CHAPITRE XII
Des oscillations de l'atmosphère.
Ir ouR arriver à l'océan , l'action da aoleil et de la Inné traTerse l'atmosphère i^at doit par conséquent, en éprouver l'influence , et être aasujettie tk des moaremens semblables & ceux de la mer. De \k résultent des variations përiodiijnes dans la bantenr du baromètre, et des vents dont la direction et l'intensité sont périoâi(}ues. Ces vents sont peu considérables et presque insensibles dans une atmospbëre d'ailleurs fort agitée : l'étendue des oscillations du baromètre n'est pas d'un millimètre , à l'équatenr même où elle est la plus grande.
J'ai donné dans le quatrième livre de la Mécanique céleste, la théorie de toutes ces variations, et j'ai provoqué sur cet objet l'attention des observateurs'. Cest i l'équateur qu'il semble le plus convenable d'observer les variations dans la hauteur dn baromètre : oon-seulement elles y sont les plus grandes, mais encore les changemens dus aux causes îrréguliëres y sont tes plus petits. Cependant comme les circonstances accessoires augmentent considérablement les hauteurs des marées dans nos ports; elles peuvent semblablement accroître les oscillations de l'atmosphère , ainsi que les variations correspondantes du baromètre , et il est intéressant de s'en assurer par les observations.
Le fluE atmosphérique est produit par les trois causes suivantes : la première est l'action directe du soleil et de la lune sur l'atmosphère ', la seconde est l'éldvation
et rabaissement ' périodique de l'océfta, base mobile de l'atmosplière ; U troisième enfin , est l'attraction de ce fluide par la mer dont la figure varie périodiquement. Ce» trois causes dérivant des mêmes forces attractives du soleil et de la lune; elles ont, ainsi que leurs effets, les mêmes périodes que ces forces, conformément au principe sur lequel j'ai fondé ma théorie des marées. Le flux atmosphérique est donc soumis aux mêmes lois que le flux de l'océan : il est, comme lui, la combinaison de deux flux partiels produits, l'un par l'action du soleil, l'autre par l'action de la lune. La période du flnx atmosphérique solaire est d'un demijour solaire ; et celle du fiux lunaire est d'un demi-jour lunaire. L'action de la lune sur la mer k Brest, étant triple de celle du soleil; le flux lunaire atmosphérique est au moins double du flux solaire. Ces considérations doivent nous guider dans le choix des observations propres à déterminer d'aussi petites quantités , et dans la manière de les combiner pour se soustraire , le plus qu'il est possible , & rinfluence des causes qui produisent les grandes variations du baromètre.
Depuis plusieurs années, ou observe, chaque joor, i l'Observatoire royal, les hauteurs dfi Inromètre et du thermomètre, à neuf heures sexagésimales du matin, à midi , à trois heures après midi , et & neuf heures du soir. Ces observations faites avec les mêmes instrumens et presque toutes , par le même observateur , sont par leur précision^ et par leur grand nombre, propres à iodiquer le flux atmosphérique, s'il est sensible. On voit avec évidence , la variation diurne du baromètre , dans les résultats de ces observations : un seul mois suffit pour la manifester. L'excès de la plus grande, hauteur du baromètre observée qui répond i neuf
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henrea dn matin, mr la pitu petite qui répond k troi» heures da soir, est i Paris de hnlt diziimea de millimitre , par le résultat moyen des observations faîtes chaque jour, pendant six années cousécatives.
La hantenr du baromètre due an flnz solaire , redevenant chaque jour, la même i la même heure; ce flax ■e confond arec la Tariation diurne qu'il modilie, et il n'en pent £tre distingué par les obserratioiu faites i l'Obserratoire royal. H n'en est pas ainsi des hauteurs barométriques dues an flux lunaire , et qui se réglant sur les heures lunaires, ne redeviennent les mêmes aux mêmes heures st^ires, qu'après nu demi-mois d'intervalle. Les observations dont je viens de parler , comparées de demi-mois en demi-mois, sont disposées de la manière la plus favorable, pour indiqua le flux la* naire. Si , par exemple , le maximum de ce finx arrive i neuf heures du matin, le jour de la syzygie; son mûâmtan arrivera vers trois heures dn soir. Le Contraire aura lien, le jour de la quadrature. Ce flux augmentera donc la Tariation dinme da premier de ces jours; il diminuera la variation dîome du second ; et la différence de ces variations sera le double de la grandeur du flux lunaire atmosphérique. Mais le maximum de ce flnx n'arrivant pas à neuf benres du matin dans la syzy^ie, il iaut pour déterminer sa grandeur et l'henre de son arrivée , employer les observations barométriques de neuf heures du matin, de midi et de trois heures du soir, faites chaque jour, soK de la syxygie, soit de la quadrature. Ou petU également faire usage dra observations de jours qui précèdent on qui suivent ces phases, dit même nombre de jours, et faire concourir à la détermination d'étémena aosaî délicats, tontes les observations de l'année.
DU STSTËHE DU MONDE. 3Bg
On doit £tire ici, une remarque importante uns laquelle il aeniit impowible de recounattre ane anul petite qoatitîté que le flnx Innaire, aa mUiea dei graoïdes TariatîoDs du baromitre. Plus les observations sont rapjmKïhi^et, moins l'e&t de ces rarûtiona est sensible : il est presque mt! s«r un résultat conchi d'observations &ites le mime jonr , et dans le court interTalle de six heures. Le baromitre varie presque toi^onis avec asieE de lenteur, pour ne pas troubler sensiblement l'effet des- causes rrfgnlîires, Voili pourquoi le résultat moyeu des Tariations diurnes de chaque auuëe est toujours le mime k fort peu pris , quoiqu'il y ait de* dîff^nces de ptosienn millimètres . dans les hàidears moyeuses absolues buonsAnques dm direraes Kattéea ; en sorte qsen roucompanùt la kantcnr moyenue de oeuf heures du matin, d'une année, A la hauteur mt^eune de trois benres du sotr, d'une antre année ; on aurait une variation diurue , souvent très fautive , quelquefois mime d'un signe ooiriraire i la vâitable. Il importe doue pour dAemnner de tris petites qnait titéi , de les déduire d'obsenratiotts faîtes le mime jour, et de prendre une moycune entre nu grand nomlue de valeurs ainsi obtenues. Ou ne peut censéqnemment détenniner (e flux lunaire , que par un système d'd)aer> valions faîtes, chaque jour, an moins i trois henres différentes , ooi^ormémeiit am ^stème suivi 1 l'Observatoire.
M. Bouvard a bien voulu relever sur ses registres , les observations baronétriqnes dn )onr mime de diaque syzygie et de chaque quadrature, àa )Our qui précède ces phases, et des premier et second jours qui les suivent, files embrassent les boit années écoulées depuis le i" octobre i8i5 jusqa'AU i" octol»e iSsS.
îgo EXPOSITION
]'«i emploj^ les obaerratioiu de neuf henrea do matin , de midi et de trois heures du soir : je o'ai point considère les ' observations de nenf heures dn soir, pour diminner le plus cpi'il est possihlè, l'interralle des observations. D'aiUeors , celles des broîs {««mières heures ont été faites plus exactement anx heures: indiquées, que celles de neuf heures dn soir ; et le baromètre tftant éclairé par U lumière du jour, dans ces premières heures , la différence qui peut venir de la manière diverse dont les inslmmeos sont éclairés , disparaît. En compaxant k -Jies formules, les résultats de ces nombreuses observations qui correspondent à 1 584 jours; je trouve un dix-buitième de millimètre pour la grandeur dn flux lunaire atmosphérique , et trois heares et un tiers, pour l'heure de sou maximum dn soir, le jour de la syzygie.
C'est ici surtout que se ùàt sentir la nécessité d'em* ' ployer un trè sgrand nombre d'observations , de , les combiner de la manière la plus avantageuse , et d'avoir une méthode pour déterminer la probabilité que l'erreur des résultats obtenns est renfermée dans d'étroites limites, méthode sans laquelle on est exposé à présenter comme lois de la nature, les effets des chnses irrégulières; ce qui est arrivé souvent en météorologie. J'ai donné cette méthode dans . ma Théorie analytique des Probabilités. En l'appliquant anx observations, j'ai déterminé la loi des anomalies de la variation diurne du baromètre, et j'ai reconnu que l'on ne peut pas «ans quelque invraisemblance attribuer les résultats' précédens , & ces anomalies seules : il est probable qne le flux lunaire atmosph^ique diminue la variation diurne dans les spygies , qu'il l'augmentedans les quadratures, mais dans des limites telles que ce flux ne fait pas
ou STSTÈME DD MONDE. 391
Tuier la luatenr du baromètre , d'au dix-liuitième de millimètre en plos ou en moînA^ ce qui montre combien *
pen l'action de la lune sur l'atmosphère est sensible & Paris, Quoique ces résultats aient été' conclns de 47^^ obserrationa ; la méthode dont je viens de parler, fait voir qne pour lenr donner une probabilité suffisante , et pour obtenir avec exactitude un aussi petit élément , que le flux lunaire atmosphérique , il faut employer au moins quarante mille observations. L'un des principaux avantages de cette méthode est de faire connaître jusqu'à quel point on doit multiplier les observations , pour qu'il ne reste aucun doute raisonnable sur leurs résulUts.
Il résulte de la loi des anomalies de la variation diurne du baromètre , à laquelle je suis parvenu , qu'il y a nue probabilité égale â 7 ou de un contre un , que la variation diurne de g heures à 3 heures du soir sera constamment positive pai: le résultat moyen de chaque mois de 3o jours, pendant 75 mois consécntiià. J'ai prié M. Bouvard d'examiner si cela est arrivé pour chacun des 71 moû des six années écoulées depuis le i*^ janvier 1817 jusqu'au i" janvier i8a3, et d'où il a ^^
conclula variatîoudtume. moyenne égale à o'**^,8oi- U a trouvé le résultat le plus probable , savoir que la {
variation moyenne de chaqoe mois a toujours été positive.
Qnelle est sur le flux lunaire , l'influence respective des trois causes du flux atmosphérique que j'ai citées 7 Il est difficile de répondre à cette question. Cependant, le peu de densité de la mer par rapport à la moyenne densité de la terre , ne permet pas d'attribuer un effet sensible au changement périodique de sa figure. Sans les circonstances accessoires, l'effet direct de l'action
de la lune serait inaensîble sont tiot latitntles. Ces circonstances ont , il est rraï , nne grande isfiaence sur la hanteur des marges dans nos ports ; nais le Bnide atmosphérique Aant répanda antoor de k tefre, beau^ coup moins irrégulîërement que la Iner; leur influence sur le flux atmosphérique doit £tre beanconp moindre qoe SUT le flnx de l'océan. Ces considérations me portent R regarder comme cause principale du flux hmaire atmosphérique , dans nos climats , l'élératîon et l'abaissement périodiques de la mer. Des cibiervations boométriqnes faites chaque jour , dans les ports où la marée s'élève 4 une grande hauteur, ^laireiraîent ce point curieux de météorologie.
Nous remarquerons ici , que l'attraction dusoleil et de la lune ne produit ni dans la mér, ni dan» rabiu>qtbëre, aucun mouTement constant d'orient en occident ; celai que l'on observe dans l'atmosphère entre les tropiques, sons le nom de vents alises , s donc une astre cause ; voici la plus Tràisemblable :
Le soleil que nous supposons pour plus de simplicité, dans le plan de l'équateur « y raréfie par sa ch^enr , les colonnes d'eir , et les élève an-dessos de leur véritable niveau ; die» doivent donc retomber par Isor poids , et se porter vers les p61és , dans U partie supérieure de l'atmosphère : mais en même temp ^ il doit survenir dans la partie infô-ienre , an nouvel air frais qui arrivant des climats situés vers les pâles, remplace celui qui a été raréfié k l'équateiu-. Il s'établit ainsi denx conrans d'air opposés , l'nn datas la partie inférieure , et l'antre dans la partie supérieure de l'atmosphère { or la vitesse réelle de l'air , due i la rotation de la terre , est d'autaut moindre , qu'il est plus près du péle; il doit donc , en s'avançant vers l'équataur, tourner pins
lentement qiie tea parties correspondantes de U terre ; et les corps places i la surface terrestre , doivent le fsapper avec l'excès de leur TÎtesse , et en ëprnurer par sa réaction , une résistance contraire A leur mouvement de rotation. Ainsi , pour l'obserrateur qni se croit immobile , l'air parait souffler dans un sens oppose à celui de la rotation de la terra , a'est-à-dire , d'orîent en occident : c'est en effet la direction des Tenta alises. Si l'on considire tontea les causes gui troublent l'ëqnililwe de l'atmosphère , sa grande mobilité due i. sa fluidité et k son ressort , l'influence du froid et de la chaleur sur son i^Usticité , l'immense ipiantité de Tapeurs dont elle se charge et se décharge alternativement « enfîn tea changemenb que la rotation de la terre pro* dnit dans la TÏtesse relatiTe de ses mc^écnles ^ par cela seul qu'elles se dëpUcenfc dans le scbs des méridiens; on ne sera point étonné de la variété de ses mouvemena quil aéra très difficile d'assujettir â dea lois certoines.
