler a trouvé le maximum des jours pluvieux en tre le premier quartier et la pleine lune, le minimum entre le deuxième et la nouvelle lune.
Le maximum de la quantité d'eau recueillie correspond au deuxième octant, et le minimum au dernier quartier.
On donne le nom d'ombromètres, de hyétomètres, de pluviomètres, aux divers instruments destinés à évaluer la quantité d'eau tombée sous différentes formes sur une surface connue.
Comme l'eau tombée à la surface du sol ne tarde pas ■à s'évaporer, les pluviomètres doivent être construits de manière à ne pas permettre cette évaporation de l'eau recueillie avant qu'elle ait été mesurée \
Quel que soit le pluviomètre employé, il faut le préserver l'hiver de la congélation. Le choix de l'emplacement du pluviomètre est très-important et très-délicat,
* La plupart sont composés de deux vases : le récipient ou entonnoir reçoit la pluie par une ouverture horizontale dont Faire est exactement déterminée; U jauge est destinée à mesurer la quantité d'eau recueillie.
L'entonnoir à bords presque tranchanls, oblique à l'extérieur, vertical en dedans, de 0'°,20 de diamètre et soudé au jauge, haut de 0~,2oqui porte sur le côté un tube de verre gradué, échelle en millimètres qui permet de lire directement la hauteur de Feau.
: Avec un pareil instrument (0"^,50 de haut.) on mesure directement 0^,25 de pluie. Quand il en tombe davantage, l'eau s'élève dans Tentonnoir, alors on la verse dans un autre vase et l'on jauge deux ou trois fois.
On peut procéder de deux manières dans Févaluation de la quantité d'eau ; on la mesure directement dans la jauge, ou bien on la pèse.
Presque tous les pluviomètres depuis celui employé pour la première fois par Mariotte, déterminent la hauteur de la pluie tombée, et les plus exacts multiplient cette hauteur par dix. " .;:.-..>
tant SOUS le rapport de son entourage immédiat, que pour ce qui concerne la contrée plus ou moins étendue à laquelle on veut appliquer les observations ; aussi serait-il nécessaire, pour des observations comparatives, de placer plusieurs instruments dans des situations identiques ou différentes, afin de se rendre compte de la valeur réelle des anomalies et des causes d'erreurs.
Malgré toutes les précautions possibles, la mesure de la quantité d'eau tombée du ciel ne sera jamais qu'une estimation approximative. Pour s'en convaincre , dit Charles Martins, il suffit d'avoir observé des nuages qui se résolvent en pluie, ou mieux de l'avoir vue tomber à la surface d'un lac, d'un étang, d'une rivière tranquille.
On constate très-aisément que la densité de la pluie est fort inégale, même dans des points très-rapprochés.
Belgrand, qui a fait une étude particulière de ces phénomènes, a prouvé que la quantité d'eau accusée par un pluviomètre est influencée par la disposition des lieux, par une foule de circonstances qui varient pour deux points voisins.
Deux pluviomètres, placés à quelques kilomètres l'un de l'autre, présentent presque toujours une différence qui atteint quelques centimètres dans la même période de temps.
Il suit de là, que l'on n'a pas d'idées très-positives sur la valeur des observations pluviométriques faites jusqu'ici dans des conditions différentes et avec des instruments de diamètre variés (de 12 à 35 centimètres).
Les influences exercées par le vent, le voisinage des édifices, la position sur un toit, dans une cour, ont besoin d'être mieux déterminées.
La meillcui'e manière d'étudier le phénomène de la pluie, serait d'employer un instrument qui se trouverait dans les mêmes conditions que le sol horizontal.
Cela n'empêcherait pas d'avoir des pluviomètres à diverses hauteurs.
La question de savoir s'il tombe plus d'eau au niveau du sol qu'à une certaine hauteur, est aussi importante que controversée.
Heberden, Percival, Franklin, Deluc, Cavendish, Ho ^vard, ont reconnu par expérience que l'eau recueillie au niveau du sol est plus considérable que celle recueillie à une certaine hauteur.
Hamilton, de Humboldt, Arago, expliquent ce phénomène en disant que les gouttes d'eau sont plus grosses en bas qu'en haut, parce que leur température est plus basse que celle des couches inférieures de l'atmosphère; en traversant ces couches, elles condensent les vapeurs aqueuses et augmentent par conséquent de volume ^
En comparant les résultats obtenus avec un pluviomètre situé à la surface du sol, et un second élevé de 1 mètre, Charles Martins a trouvé une différence minime de 12 millimètres sur un total de 453 millimètres d'eau, en prenant la moyenne des deux instruments.
C'est le pluviomètre situé à 1 mètre d'élévation qui a donné la plus forte quantité de pluie.
Dans le pluviomètre, à ras du sol, les grosses gouttes d'eau n'auraient-elles pas rebondi en certaine quantité sur la prairie?
L'emplacement le plus convenable est celui d'un jardin, àl'abri des murailles et des vents de remou, à unehauleur
* « Les remarques suivantes (sur les observations pluviométriques faites à deux niveaux), dit Arago dans les Annales de physique et de chimie, prouvent déjà, ce me semble, qu'on se trompe également, soit lorsqu'on suppose que la vapeur, dont les gouttes d'eau se saisissent en traversant les couches inférieures de Tatmosphère, est L'unique cause de la différence qui existe entre la pluie reçue par deux réservoirs inégalement élevés; soit lorsqu'on fait dépendre exclusivement celle différence des vents et des inclinaisons diverses qu'ils donnent aux filets liquides. »
tW ESSAI DE CLIMATOLOGIE.
de! mètre, dans une position parfaitement horizontale.
W. Gray et J. Phillips ont entrepris à York une série d'expériences, pour déterminer les quantités de pluie qui tombent à différentes hauteurs au-dessous du sol.
Les hauteurs relatives au-dessus de la rivière Ouse étaient les suivantes :
QUANTI lÉ DE PLUIE.
(1 année.)
Le pluviomètre de la tour de la cathédrale, à. 75"',76 o92'"'^,87
— du faîte du muséum. . . . ^^"'/lo 504'"'",55
— du jardin avec l'orifice au
: rasdusoL. .... 9"S74 594'"°s62
'Valeur moyenne annuelle :
Calhédralc. ... . . . . . 294™'», 75
Muséum 4M™'», 72
Sol '..... 545'»'",25
L'élévation amène des différences de pluie assez constantes, à différentes hauteurs au-dessus du sol.
La température influençant les quantités relatives d'eau tombée, cette dernière valeur est inversement proportionnelle à la température exprimée en degrés Fahrenheit, et par conséquent à l'humidité.
Person a fait aussi des expériences à la Faculté des Sciences de Besançon , et au fort Brégille. — Différence de hauteur, 194 mètres ; distance horizontale, i ,560 mètres.
Du 1'' janvier 1846 au T' septembre 1849, pendant les trois mois les plus chauds, il. est tombé :
Ji9 cenlimètres à la slalion inférieure, et 84 — — supérieure; différence O^jO^.
Pour les neuf autres mois, cette différence est presque double, et s'élève à 0,55.
A l'Observatoire de Paris, pendant la même période, la pluie tombée dans la cour surpasse la pluie tombée, sur la
L'AIR. m
terrasse, de 7 pour 100 pendant l'été, et de 15 pour 100 pendant le reste de l'année.
Ainsi, la différence entre les quantités de pluie recueillies en haut et en bas^ suit la même marche.
Cette différence est toujours beaucoup moindre en été qu'en hiver ; en moyenne elle se réduit pendant les mois les plus chauds à la moitié de ce qu'elle est pendant le reste de l'année.
Haeghens arrive aux mêmes résultats, en commentant trois cent quatre-vingt-deux mois d'observations consécutives, faites à l'Observatoire de Paris à deux niveaux différents (cour et terrasse).
Les études pluviométriques au sommet des montagnes offriraient un grand intérêt; mais, comme la plupart du lemps l'eau est solide sur les montagnes, il se présente une série de difficultés quand il s'agit de jauger la pluie, la neige et la grêle.
Si au bout de l'année, l'on recueille plus d'eau sur les montagnes que dans la plaine, cela tient à ce que les ondées y sont plus prolongées et plus fréquentes.
Il est parfaitement prouvé que sur les montagnes la pluie est composée de gouttes moins grosses que dans la plaine.
Il est difficile de déterminer avec le pluviomètre la quantité de neige et de grêle.
: Un vent, même faible, nivelle les inégalités de terrain sur lequel s'étale la neige, et un même poids de neige occupe sur le sol des hauteurs variables, suivant son plus ou moinâ de tassement.
La grêle, dans nos pays, tombe ordinairement sous forme de secteurs sphériques de 5 à 10 millimètres de fayon, mais on ne peut l'évaluer que très-approximativement, parce qu'elle est le plus souvent mêlée de pluie.
Quand l'air renferme uiie quantité de vapeur d'eau
supérieure à celle que comporte son état de saturation, une partie de la vapeur se liquéfie; mais si les couches atmosphériques sont à une température plus basse que zéro, c'est de la neige qui se forme.
On ignore encore si la vapeur d'eau, subitement précipitée, se condense d'abord en gouttes de pluie, ou si elle se convertit directement en paillettes glacées, dont l'agglomération constitue le phénomène neige.
Si Ton reçoit des flocons de neige sur des objets de couleur sombre, à une température au-dessous de zéro, l'on reconnaît cette grande régularité de formes qui faisait l'admiration de Kepler.
Les molécules des corps, en passant de l'état liquide à l'état solide, se groupent de manière à engendrer des solides terminés par des plans inclinés les uns sur les autres d'une quantité angulaire constante : ce sont les cristaux ^
Les cristaux de glace ne sont jamais si réguliers que lorsqu'ils sont formés par la vapeur d'eau qui se dépose sur des corps solides, par exemple, la gelée blanche qui se précipite par un temps calme et humide, la neige qui tombe sans être chassée par les vents.
