UVRE T&ENTE-TROISIEME
» Les mouvements de Tair produiseit à la superficie de l*eau des mouvements oorrespondants. Les vents inégaux ibnt naître des ondes ou des flotê qui s'élèvent en montagnes écumantes, roulent, bondissent, se brisent Tun contre Tautre; dans un moment ils semblent porter les déesses de la mer qui viennent s'é-* gayer par des Jeux et des danses; dans Finstant prochain, une tempête fond sur eux et les anime de sa fureur; ils semblât se gonfler de colère , on croit voir les monstres marins qui se livrent la guerre. Un vent fort, con-^ stant et égal, produit dans la mer des lames ou de longues rides d*eau qui s*élèvent conmie sur le même front, marchent d'un mouvement uniforme, et Tune après Tautre Tiennent se précipiter sur le rivage. Quelquefois les lames suspendues par un coup de vent, ou arrêtées par un courant, forment comme une muraille liquide : malheur au téméraire navigateur qui s'en approcherait î
» Toutes ces oscillations proviennent de ce qu'un courant d'air, en déplaçant quelques parties des eaux , a rompu Téquilibre dans lequel elles tendent chaque moment à se remettre. Ces mouvements tiennent de ceux du pendule. Ils n'affectent que la superficie des eaux; des plongeurs assurent que dans les plus grandes tempêtes on trouve une eau tranquille à 15 toises de profondcfur. Les géomètres ont entrepris de soumettre ces mouvements à leurs calculs. « La vitesse de la propagation » des ondes , dit un savant illustre (') , sera la
• même que celle qu'un corps grave acquer- » rait en descendant d'une hauteur égale à la t moitié de la profondeur de l'eau dans le » canal. Par conséquent, si cette profondeur » est d'un pied , la vitesse des ondes sera » de ÔïîÎt pieds par seconde ; et si la profon- » deur de l'eau est plus ou mohis grande, la
• vitesse des ondes variera en raison sous-
• doublée des profondeurs , pourvu qu'elles » ne soient pas trop considérables. »
» Il faut distinguer des ondes produites par l'action momentanée du vent, les vagues qui proviennent de Timpulsion communiquée aux eaux par m vent précédent ou par un courant, ou enfin par une autre cause quelconque. Les navigateurs voient souvent cette double oscillation , qui quelquefois contribue à augmenter Tagitation du vaisseau.
C'j Lagrange, Mécanique analytique , pag. 491.
M Les marées sont des osdllatioas régulières ou périodiques que les mers du globe terrestre subissent par l'attraction des autres corps oé^ lestes, principalement par celle de la lune ei du soleil (0*
» Considérons d'abord la seule action de la lune sur la mer, et supposons cet astre dans le plan de l'équateur. Il est évident que si la lune exerçait sur toutes les molécules de U mer une attraction égale et parallèle au centre de la gravité de la terre , le système entier du sphéroïde t^restre et des eaux qui le lecou* vrent serait animé d'un mouvement cofnmun, et leur équilibre relatif ne soufMrait aucune atteinte. Cet équilibre n'est troublé que par la différence entre les attractions, que la lune exerce, et Tinégalité de leurs directioDs. Quelques parties du globe sont directement attirées par la lune, d'autres le sont obliquement; celles-là sont en conjonction avec la lune, el une ligne tirée des centres de deux planètes passerait par leur zénith ; cellesKâ sont en quadrature avec la lune, c'est-à-dire, une ligne tirée du centre terrestre à leur zénith ferait un angle de 90 degrés avec la ligne qui joint les centres de ces deux planètes. La force attractive , qui agit obliquement, est décomposée, à cause de son incidence oblique. Ainsi, les parties en conjonction sont plus fortement attirées que celles en quadrature ; la pesanteur de leurs molécules est diminuée. Il faut donc, pour qu'il y ait équilibre dans toutes les parties de la mer, que les eaux s'élèvent sous la lune, afin que l'excès de pesanteur des molécules en quadrature, sur celles en conjonction, soit compensé par la plus grande hauteur de celle&«i«
» Les eaux s'élèvent, non seulemei^ du c6té où est Tastre attirant, mais encore du c6té opposé, parce que si l'astre attire les eaux supérieures plus qu'il n'attire le centre de la terre, il attire aussi ce centre plus qu'il n'attire les eaux inférieures dans l'héniisphèreopposé. Ces eaux se porteront donc moins vers l'astre attirant que ne le fera le centre de la terre; elles resteront en arrière du centre autant que les eaux supérieures vont en avant du côté de la lune.
(') BemouilU, Mémoire couronné, tmr le ntxet le Reflux, Les Mémoires &Euler et de MmcUmrm , celui-ci sous le titre de Théorie du Flux et Reflux, 1740. Lalande.lthMé sur le Flux et Reflux, 1781. Loplace, Système du inonde, idem, dans let Mém. 4o TAcad. des tcieiices, 1790.
GÉOGftAPHIE PHYSIQUE.
• Ii«e fondera âoaa, par radioDdela lime gwt la terre, deux promootoires ou éaiinenees d*eau ; Tun du c^ de la luEe, l'autre du c6té opposé, eequi doimera à la mer à peu près la figure d'un sphén^ allongé dont k ^and axe passera par le centre de la lune et de la terre. La marée est haute sous la lune et dans le point opposé, à 180 degrés de distance. Il s*ensuit que, dans les deux pc^ts intermédiaires, ou à M degrés de distance de la lime, la marée doit è^jte basse*
» La terrt, par son mouvem^it de rotation, préftealie sueeessivement à la lune, dans Tes*paee de vingtrquatre heures, tous s^ méridiens, qnâ s® trouvent oonséquemment tour à tour et dans un intervalle de six heures, tantôt sous la lune , tant6t à une distanee de 90 degrés de cet astre. De là il résulte que dans le temps qui s'éeoule entre le départ de la lune â*un méridien et son retour prodiain au même méridien, e'est4-dire dans Tespace d*un Jour lunaire, qui surpasse le Jour solaire d'environ àO minutes et demie, les eaux de la mer s'élèveront deux fois et s'abaisseront deux fois dans tous les lieux de la terre, quoique d'une manière j^resque insensible duis les endroits éloignés de la route lunaire.
» La terre, en toumaot sur son axe, emporte avee elle, à Torient de la lune, les promontoires ou les nK>lécules d'eau les plus élevées ; elles eontinnaront donc de s'élever encore par l'action de la lune, et quoique cette action, déjà moins directe, diminue de force à chaque instant, die subsiste et continue à combattre l'inartie et le frottementqui retardent l'élévation. Voilà pourquoi cette élévation n'atteint pas son fnaœimum au moment même où la lune passe par le méridien, mais à peu près trois heures après ce passage. ^
» Une seeondecausetend à produire le même eftèt. Les eaux, placées en quadrature à l'occident de la lune^ et portées vers la conjonction, avec cet astre, par le mouvement de rotation de la terre, seront continuellement accélérées dans ce quart de leur jour, se mouvront, après la syzygie ou conjonction, avec cette somme d'aecélératîons; et rencontrant alors des molécules continuellenMint plus retardées que la terre, il se formera deux courants contraires qui laceront la plus grande élévation à ^vi^ Eon 45 degrés après la syzygie. Pour des raisons semblables, la plus grande déj^ression des
eaux n'arrivera pas à la quadrature, mais à 45 degrés de ce point, et trois heures après.
f Si maintenant nous supposons le soleil dans le plan de l'équateur, il est évident que son action, en ayant lieu de la même manière que celle de la lune, doit exciter dans l'Océan une agitation semblable aux marées limaires. Ainsi les eaux s'élèveront deux fois et s'abaisseront deux fois pendant un jour solaire ; mais à cause de l'immense distaoce du soleil, ces marées solaires seront beaucoup plus petites que celles qui résultent de l'action de la lune. Selon LakmdSj la force de la lune est 2 tt fois celle du soleil ; LapUtce trouve même qu'elle en est triple.
» A cause de l'inégalité qui existe entre les jours solaires et les jours lunaires , l'action du soleil quelquefois diangerales marées lunaires, et d'autres fois on confondra ses effets avec ceux de la lune. Dans les syzygies ou conjonctions , l'action de la lune concourt avec celle du soleil pour élev^ les eaux. Voilà pourquoi les plus grandes marées arrivent aux pleines et nouvelles lunes. Dans les quadratures, les eaux de la mer sont abaissées par l'action du soleil au même point ou l'action de la lune les élève, et réciproquement. Ainsi les marées des quadratures doivent être les moins sensibles. Cependant la plus haute marée n'arrive pas et ne doit pas arriver précisément le Jour de la nouvelle ou de la pleine lune, mais deux ou trois Jours après. Gela vient de ce que le mour vement, une fois acquis, n'est pas détruit tout d'un coup ; il continue d'augmenter l'élévation des eaux quoique l'action instantanée du soleil soit réellement diminuée.
M Ce que nous avons dit regarde la position du soleil et de la lune dans l'équateur ; considérons maintenant ces astres dans leurs déclinaisons variées, et nous verrons varier l'élévation en raison inverse du cube des distances des eaux. Sans entrer dans ces détails, qui exigent des démonstrations mathématiques , remarquons seulement que c'est de la proximité de ces astres que semblent dépendre les grandes marées équinoxiales, qui viennent le plus souvent, l'une avant l'équinoxe du printemps et l'autre après celui d'automne, c'està-dire l'une et l'autre dans le temps où le soleil, parcourant les signes méridionaux, est plus près de nous. Cependant cela n'arrive pas tous les ans, parée qu'à y aquelquefois des
UVRE TRENTE-TROKIÈME.
variatioiui produites par la situation de Torbite de la lune et par la distance des syzygies anx équinoxes.
» Les grandes inégalités du fmid de la mer, la position des côtes, leur pente sous Teau, tantôt rapide, tantôt douce, la différente largeur des canaux et des détroits, enfin les vents et les courants, toutes ces circonstances locales et quelquefois accidentelles altèrent la marche des marées, la font dévier de cette régularité qu'elle aurait dans une mer libre, augmentent rintensité du flux sur les côtes des canaux resserrés; et en faisant varier le degré des frottements des eaux , raccourdss^t ou prolongent la durée relative de la haute et basse mer. Ainsi on voit dans les lies de la mer du Sud des marées régulières et peu considérables d*un ou deux pieds d'élévation (^); tandis que sur les côtes occidentales de l'Europe et sur celles orientales de F Asie, les marées sont extrêmement fortes et sujettes à beaucoup de variations. On nous assure que l'Ile de Formose, près de la Chine, a éprouvé en 1632 une marée qui passa au-dessus de la chaîne des montagnes qui traverse l'Ile; mais cela est un peu difficile à croire. Sur les côtes de la France qui bordent la Manche, le flux , resserré dans un bassin, et en même temps répercuté par les ;ôtes d'Angleterre, s'élève à une hauteur inorme; à Saint-Malo, Jusqu'à 50 pieds (^).
> Dans le golfe de Hambourg, la marée est quelquefois le résultat de trois forces combinées, savoir: d'un flux arrivé par le détroit de Calais; d*un autre flux venant par les Iles Orcades et réfléchi vers la mer d'Allemagne par le courant polaire ou par des vents très forts du nord-ouest ; enfin (à ce que je crois) de la répulsion des eaux de l'Elbe et des autres fleuves. Le flux ordinaire est, à Hambourg, de 6 pieds 8 pouces; le flux des syzygies est de 7 pieds 3 pouces. Mais lèvent souffiant avec violence du nord-ouest, le flux s'élève jusqu'à 18 pieds, quelquefois même à 20 pieds et au-delà. Hambourg est à trente lieues de l'embouchure de l'Elbe , et le flux fait ces trente lieues en
(') Forster , Obseryations pendant un voyage autour du monde.
(') A Chepslow, dans le comté de Monmouth , en Angleterre, la marée monte à 66 pieds ; à l'embouchure de rindus, elle atteint 30 pieds. Chabert assure que dans la baie Française^ en Amérique , elle s'él/ivc quelquefois jusqu à 70 pieds. J. H.
6 heures 23 minutes ; étant arrivé à Tembouchure du fleuve, il emploie -î- à -7- d'heure à forcer le courant fluviatile de rétrograder, te même courant fiût qu'à Hambourg le flux ne dure que 4 heures 18 minutes , et le reflux 8 heures 5 minutes. Cet exemple peut servhr à expliquer tous les phénomènes de la nuirée, serrée dans un canal étroit et repoossée par un courant contraire à sa direction.
» Dans la zone torride , les marées se propagent d'orirat en occident, avec le mouve* ment des astres. Dans la zone tempérée boréale, elles arrivent du sud , et dans la zone tempérée australe , du nord : ainsi , dans Tune et l'autre, elles viennent de la zone torride, qui est la partie du globe où la puissance des asb^es agit le plus directement sur les mers. D y a des exceptions purement locales. La zone glaciale du nord ne se ressent que fort peu des marées; sonéloignement, les terres qui l'^tourent, les glaces dont ces mers sont encombrées, tout concourt à détruire ici l'effet de l'attractloD ridérale. Nous ne savons rien de la lOùe gladale du sud.
» Si Ton objecte contre cette tbéorie de Tattraction lunaire Tabsence de toute marée dans quelques golfes , dans quelques méditerranéeS| nous répondrons qu*au contraire ces phénomènes sont de nouvelles preuves en faveur de l'hypothèse contre laquelle on les invoque. Dans les petites masses d'eau, la lune agit en même temps sur toutes les parties ; elle diminue la pesanteur de toute la masse. Maintenant il y a peu ou il n*y a point d'eau environnante qui pourrait venir s'accumuler avec la masse attirée en promontoire liquide; car cette intumescence doit moins sa naissance à un mouvement vertical des eaux attirées qu'à Faf* fluence latérale des eaux voisines, en vertu delà plus grande pesanteur de celiesK^i. Voîlà pourquoi la Méditerranée n'a que de très^^etites marées qui semblent se former principalement dans le bassin étendu à l'est de l'ile de Malte , et qui se propagent au nord dans le golfe df Venise, où elles montent quelquefois à 5 ou
7 pieds.
» L'Océan communique l'effet de ses marées aux golfes et aux méditerranées qui onl leurs canaux d^entrée tournés vers les points cardinaux d'où la marée arrive. La Baltique et la Méditerranée ne sont point dans ce cas. Les * baies de Baffm et de Hudson y sont ; aussi la
GEOGRAPHIE PHYSIQUE
roarëe y est-elle sensible. Le golfe d'Arabie en est encore un exemple frappant.
» Passons à la considération des mouvementé propreê de FOcéan, ou des courants généraux et particuliers.
M On remarque , surtout entre les tropiques , et jusqu*à 30 degrés de latitude nord et sud, un mouvement continuel dans les eaux de TOeéan, qui les porte d*orient en occident dans une direction semblable à celle des vente ali- Méê, mais contraire à celle de la rotation du globe (^). Les navigateurs , pour aller d'Europe en Amâique, sont obligés de descendre à la latitude des Canaries pour prendre le courant qui les porte avec rapidité à Toccident. Ils observent la même règle pour aller d'Amérique en Asie par l'océan Pacifique. On pourrait croire qu'ils font ainsi , seulement a cause des v^ts alizés; mais ils assurent qu'on distingue très bien l'action du courant atmospbérical de celle du courant océanique. On la reconnaît, parce que le vaisseau fait plus de cbemin qu'il ne pourrait faire à l'aide du vent seul (^). Les corps flottants à la surface des eaux l'indiquent ^[alement. On en éprouve des effets extrême* ment violents dans plusieurs détroits.
^ » Un second mouvement porte les mers des p61es vers l'équateur. Il a aussi son mouvement correspondant dans l'atmospbère. La preuve la plus décisive de la réalité de cemou- Yement est celle qu'on tire de la direction des glaçons flottants, qui se portent constamment des pôles vers l'équateur.
» L'origine de ces deux mouvements paraît dépendre de l'action du soleil, de l'évaporation et de la rotation du globe.
n Le mouvement qui porte les mers des pôles vers l'équateur (et que je désignerai par les noms de courante polairee, boréal et a,us^ irai) s'explique de la manière suivante. Tous les Jours les rayons solaires décomposent une énorme quantité^def lace ; ainsi les mers po-
(•) Foumier, Hydrographie , Ub. IX , c. xxii. f^aremus, Géographie générale, ch. ziv, prop. 7 tqq. Pownalf Hydraulic and naulical obsenralions , in Ibc atlanlic Océan, Londres, 1787. Fran A7m , Maritime observations, dans les Transactions of the u^mc riean soeiely of Philadefphia ^ Yol. I(, p. 315 sqq, FUurieu, dans le Voyage de Marchand. Dampier , Forster , etc.
(>) Le capitaine Sabine, dans le voyage qu'il fil de Sîcrra-Leonc è New-York, à bord du Pheasani, compla 1600 milles géographiques de courants sur les 9000 de cet4e traversée. J. U.
laires ont toujours une surabondance d*eau dont elles tendent à se décharger ; comme l'eau . sous réquateur a une moindre pesanteur spécifique, et que d'ailleurs l'évaporation très forte sous la zone torride, en absorbe une bonne partie, il est nécessaire que les eaux voisines accourent pour rétablir l'équilibre; ce mouvement se propage d'tme région aqua«tique à Tautre, et ainsi, à chaque instant, les eaux circumpolaires sont sollicitées à se porter vers l'équateur.
» Le mouvement d'est à Touest (que Ton pourrait appeler courant tropique ou équato^ rial) paraît tenir à des combinaisons plus corn* pliquées. Les vents alizés, loin de pouvoir être l'unique cause du mouvement général de la mer, en pourraient plutôt être l'effet, du moins en partie. Le soleil et la lune, en avançant chaque jour à l'occident, relativement à un point fixe pris sur la terre, doivent, selon j^uffon, entraîner la masse des eaux vers l'occident. Cette circonstance retarde les mai*ées Journalières, de sorte que l'on peut regarder le flux comme une intumescence des mers qui fait le tour du globe en 24 heures 49 minutes, ou en reculant chaque jour vei*s l'ouest. D'où l'on conclut qu'il doit naître une tendance habituelle des eaux vers l'occident. Cette explication ne satisfait point aux phénomènes. Voici celle qui nous a paru la plus plausible. L'action du soleil et la rotation terrestre diminuent constamment la pesanteur des eaux équatoriales, et l'évaporation en fait disparaître une quantité infiniment plus grande que ne peuvent lui rendre les fleuves. Les eaux des mers plus éloignées de l'équateur sont donc sollicitées de remplir ce vide, et de là proviennent les deux courants polaires. Maintenant ces eaux , qui viennent des zones plus froides (surtout dans le Grand-Océan, où le passage d'un climat à l'autre est plus rapide) ; ces eaux , dis-je, ont une pesanteur considérablement plus grande que celles qu'elles viennent remplacer. D'un autre côté, et c'est là Tessentiel, elles sont animées d'un mouvement de rotation infiniment plus lent que ne l'est la partie d'eau qui se trouve habituellement dans la zone torride. Or, ces eaux, par leur force d'inertie, ne se dépouiU lent jamais tout d'un coup du degré de mouvement qu'elles ont une fois acquis. Donc elles ne pourront pas suivre la rotation du globe;
