SECTION II

Du Froid qui accompagne la fonnation de la Rosée.

Des écrivains populaires ont fréquemment parlé de la rosée comme étant froide. Ainsi Cicéron et Virgile lui donnent l'épithète de gelidus , Mil ton celle de c/«7/(fri-leuse), et Collins celle de cold (froide). Il y a un pas-sage du même sens dans Hérodote, où il est dit qu'en Egypte le crocodile passe une grande partie du jour sur la terre sèche, mais toute la nuit dans le Nil , qui est plus chaud que l'atmosphère et la rosée. Parmi les phi-losophes , cependant, M. Wilson est, je croîs , le pre-mier qui ait soupçonné l'existence d'une telle connexion.

Dans mes expériences sur la température des corps mouillés de rosée , je me servais de petits thermomètres (les plus longs n'avaient que 8 pouces )-, leurs réservoirs globuleux n'avaient, dans la plupart, que 2 à 2 { li-gnes de diamètre 5 leurs échelles, qui étaient dressées à la manière de Fahrenheit, étaient d 'ivoir ou de bois, et presque toutes munies de pentures (langes). Ils étaient toujours employés nus , excepté lorsque je les cou-vrais de certaines substances dont je voulais reconnaître 1 *e ffe t.

Au moyen de ces instrumens j'ai plusieurs fois y pen--

(31 ) dant des nuits sereines et tranquilles, examiné la tem-pérature de l'herbe couverte de rosée, et je l'ai constam-ment trouvée plus basse que celle de l'air, par-tout de la distance d'un pouce à celle de 9 pieds ( am,7 3) au-dessus de la terre ; cette dernière hauteur étant la plus grande à laquelle j'aie jamais observé la chaleur de l'at-mosphère dans ces expériences ; mais en général j'ai com-paré la température de l'herbe couverte de rosée avec celle de l'air à 4 pieds ( im, 21 ) au-dessus de la terre; et dans des nuits bien calmes et claires , j'ai souvent trouvé l'herbe, à l'endroit ordinaire de mes observations, 7) el ou 9 degrés ( 3",8 à 5° th. centig. ) (1) plus froide que l'air; plusieurs fois elle fut 10° ( 50,5 th. c.) et 11° (60, 11) plus froide que l'air ; et unefois elle le fut de 120 (6°,66). Ces différences ne sont pas aussi grandes, à la vérité, que celles rapportées dans l'ouvrage posthume de M. Six; mais dans ses expériences, la température de l'herbe était comparée à celle de l'air, à 7 pieds au-dessus de la terre, hauteur à laquelle on peut regarder la température çomme étant de i degré plus élevée qu'elle ne l'est à 4 pieds; outre cela, les différences les plus considérables rapportées par M. Six se présentaient en hiver : alors, dit-il, la rosée occasionne un degré de froid plus grand qu'en tout autre temps. Je n'ai fait que peu d'expériences(. sur la température de l'herbe pendant cette saison. Enfin mes expériences ont presque touj ours été faites sur de l'herbe fort courte, tandis que les thermomètres de M. Six étaient placés sur de l'herbe longue recourbée vers la terre par

(1) Les degrés de chaleur notés entre deux parenthèses se rapportent à l'échelle du thermomètre centigrade.

( 3* ) une forte pression ; en cet état ils marquaient une ttfn-pérature de 1°,2°,3° ( 00,55- i°,i—i°,66 th. c. ) plus Lasse que celle indiquée par de semblables thermomètres placés sur l'herbe , à moins d'un pouce de hauteur. Dans ces circonstances, si je n'avais pas rencontré d'obstacles au lieu ordinaire de mes opérations et sous différens rap-ports , outre la petitesse de l'herbe , pour la production d'un grand froid, je crois que, vu la supériorité de mes thermomètres sur ceux de M. Six, pour marquer un froid superficiel et passager, j'aurais aperçu quelquefois une différence de plusieurs degrés supérieure à la plus grande que ce gentilhomme ait jamais observée, et qui fut une fois de i3° 1,- ( 70,47 th. c. ). Pour confirmer cette opi-nion, je dirai qu'ayant exposé vers le soir, dans une courte visite que je fis à une campagne plus éloignée y un thermomètre sur la surface d'une prairie bien découverte, je le trouvai un moment après, quoique l'herbe fût courte et le temps chaud , de 14° ( 7 0,7 5 th. c. ) plus bas qu'un semblable thermomètre suspendu dans l'air à 4 pieds au-dessus de l'herbe. Si à cette quantité on ajoute i °(0°,27), pour compenser la différence d'élévation entre la hauteur de suspension de nos thermomètres, le froid qui accom-pagne la rosée , observé par moi cette nuit sur l'herbe y excédera de 1° (0°,55) le plus grand abaissement observé par M. Six.

Conformément à quelques-unes de mes observations y la froidure de l'herbe commence à paraître plus grande que celle de l'air, pendant un temps clair et calme, l'après-midi , dans les endroits abrités du soleil, et jouissant malgré cela d'un grand aspect du ciel, bientôt après que la chaleur de l'atmosphère a commencé à diminuer ; une

( 33 ) froidure semblable persiste sur l 'herbe, dans les matinées, tranquilles et sereines, pendant quelque temps après le lever du soleil, dans les endroits abrités de sa lumière di-recte , mais du reste bien exposés au ciel ; mes expé-riences sous ce rapport n ont pas été multipliées , et au-cune ne fut faite en hiver; ce qui, je présume, est la raison pour laquelle je n'ai jamais observé de froid , du à cette cause ^ plus tard , dans la matinée, qu'une heure après le lever du soleil. Cependant M. Wilson de Glas-gow a une fois observé, dans le cœur de l'hiver, que la surface de la neige était beaucoup plus froide que l'air jusqu'à un peu après midi (i).

Pendant les nuits sombres, surtout s'il faisait du vent, l'herbe n'était jamais beaucoup plus froide que l'air. En de telles nuits leurs températures furent quelquefois la, même $ d'autres fois celle de l'herbe était plus élevée, quoiqu'elle fût encore mouillée de pluie, et que consé-quemment elle dût être refroidie jusqu'à un certain point par l'évaporation. Durant l'une de ces nuits, l'herbe fut trouvée de 4° (20,2 th. c.) plus froide que la terre j à un pouce au-dessous de la surface du sol, ce qui est une raison suffisante pour que l'herbe elle-même soit plus chaude que l'air, Toutefois, s 'il faisait du vent, le ciel étant clair , on trouvait toujours l'herbe un peu plus froide que l air \ et dans un temps calme, les nuages étant fort haut, quoiqu'assez étendus et denses pour cacher complète-ment le ciel, on trouvait encore quelquefois la tempé-rature de l'herbe plus basse que celle de l'air de plu-sieurs degrés. Une fois j'ai observé, pendant une nuit de

(i) Mémoire dans les Transact. philos., 1,81.

( 34 ) tette espèce, une différence de 5° (20,75 th. c.) entre Ietrré températures.

Si la nuit devient sombre après avoir été bien clairc. quoiqu'il n'y ait aucun changement à regard du calme y il s'ensuit toujours une altération considérable dans la température de l'herbe, et cela quelquefois presque su-bitement. Une telle nuit, Pherbe, après avoir été de Il 2" (6°,65) plus froide que l'air, s'échauffa au point de ne l'être plus que de 2" (I°,I Î th. c.) , la température de l'air étant demeurée la même pendant les deux observations. Une seconde nuit, l'herbe devint plus chaude de 911 (5°) dans l'espace d'une heure et demie. Une troisième nuit, en moins de 45 minutes, car le phénomène arriva pen-dant que j'avais fait une absence de 45 minutes , la tem-pérature de l'herbe s'éleva de 150 (8°,3o), tandis que celle de l'air voisin n'avait augmenté que de 30 { (i°,93). Durant une quatrième expérience, la température de l'herbe à 9 ± heures sonnées était à 3a° (o°,o) ; 20 mi-nutes après , je la trouvai à 39° (3°,85 th. c. ) , le ciel s'étant couvert dans l'intervalle; encore 2o minutes après le ciel s'étant éclairci, la température de I herbe était re-venue à 3a° (o°,o). Ces observations sont les plus remar-quables que raie faites sur ce sujet; mais je puis ajouter que j'ai vu souvent, durant des nuits généralement claires y un thermomètre mis sur le gazon s'élever de plusieurs. degrés au passage au zénith d'un nuage pendant quel-ques minutes; d'un autre côté, j'ai, dans deux nuits, ob-servé un degré de froid fort considérable se manifester sur la terre, en plus que dans l'atmosphère, pendant de courts intervalles de clarté qui laissaient voir le ciel de temps en temps.

(35) * Je n'ai point parlé, dans la section précédente, d'un autre état obscur de l'atmosphère, attendu qu étant occa-sionné par le brouillard, et que l'humidité alors déposé(Y v s'attache indistinctement à tous les corps, je ne pouvais déterminer , pour cette raison, s 'il se forme ou non de! la rosée pendant sa durée. Mais à l'égard de la connexion de cet état de l'atmosphère avec le froid, j'ai à remarquer que, plusieurs fois, il son apparition entre le point du jour et le lever du soleil, j'ai trouvé que la différence entrer des thermomètres placés sur l'herbe et dans l'air dimi-nuait beaucoup de ce qu'elle avait été pendant la nuit. Jamais, à la vérité, je ne l'ai vue disparaître ; mais j 'ai attribué cela à ce que l'air n'était vraiment pas très-obs-cur ci. Néanmoins, j'ai maintenant- sujet de douter de la justesse de cette conclusion ) car , au soir du ier janvier 1814, j'ai trouvé, durant un brouillard épais , le temps étant bien calme , un thermomètre mis sur l'herbe en-tièrement couvert de gelée blanche, 90 (5°,o) plus bas qu'un autre suspendu dans l'air à 4 pieds au-dessus. Dans la soirée suivante, l'air étant également calme, mais le brouillard assez atténué pour me permettre de voir que le ciel était presque tout couvert de nuages, la différence' entre les deux thermomètres disposés comme ci-dessus L n'était que 1° (00,55 th. c.). En comparant les observai tions de ces deux soirées, je conclus que, dans la pre-mière, il n'y avait que peu ou point de nuages au-dessus du brouillard, et conséquemment que le brouillard, s'il n'y a pas de nuages au-dessus de lui, peut, dans un air bien calme, admettre l'apparition d'un degré considérable de froid, nuitamment, sur la surface de la terre, en plus que celui de l'atmosphère. M. Six dit, à la vérité, en parlant

(36) des rapports du froid avec la rosée, dans son Mémoire imprimé dans les Transactions philosophiques pour 1788 : « Les brouillards , autant que je puis l'apercevoir, n'em-- » pèchent point du tout le refroidissement 5 ils l'aug-' » mentent plutôt ». Mais c'est une erreur, venant très-pro-bablement de ce qu'il attribuàit l'effet d'une nuit claire à sa matinée pleine de brouillard 5 car il n'examinait ses. thermomètres qu'au jour. Il a ensuite reconnu son erreur, puisque, dans son ouvrage posthume, les brouillards épai& sont rangés parmi les circonstances qui empêchent tou.., jours un peu, et quelquefois complètement, que l'appa-rition du froid sur la surface de la terre ne soit plus grande que celle de l'atmosphère. Pendant un brouillard fort épais, M. Wilson n'a point trouvé de différence entre un thermomètre mis sur la neige, pendant la nuit, et un' autre suspendu dans l'air (1).

Lorsque, durant une nuit claire et tranquille , on exa-mine en même temps plusieurs thermomètres dans des situations différentes , on trouve toujours que ceux placés o.ù il se forme le plus de rosée sont les plus froids. Ainsi 1 une nuit j'ai trouvé un thermomètre mis sur un peu de laine au milieu de la planche élevée, de 90 (50,0) plus bas qu'un autre thermomètre en contact avec une égale quantité de laine attachée inférieurement au mi-lieu de la planche. Pendant deux autres nuits , la diffé-rence entre ces deux thermomètres, aux mêmes endroits,, fut de 8° (40,40 th. c.). J'ai aussi trouvé, dans deux autres nuits sereines et calmes , une portion de gazon re-couverte du toit de carton, et une autre renfermée par

(1) Edimb., Trans. phil., 1, i 7o.

( 37 ) Je cylindre de terre, toutes deux plus chaudes de i o" (5°,55 th. c.) que le gazon environnant bien exposé au ciel. Pensant qu'il serait possible que le cylindre, qui avait été exposé la veille au soleil, eut conservé de la chaleur dont il avait été pénétré, une autre nuit, je plaçai à côté un cylindre de carton mince ; mais il fut également efficace pour empêcher le froid de parvenir sur le gazon. Lorsque l'exposition durait plus long-temps que dans les exemples précédens, et que, par conséquent, il y avait plus de rosée formée, le froid était aussi plus considérable, mais toujours moindre que là où l'exposition était sans obstacle. Par exemple , une nuit, où 10 grains de laine placés au milieu du gazon qui était abrité par la planche élevée, avaient gagné 7 grains, et la même quantité sur l'herbe bien exposée au ciel, avait gagné 10 grains, la différence entre les températures des deux portions de gazon n'était que de 20; ( io,37 th. c.).

On observe la même correspondance lorsque les diffé-rences dans la quantité de rosée ne dépendent pas, comme aux exemples précédens, d'une différence d'exposition au ciel. Ainsi, le mercure d'un thermomètre placé stfr de la laine, sur la planche élevée, fut trouvé à 44° (+6°,65 th. c.), tandis que celui d'un autre suspendu dans l'air à la même distance de la terre et enveloppé de laine, était à 480 (8°,85 th. c.). La laine aussi était ordinairement un peu plus froide sur la planche éle-vée (1) que la même substance sur l'herbe , lorsque

(1) Le froid plus considérable sur la planche élevée, dans, mes expériences, dépendait très-probablement de la petitesse de l'herbe , puisque M. Wilson a trouvé que la neige sur la,'

( 38 ) la nuit était bien tranquille ; et le bout sous le vent de cette planche était, en général, plus froid que le bout au vent.

Mais les exemples de ce genre les plus remarquables se sont offerts sur le chemin de gravier et sur la couche de terreau découverte. Pendant les nuits tranquilles et se-t reines, les surfaces de ces corps étaient toujours plus chaudes que l'herbe environnante, et souvent plus chaudes que l'air. Une de ces nuits, j'observai, 2 j heures après le coucher du soleil, la surface du chemin de gravier de 16° i (g", 12 th. c.), et celle de la couche de terreau de 120 £ (6° ,g2 th. c.), plus chaudes que l'herbe qui était tout auprès et également exposée au ciel. A mesure que la nuit avan-» çait, des nuages se formèrent et s'accumulèrent ; en con.. séquence de quoi la différence, au lever du soleil, entre lea températures de l'herbe et du chemin de gravier n'était plus que de 6° (3°,3o), et entre celles de l'herbe et de la couche de terreau, de 4° (2°,20), dans cet intervalle, la tem^ pérature de l'herbe ayant augmenté considérablement, pendant que celle des autres corps avait un peu diminua Une autre fois, un moment avant le lever du soleil, unet matinée bien claire ayant succédé à une nuit sombre, je trouvai le chemin de gravier de 100 (50,55), et la, couche de 9° (5°,0) plus chauds que l'herbe voisine, qui terre était plus froide que le même corps placé sur une planche élevée. Si on ajoute 1% 2° ou 5° (o°,55—I°,I — jo,65 th. c.) au froid de l'herbe pour le lieu de mes observa-tions , conformément à la différence trouvée par M. Six entre les températures de l'herbe longue et de l'herbe courte dans les nuits à rosée, le froid 6ur ma planche élevée, dans de sem-blables nuits, aurait toujours été moindre que celui du gazons

(39) itait de 8° (4°,40) plus froide que l'air. Deux de ces .exemples se sont présentés en été , et je crois que des différences aussi considérables ne doivent être observées que dans cette saison. Ce fut la première de ces deux ïiuits que io grains de laine ne gagnèrent qu'un demi, grain d'humidité sur le terreau, et que la même quan-tité ne gagna rien sur le gravier. Le sable de rivière fait voir que le peu de tendance du chemin de gravier pour se refroidir, de même que son peu d attraction pour la rosée , proviennent de sa situation, et non de la nature de la substance dont il est composé : car le sable de rivière étant placé sur la planche élevée, fut , pendant quatre nuits , dont aucune n'était favorable à la production du froid, de 70 — 70 — 80 —et 8; (3°,85-3°,85 - 4°,45 et 4°,71 th. c.) plus froid que l'air à la même hauteur.

On peut ajouter ici que j'ai toujours trouvé, dans les nuits à rosée, la température de la terre, à un demi-pouce ou un pouce en dessous de sa surface, beaucoup plus cliau de que l'herbe supérieure. Dans cinq nuits semblables, les diffé-rences ont été de 12° à 16° (de 6°,65 a 8°,85 th. c.). La terre, à la profondeur sus-mentionnée, était aussi pres-que toujours plus chaude, dans les nuits à rosée, que l'air ; quelquefois cela était très-considérable, car une nuit je l'ai trouvée plus chaude de 10° (50,55 )} une autre de 9° (5°), et une troisième de 70 | (4°, 12). Il se pré-senterait sans doute une exception si un temps bien doux succédait à un long froid ; mais je n'en ai pas fait l 'ex-périence.

Dans les expériences faites an sommet de ma maison à Londres, j'ai toujours trouvé, durant les nuits claires et calmes ; la laine exposée sur le châssis de bois plus

froide que l'air à la même hauteur; mais la différence

était rarement de plus de 3° (10,65). Un soir, cependant,

que la rosée s 'y formait plus abondamment que de cou-tume , la différence fut de 5° (20,75 ). Je me suis assuré que la petitesse de ces différences n'était pas entièrement occasionnée par quelque chose de particulier à l'air des villes, car j'en ai trouvé de beaucoup plus grandes dans un jardin presqu'au milieu de Londres, d'où on voyait la majeure partie du ciel.

Les métaux fournissent également des preuves de la connexion de la rosée avec un froid, dans la substance sur laquelle elle se forme, supérieur à celui de l'atmo-sphère voisine. Cependant mes observations sur la tempé-rature des métaux, quand ils sont exposés à l'air dans des nuits à rosée, ont été moins nombreuses que celles sur plusieurs autres sujets traités dans cet essai, par la raison que j'avais moins fréquemment l'occasion de les faire, et que je retrouvai inexactes plusieurs de celles que j avais faites. Je crus, par exemple, pendant quelque temps que la température d'un métal, dans une nuit à rosée, pouvait s'apercevoir aisément par la manière que j'avais coutume d'employer pour reconnaître la température de l'herbe couverte de rosée ; mais une nuit, voyant de la rosée sur le tube de verre d'un thermomètre posé sur un métal mis sur l'herbe, pendant que le métal lui-même était bien sec, je regardai comme probable que la température indiquée par le thermomètre n'était pas la température réelle du corps sur lequel il était appli, qué; pour en être certain, je plaçai sur le métal un se-cond thermomètre couvert de papier doré, qui donna , dans trois observations, 6° ¡ - 0 (3°,57 - 3°,S5

( 41 ) — 3^85 ) de plus que l'autre. Dans ce cas, la boule du thermomètre nu, à cause de sa petitesse, occupait né-cessairement moins de surface que l'échelle à laquelle il était attaché, et conséquemment n'était pas en contact avec le métal ; mais même lorsque la boule d'un thermo-mètre était appliquée immédiatement sur un métal, dans une nuit claire et calme, il marquait communément 2° et 3° (I°,I I et 1°,65), et quelquefois davantage, en moins qu'il n'était Indiqué par un thermomètre semblable recou-vert d'un papier doré et placé de même. J'ai trouvé égale-ment nécessaire, dans celte recherche, de corriger la tem-pérature de l'air comme étant indiquée par un thermo-mètre nu. Car, dans des nuits tranquilles et sereines, un thermomètre renfermé dans une enveloppe de papier doré ou argenté, et suspendu dans l'air à 4 pieds du sol, était ordinairement observé à 1 0 ou 20 (oO,8:l ou 10, II) plus haut qu'un thermomètre de la même construction découvert et suspendu à côté. J'observai une fois que la dif-férence entre deux semblables thermomètres, ainsi placés, était de 20 \ ( 1 0,37 ), et une fois de 3°-!; ( 1 ° ,92). On peut croire que ces différences ne sont peut-être occasionnées que parce que l'enveloppe métallique empêche la trans-mission de la température de l'air à l'instrument enfermé; mais je me suis assuré que ce n'est point là la raison, en observant que , pendant des nuits sombres, ii n'y a pas de différence entre les deux thermomètres ; que même, durant les nuits claires, un thermomètre contenu dans une enveloppe de papier blanc, un peu plus épaisse que le papier métallique, était toujours près de la même tem-pérature qu'un thermomètre nu qui était suspendu au-près , et que quand il y avait une différence entre ces

( 42 ) deux derniers, le thennomètre enveloppé de papier blanc était ordinairement plus bas que l'autre.

L'estimation de la chaleur de l'air et des métaux, dans les nuits à rosée, est sujette à erreurs pour d'autres rai-sons : cependant, comme elles sont peu importantes , je n'en parlerai pas, et je continuerai à établir les résultats de mes observations sur la température des métaux ex-posés nuitamment au ciel, quoique je ne puisse répon-dre de leur entière exactitude.

Des plaques de métal minces , brillantes, la plus petite ayant une surface de 25 pouces carrés, et quelques-unes plus de i oo pouces, furent plusieurs fois trouvées, étau; mises sur l'herbe qui attirait la rosée, de 1°—s°—3"(o°,55

-1°,1-10,65) plus chaudes que l'air à 4 pieds au-dessus. Une autre fois leur température était la même que celle de l' air ; dans deux de ces cas , leurs surfaces supérieures furent toujours exemptes de rosée ; par conséquent, les métaux ainsi situés étaient souvent beaucoup plus chauds que l'herbe qui les entourait. Je n'ai pas fait d'expé-riences sur ce point, pendant les nuits qui présentaient les plus grands exemples de froid sur l'herbe, relative. ment à la température de l'air ; néanmoins j'ai trouvé, une nuit, un métal sur l'herbe plus chaud de 10° (5°,55) que l'herbe environnante; dans deux nuits, les différences furent 90 et 8° ( 5° et 40,40 )• La supériorité de la chaleur des métaux posés sur l'herbe sur la chaleur de l'air, quand elle existe, participe évidemment de la tempéra-ture de l'herbe qu'ils recouvrent, et celle de l'herbe, de la température de la terre sous cette portion d'herbe; car cette portion est toujours un peu plus chaude que le métal j mais moins que la terre. 1

D'un autre côté, les métaux sur lesquels la rosée se for-mait pendant qu'ils étaient sur l'herbe, furent toujours plus froids que l'air 5 en sorte que si un métal, sur le gazon , se couvrait de rosée, pendant qu'un autre situé de même restait sec. le premier était toujours plus froid que le second.

Quand un métal sur le gazon se couvrait de rosée, l'herbe qu'il recouvrait était toujours plus froide que celle qui était sous un autre métal privé de rosée.

Pendant qu'un métal recevait de la rosée, en consé-quence de son élévation dans l'air, il était toujours plus froid qu'un semblable métal qui restait exempt de rosée sur l'herbe. > t

Les plus grands exemples de froid que j'aie observés sur les métaux, se présentèrent dans les temps où les autres corps placés près d'eux étaient devenus considé-l'ablement plus froids que l'atmosphère.

Cependant le froid contracté par les métaux, dans leur exposition en plein air. pendant une nuit claire et tran-quille, était toujours moindre que celui des autres corps semblablement situés. Le plus grand excès de froid que j'observai d'après cette cause, avec les plus grandes pla-ques métalliques, sur la température de l'air, n'allait pas à plus de 3° à 4° ( 10,65 à a°,2o). Si des morceaux beau-coup plus petits étaienrplacés sur l'herbe, les résultats étaient différens; car j'ai trouvé un petit thermomètre placé dans cette situation, et enveloppé d'une gaîne de papier doré, de 3° ( i°,65 ) moins froid que l'herbe envi-ronnante, durant une nuit favorable à l,a production du froid sur la surface de la tene.

Je n'ai rassemblé que peu de faits relatifs aux tempe--

( 44 ) ratures comparatives de différens métaux , quand ils étaient exposés ensemble en plein air pendant des nuits à rosée; mais ceux que j'ai recueillis tendent à prouver que les métaux qui se recouvrent le plus promptement de rosée deviennentplus froids que l'air, plus promptement que ceux qui reçoivent la rosée avec moins de facilité.

Plusieurs des expériences citées dans cette section font voir que quand on examine en même temps des corps également exposés à l'air pendant la nuit, ceux qui ont le plus de rosée sont aussi les plus froids. Cette corres-pondance ne s est point retrouvée, cependant, dans les ex-périences de différentes nuits, ou même de différentes par-ties de la même nuit. Ainsi, durant deux nuits où l'herbe était de 12° et de 14° ( 6°,65 — 7°75 ) plus froide que l 'air, il y avait peu de rosée; tandis que dans une nuit plus abondante en rosée que je n'en eusse jamais vue , le froid de l'herbe en-dessous de celui de l'air était en gé-néral de 3° et 4° ( 1 °,65 — 2°,20 ), et j'ai toujours vu moins de rosée vers le coucher du soleil que vers son lever, lorsque le temps était également calme et clair à ces deux époques, quoiqu'il y ait ordinairement, dans cette contrée au moins, une plus grande différence dans les températures de l'herbe et de l'air au soir qu'au ma-tin. J avais précédemment observé aussi que des corps exposés au ciel, dans une nuit sombre mais calme, étaient quelquefois de 2° à 3° ( I°,I à 10,65 ) plus froids que l'air, sans avoir aucune apparence de rosée; et quand deux métaux, ayant différentes capacités pour la rosée , étaient exposés ensemble, j'ai vu que celui qui avait une

( 45 ) attraction plus' forte pour ce fluide était plus froid que l'autre, quoiqu'ils fussent secs tous deux.

Je terminerai cette première partie de mon essai en rapportant les résultats de quelques expériences faites dans le dessein de déterminer les tendances des différens corps à se refroidir pendant leur exposition nocturne au grand air. Malheureusement le temps n'était pas toujours favorable à mes vues ; néanmoins ce que j'ai recueilli me paraît mériter d'être rapporté.

Dans les observations mentionnées jusqu'à présent sur la connexion du froid avec la rosée, j'ai principalement considéré la température de l'herbe, en partie parce qu'elle m'avait servi dans mes expériences, et en partie par un desir que je formai ensuite de comparer mes ex-périences à celles de M. Six, qui s'était borné à cette sub-stance. Je la trouvai cependant fort insuffisante pour pro-curer les moyens de comparer les degrés de froid produits nuitamment à la surface de la terre en divers temps et lieux; car son état, dans différentes nuits, sur les mê-mes parties du gazon où je travaillais ordinairement, et sur différentes parties du gazon dans les mêmes nuits , était souvent inégal par rapport à sa hauteur, à son épais-seur et à sa finesse, toutes circonstances qui influaient sur le degré de froid qu'elle produisait. J'observai, en consé-quence , une bien plus grande uniformité dans les résul-tats d'expériences faites avec divers autres corps, dont l'état, quand ils étaient exposés à l'air, restait toujours le même. De ces corps, ceux qui produisaient le plus de froid étaient les filamenteux et les cotonneux ', comme

(46) la laine de moyenne finesse, la soie crue bien fine, le coton non filé bien fin , le lin fin et le duvet de cygne, qui tous étaient non - seulement mieux refroidis que l'herbe dans les nuits claires et calmes , mais qui don-naient aussi naissance- à un plus grand degré de froid qu'on ne l'eiit presque jamais observé sur l'herbe, même , dans son état le plus favorable. Parmi les corps de cette, classe, la laine produisait le moins de froid, et j'ai dit ci-, devant qu'elle attirait la rosée moins que la soie, le coton^. et le lin. Ces derniers et le duvet de cygne ont été trouvés égaux ou à-peu-près dans leur tendance à se refroidir. Le duvet de cygne, néanmoins , offrit le plus grand froid, mieux et plus souvent qu'aucun des autres : pour cette. raison, et parce qu'il était plus aisément disposé , car tel) que je m'en servais, il était encore attaché à la peau de. l'oiseau, je n'ai presque plus employé d'autres corps de la même classe. La nuit où l'herbe se trouvait de 140 (7°5?5) plus froide que l'air , le duvet, mis à côté sur l'herbe, était encore un degré plus bas. Cette différence de 15° (8°,30) entre les températures, durant la nuit, d'un corps. sur la surface de la terre , et celle de l'air à quelques pieds au-dessus de la terre, est la plus grande que j'aie ob-servée.

La paille fraîche et entière et les rognures de papier. blanc, quoique ne pouvant être mises, à proprement par-ler, parmi les substances filamenteuses, furent aussi re-connues comme produisant un peu plus de froid que la laine que j'avais employée.

La classe suivante consistait en corps à l'état de poudre plus ou moins fine. C'était le sable blanc de rivière, lé verre, la craie, le charbon de bois, le noir de fumée e|

( 47 1 J'oxide brun de fer. La craie produisait le moins d'effet, et les trois dernières substances indiquaient le plus grand froid. Néanmoins elles étaient toutes inférieures, à cet égard, aux corps de la première classe.

Des corps solides ayant une surface exposée au ciel, de 25 pouces carrés au moins , formèrent une troisième classe, sur laquelle les mêmes expériences ont été faites. Les substances particulières à ce cas qui ont été essayées, sont le verre, la brique, le liège, le bois de chêne et la cire. Toutes furent également trouvées inférieures aux substances filamenteuses. De ces dernières expériences il résulte que quand une boule de verre de thermomètre est appliquée la nuit sur un corps exposé à un ciel clair, la température indiquée ne sera pas exactement celle du corps en question, à moins que sa disposition à se refroidir dans une telle situation ne soit la même que celle du verre. Un exemple de ce fait est rapporté à la page 40 de cet essai.

Cependant, mes principales expériences de ce genre ont été faites avec la neige.

Le Tt5 janvier i8t3, la terre étant alors couverte d'un pouce de neige environ, j'allai à la campagne au lieu ordinaire de mes expériences, mais pendant, 8 heures que je considérai mes thermomètres , le ciel n'a pas cessé d'être caché entièrement par des nuages. L'atmosphère était pour la plus grande partie bien tranquille, et un thermomètre sur la neige s'arrêtait généralement 20 (i',io) plus bas qu'un autre dans l'air. Cette différence n'était pas due à Févaporation ; cela est prouvé par le thermo-mètre sur la neige s'élevant toujours d'un demi à un de-gré (de 0°,27 à 0°,55) toutes les fois que l'air était un

( 48 ) peu agité , et baissant de la même quantité aussitôt qu'uné grande tranquillité survenait.

Je n'eus point l'occasion de renouveler mes observa-tions sur la neige avant le commencement de cette année 1814. L'étatde ma santé ne me permettant point d'éprouver beaucoup de fatigues et de rester long-temps à l'air, pen-dant la nuit, je me restreignis à faire quelques expériences dans le grand jardin de Lincoln s-Inn Fields. J'y allai, pour la première fois, le soir du 4 janvier, comme il ve-nait de tomber beaucoup de neige, désirant commencer mes observations avant que sa surface n'eût éprouvé de refroidissement par son exposition au ciel. J'avais encore un autre motif; car M. Kirwan, en opposition directe à des faits incontestables, très - clairement établis par M. Wilson, avait dit que le grand froid observé par ce gentilhomme sur la neige venait de ce que cette substance avait retenu la température de la haute région d'où elle était tombée (1). Le résultat de ma recherche fut que la surface de la neige et de l'air à 4 pieds au-dessus, avaient précisément la même température. L'épaisseur de la neige était de 4 pouces.

Ma seconde expérience se fit le soir du 6, parce qu'il avait neigé la veille. Le ciel était clair, mais l'air fort agité. La chaleur de l'atmosphère, à la hauteur de 4 pieds, était, à 9 £ heures, de 26° (—3°,3o); tandis que celle de la surface de la neige et celle du duvet mis dessus, étaient à 22°(-5°,55). L'épaisseur de la neige se trou-vait alors d'environ 5 pouces.

Le 7, un peu après le coucher du soleil, la chaleur de l'air dans le jardin était de 23° (— 5°,0), celle de la

(1) Ou températures , p. 50.

(49) Surface de la neige de 19°(-7°,20) mais celle du duvet mis sur la neige , seulemeut de i5° (-9°,45). Il régnaitalors une petite brise ; quelques parties du ciel étaient couvertes de nuages, et l'atmosphère inférieure était un peu obscure. Pendant que la surface exposée de la neige était à 19° (-.. 7°,20), une partie de la surface qui avait été couverte d'un morceau de carton pendant 20 minutes, était à 220 (-5°,55). L'herbe dessous la neige était à 3i°(—o°$55), et la terre, à un pouce en-dessous de l'herbe, était à 32° (o°).

Après cela il n'y eut plus de temps propre aux expé-" riences jusqu 'au i3. Ce jour, j'exposai les thermomètres à 8 heures du soir, le ciel étant alors sans nuages 5 mais les étoiles n 'étaieiit pas brillantes , et il y avait un mouvement sensible dans l'air. A 8 ; heures, la température de l'air était à 22° 4 (—5°,27), celle de la surface de la neige à 1 3°(- i o°,55), et celle du duvetsur la neige à 8° (----13°,30). A 9 heures l'air était à 23° I (-4°,72), la neige à 170 { ^ et le duvet à 150 (—()0,45). Le ciel étant alors couvert, en grande partie; de légers nuages élevés 1 mes expériences cessèrent. A 10 { heures le ciel était bien brillant et l'atmosphère bien calme ; mais il ne convenait pas de renouveler mes observations. Si je les eusse répé-tées alors , j aurais probablement trouvé une différence entre les températures du duvet et de l'air, de plusieurs degrés plus considérable qu'une de 14° j (8°,02) qui s'é-- -tait déjà présentée le soir , et conséquemment plus forte .que les plus grandes que M. Wilson ait observées entre les températures de la neige et de l'atmosphère , et dont l'une était de 16° (8°,85).

La plus prochaine soirée favorable fut celle du 21. Beau-coup de neige ayant tombé dans l'intervalle, il y en avait

( 5o ) une couche de plus d'un pied d'épaisseur. Les thermomè-tres furent observés cinq fois entre 4 heures S' et 4 heures 55'. Quatre fois le duvet donna i3° (7°,20), et une fois 13° ^ (7°,47) moins que l'air, dont la température, dans les 4 premières observations, était de 26° (—3°,3o), et dans la dernière de a5°^(—3°,57). La température de la sur-face de la neige, pendant toute la durée des observations, fut de 17° (—8°,3o), et conséquemment 4 fois 4° (2°,20) et une fois 5° ( 20,75 ) , moins froide que celle du du-vet. L'atmosphère était à-la-fois sans nuages et presque calme ; mais il y avait un fort brouillard.

Avant de pouvoir trouver une autre soirée favorable aux expériences, ma santé s'affaiblit à tel point que je fus obligé de les cesser. Je terminerai donc ce détail par deux remarques. il. Si M. Wilson avait eu l'habitude d'exa-miner la température du duvet ou d'une autre substance analogue placée sur la neige, il aurait observé un froid, à la surface de la terre, excédant celui de l'atmosphère de 20° (1 lQ,IO) ou plus , dans cette nuit où il observa un excès de 16° (8°,85 J. 20. Puisqu'un soir que l'atmosphère n'était ni bien claire ni bien tranquille, j'ai trouvé une différence de i4° î (8°,02) entre les températures de l'air et du duvet, laquelle n'est que d'un demi-degré (o°,27) moindre que la plus grande différence que j'aie jamais ob-servée entre les mêmes corps dans les nuits d'été les plus claires et les plus tranquilles , il s'ensuit une confirma-tion dela conclusion que M. Six a tirée deses expériences , ce qu'on peut faire aussi de celles de M. Wilson, que les plus grandes différences par nuit, quant à la chaleur entre la surface de la terre et l'atmosphère qui est auprès, sont celles qui surviennent dans les temps les plus froids.