CHAPITRE IL ATMOSPHÈRE
Epaisseur. — Composition. — Oxygëne. — Azote. — Acide carbonique. — Carbone. — Origine de l'acide carbonique. — Vapeur d'eau.
On donne le nom d'atmosphère 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. Gomme 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 disparaître 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 provenant des décompositions et des désagrégations qui s'opèrent à la surface de la terre, mais ce sont des matières étrangères dont la présence est accidentelle, 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, Voxy gène et V 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 décomposition 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-même impropre à entretenir la vie. Ce gaz entre cependant dans la composition d'un grand nombre de substances qui existent dans les corps organisés.
L'air est formé de 79 parties d'azote et de 21 parties d'oxygène (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"»^iO 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 Toxygène^ 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 % de son poids de carbone, 35 7o d'eau combinée, 25 7o d'eau libre et 1 7o ^^ cendres.
Combiné avec d'autres substances, le carbone constitue la partie solide de tous les végétaux, il existe sous diverses formes dans les liquides qui contiennent leurs tissus. Le sucre, la fécule, les résines sont des hydrocarbures ^ c'est-à-dire des composés de charbon et d'eau.
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 les animaux meurent asphyxiés s'ils respirent l'acide carbonique qui s'accumule dans les celliers où fer-
mente la vendange ou dans les puits et les cavernes dépourvues 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 Tair, puisque 100 litres d'acide carbonique pèsent 497 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«n,39, à la température 0 et à la pression de 0™,76, ce qui représente en poids 4765 grammes par mètre carré. Gomme l'acide carbonique contient 27,27 7o cle carbone, ce dernier corps entre pour l^^^^SO 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 nnillièmes, 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 régnent 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 rocbes calcaires, dans certaines roches argileuses. Les couches houillères sont d'immenses dépôts de carbone. Ainsi ce corps, qui à l'état pur et cristallin est le diamant, c'est-à-dire 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 renferme un centième de vapeur d'eau, mais cette proportion est très variable. Il 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 suffît plus à les saturer lorsqu'ils s'échaufient 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 ; les temps clairs, couverts ou orageux.
En France, les vents du sud et de l'ouest, qui ont traversé la Méditerranée ou T Océan, sont chargés de vapeur d'eau qui se 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 conGguration du so) exerce une influence prédominante sur ces phénomènes. Dans les pays montagneux, les vents ne produisent pas les mêmes e£fets 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.
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.
Les pays où les pluies sont rares et partant Tair seCj ne peuvent nourrir que quelques plantes organiséeSj comme celles qu'on trouve dans les déserts de l'Afrique, de manière à résister à de longues sécheresses, tandis que ceux où il règne une humidité constante et une température élevée, sont couverts d'une puissante végétation. Mais si la température est basse quoique l'air soit 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 compose plus que d'arbustes rabougris, de mousses et de lichens;
