LA PLUIE, LE VERGLAS, LA NEIGE, LE GRÉSIL

On a déjà vu que la vapeur d’eau est un des éléments constituants de l’air, mais que la proportion pour laquelle elle entre dans sa composition est peu considérable. Cette proportion est, en outre, très variable. Un certain espace ne peut jamais contenir qu’une quantité limitée de vapeur. Cette quantité est la même, que l’espace dont il s’agit soit d’ailleurs parfaitement vide, comme l’est, par exemple, la chambre barométrique, ou qu’il contienne déjà de l’air ou tout autre gaz proprement dit. Dans les deux cas, lorsque l’espace ou l’air qui y est compris a absorbé toute la vapeur qu’il est capable de recevoir, on dit qu’il est saturé. Mais le point de saturation varie avec la température. Si dans deux vases d’égale capacité, l’un vide, l’autre plein d’air sec, ayant même température, on introduit une quantité d’eau telle, que la totalité de cette eau transformée en vapeur soit nécessaire pour la saturer, on verra, dans le vase vide, l’eau se vaporiser et disparaître très rapidement; elle se vaporisera et disparaîtra aussi dans l’autre, mais beaucoup plus lentement. Le vase vide sera donc saturé immédiatement; tandis que l’espace plein d’air ne le sera qu’après un temps d’autant plus long que la densité de l’air sera plus grande, ou, en d’autres termes, que l’air sera plus comprimé. D’ou l’on voit que la pression de l’air est sans influence sur le point de saturation d’un espace donné, mais quelle a pour effet de retarder la formation et l’expansion des vapeurs. Si maintenant on ajoute de part et d’autre une nouvelle quantité d’eau, il ne se formera plus de vapeur, à moins qu’on n’élève la température. Bien plus, comme l’addition d’un certain volume de liquide dans les deux vases aura nécessairement diminué l’espace précédemment saturé, cet espace ne pouvant plus contenir la même quantité de vapeur, une partie de cette dernière reviendra à l’état liquide, ou, comme disent les physiciens, se précipitera. Un abaissement de température produirait le même résultat.

PHENOMENES DE L’AIR

On conçoit aisément, d’après cela, qu’au sein de l’atmosphère la formation et la précipitation des vapeurs dépendent exclusivement de la température; que, dans les divers phénomènes auxquels cette formation et cette précipitation donnent lieu, ce soit toujours la chaleur qui, comme dans les vents et les tempêtes, joue le principal rôle; qu’en un mot, ici encore, le soleil, — « ce grand agitateur des masses aériennes, » — disait Babinet, exerce sur 1 e temps une action souveraine, modifiée, bien entendu, par une foule de causes secondaires.

C’est, en effet, sous l’influence de la chaleur solaire que les mers, les fleuves, les lacs, les étangs émettent successivement des vapeurs qui se répandent dans l’atmosphère. La plus ou moins forte proportion de vapeur que l’air tient en dissolution constitue son humidité ou sa sécheresse, ou, pour nous servir d’une expression plus scientifique, son état hygrométrique ou sa fraction de saturation.

Il est d’un grand intérêt, dans les recherches météorologiques, de déterminer l’état hygrométrique de l’air, en d’autres ternies, le rapport qui existe entre la quantité de vapeur qu’il contient actuellement, et celle qu’il renfermerait s’il était saturé à la même température. On fait usage, pour cela, d’instruments appelés hygromètres. Ces instruments sont aujourd’hui très nombreux; mais ils peuvent être tous ramenés à quatre espèces, savoir : les hygromètres chimiques, les hygromètres à absorption, les hygromètres à condensation et les psychromètres.

Les hygromètres chimiques sont des appareils dans lesquels on fait passer, à l’aide d’un aspirateur, un volume d’air déterminé, dont la température est connue, sur une substance très avide d’eau, telle, par exemple, que le chlorure de calcium. Cette substance a été pesée avant l’expérience. On la pèse de nouveau après que l’air lui a abandonné toute son humidité. La différence représente évidemment la quantité de vapeur cl’eau que l’air tenait en dissolution. On en déduit par le calcul la fraction de saturation.

Les hygromètres à absorption sont fondés sur la propriété que possèdent certaines matières organiques de s’allonger lorsqu’elles absorbent de l’humidité, et de se raccourcir, au contraire, en se desséchant. A cette espèce d’instrument appartiennent les hygromètres populaires qui sont censés annoncer la pluie et le beau temps, et auxquels le vulgaire accorde une confiance aussi peu justifiée que le nom de baromètre qu’on leur donne communément. Je veux parler de ces figures en carton, représentant soit un moine qui ôte son capuchon quand le temps est au beau, et qui le rabat sur sa tête quand la pluie menace, soit un chat qui tient sa patte baissée dans le premier cas, et, dans le second, la relève vers sa tête comme « pour faire sa toilette ». Le moteur de ces petites machines prophétiques est une corde de boyau, fixée par une de ses extrémités à la planchette qui soutient la figure, et par l’autre au capuchon du moine ou à la patte du chat. Cette corde est tordue, et sa torsion change lorsque le temps est humide, ce qui fait tourner l’extrémité mobile du boyau à laquelle est attaché l’index; malheureusement ce résultat ne se produit qu’avec une extrême lenteur; de sorte qu’il n’est pas rare de voir la prédiction suivre l’événement, au lieu de l’annoncer.

Le célèbre physicien Théodore de Saussure a construit un hygromètre à cheveu, dont le mécanisme est analogue à celui des instruments dont je viens de parler,