CHAPITRE IL

l'usine et la force, la vapkur d'eau, les atmosphères planêtaire>. décroissance de la température suivant la hauteur.

De rimmense rayonnement calorifique incessamment émané du foyer solaire^ il importe maintenant de saisir et d apprécier à sa valeur la quantité qui est en jeu dans l'Atmosphère et en organise la circulation.

La météorologie n est qu*un grand problème de physique : il s agit de déterminer les lois qui règlent la manière dont se distribuent dans notre atmosphère la chaleur, la pression barométrique, la vapeur d'eau et Télectricité, le tout en relation avec les mouvements que la chaleur solaire engendre dans la couche superficielle solide, liquide et gazeuse de notre globe. Ce problème, si vaste qu il soit, dit notre illustre correspondant de l'Observatoire de Rome, le P. Secchi, n est au fond qu'une application des lois les plus connues de la physique; les difficultés de la solution tiennent plutôt au grand nombre des causes perturbatrices et aux réactions incalculables des efTets sur les causes, qu'à une véritable lacune dans la théorie générale. De là la nécessité de nombreuses données expérimentales pour arriver à la solution.

L'Atmosphère est en réalité une immense machine, à l'action de laquelle est subordonné tout ce qui a vie sur notre planète. S'il n'y a dans cette machine ni rouages, ni pistons, ni engrenages, elle n'en fait pas moins le travail de plusieurs millions de chevaux, et ce tra>ai[ a pour but et pour effet la conservation de la vie.

Tous les mouvements de l'Atmosphère sont la conséquence de

la propriété qu'ont les gaz de se dilater par la chaleur. De la température de la glace fondante^ leur volume s'accroît d'un tiers. Ces variations de volume^ et par conséquent de densité^ troublent à chaque «instant l'équilibre qui tendrait à s'établir dans l'air atmosphérique. L'air^ échauffé dans les zones équatoriales^ s'élève dans les régions supérieures pour aller redescendre près des pôles; là il se refroidit^ revient à l'équateur et recommence son mouvement de circulation. Le travail ainsi accompli par l'Atmosphère est immense. Nos flottes sillonnent la mer sur les ailes des vents^ et le souffle gracieux des zéphyrs^ ainsi que la tourmente des ouragans, sont l'effet de la puissance solaire emmagasinée dans cette gigantesque usine à gaz.

A cette propriété de l'air s'en ajoute une autre non moins importante : celle de dissoudre la vapeur d'eau^ qui se soulevant en quantité prodigieuse aux environs de l'équateur^ est ensuite distribuée sur toute la terre en pluie vivifiante. Ainsi s'accomplit un autre travail non moins puissant et non moins vaste : la distribution des eaux pluviales sur la surface du globe. Les eaux courantes qui font mouvoir nos machines ont été d'abord soulevées dans les airs par ce puissant engin ; de là elles ruissellent sur les montagnes en forme de pluie et vont couler dans nos fleuves pour se rendre enfin à l'océan lui-même d'où elles sont parties. Ceux qui ont visité les chutes gigantesques du Niagara en gardent un émouvant souvenir; elles ne sont cependant qu'une fraction absolument insignifiante de ce qui se passe journellement dans l'Atmosphère.

Le Soleil est le premier moteur duquel dépendent tous les mouvements du s\ stème planétaire^ non-seulement pour la régularité des orbites que décrivent les différents astres^ mais aussi pour les phénomènes physiques ou physiologiques qui s'accomplissent à leur surface. Sur la Terre^ en particulier^ les mouvements atmosphériques^ le mouvement des eaux^ le développement de la végétation^ la production de force qui résulte des combustions et de la nutrition des animaux^ tous ces phénomènes sont dus à l'influence des radiations solaires.

C'est la force du Soleil qui^ en dilatant l'air dans certaines ré* gions, le soulève en masses considérables et produit ainsi un vide que d'autres masses gazeuses viennent combler rapidement; de là ces courants atmosphériques et cette action puissante du vent qui transporte nos vaisseaux sur les mers. C'est la force émanée du Soleil qui soulève les eaux sous forme de vapeurs et les laisse retomber ensuite en pluie bienfaisante destinée à féconder nos

campagnes. C'est encore au Soleil que nous devons ces ruisseaux qui nous désaltèrent ^ ces fleuves dont les eaux font mouvoir nos machines; par la vapeur enlevée à TOcéan^ il alimente les neiges, qui solidifient Teau au sommet des montagnes pour la distribuer en détail et produire le mouvement^ la fécondité^, la vie.

Ce qui peut nous paraître mieux organisé encore^ c'est la manière dont cette force calorifique se trouve, pour ainsi dire, emmagasinée dans les végétaux, non-seulement dans ceux qui, encore vivants, servent à nos usages et à notre alimentation en même temps qu ils ornent et embellissent notre demeure ici-bas; mais aussi dans ceux qui, ensevelis depuis plusieurs millions d'années dans les entrailles du globe, en sortent maintenant pour nous échauffer et pour produire la force motrice nécessaire à nos machines. Chaque plante est une véritable machine dans laquelle s'élaborent les substances éminemment combustibles qui servent a nous fournir, en l'absence du soleil, la chaleur et la lumière, ou à produire, en nous servant d'aliment, la force et la chaleur vitale dont nous avons besoin. C'est donc du Soleil, en dernière analyse, dit encore le P. Secchi, que dépendent tous les phénomènes de la nature et notre existence elle-même.

Dans le rayonnement solaire, ce qui frappe tout d'abord, c'est la lumière qui nous éclaire et la chaleur qui nous échauffe; mais, outre ces deux ordres de phénomènes, il y en a un troisième non moins important : ce sont les actions chimiques qui accompagnent les deux autres. Aussi doit on distinguer trois ordres d'actions dans l'œuvre solaire : les rayons lumineux y les rayons calorifiques et les rayons chimiques. Les premiers donnent à la nature la beauté d'une jeunesse éternelle; les seconds donnent au monde sa force et sa valeur ; les troisièmes tissent la trame sans cesse renaissante de la vie planétaire.

Chacun sait que pour analyser un rayon du soleil, on le fait passer à travers un prisme triangulaire de verre, en sortant duquel le rayon est décomposé en un ruban colorié, comme déjà nous 1 avons vu en étudiant Farc-en-ciel. Mais le spectre visible n'est pas la seule chose qui existe dans un rayon de soleil. Le ruban multicolore se continue, à chaque bout, par un ruban invisible. Les ondes dont la longueur est comprise entre 768 et 369 millionièmes de millimètre sont capables de faire vibrer notre nerf optique; ces vibrations sont comprises entre 394 trillions et 758 trillions par seconde; elles produisent ainsi la sensation de la lumière; la diversité des couleurs ne dépend que de la longueur des ondes; K'>

DIFFBHENTES ESPECES DE HAYONS. 305

plus grandes se trouveat <Ians le rouge et elles vont en décroisiiaDt vers le violel. A gauche de l'extréinilé rouge du spectre, il y a les ondes longues et lentes de ta chaleur. Â droite de l'extrémité violette, il y a les ondes courtes et rapides de l'action chimique. Notre œil ne voit ni les premières ni les secondes, on les reconnaît en employant des pr^aratJons photogéniques ou des substances impressionnables.

En réalité, cependant, il n'existe dans la aature qu'une seule et unique série d'oades, dont la longueur va constamment en décroissant, à partir de l'extrémité du spectre calorifique obscur jusqu'à l'extrémité du spectre chimique dans sa partie invisible. Entre ces deux extrêmes, il n'y a qu'une portion très-limitée qui jouisse de la propriété d'ébranler notre nerf optique.

La figure 97 montre l'étendue et l'intensité relative de ces diffé-

Fïg. 97.— latensilÉ relative des rayons solaires, caloriHques, lumineux et chimique:!'

rentes actions sépai-ées l'une de l'autre comme nous les présente l'action dispersive des prismes. La zone qui forme la base de cette figure indique la longueur du spectre solaire. De  à H, c'est la partie lumineuse; la droite, de H à P, est la partie chimique invisible; la gauche, de  à S, est la partie calorifique également invisible. Les courbes tracées au-dessus font connaître les intensités relatives de chaque radiation dans les différentes parties du spectre. L'intensité de la lumière est représentée par lu courbe R'AiT*, celle de l'action chimique par mM"?, celle des radiations calorifiques par R&IT. On a essayé de représenter ces trois intensités respectives par les zones I (lumière;, 2 (chaleur) et 3 (action chimique).

Ainsi ^ nous ne voyons pas tout ce qui se passe dans la nature. Les rayons lumineux sont les seuls que nous voyions. Les rayons calorifiques et chimiques agissent^ mais sans que nous les percevions. Nous vivons au milieu d'un immense monde invisible. Le pouvoir éclairant des différents rayons consiste dans laptitude plus ou moins grande qu'ils possèdent d'ébranler le nerf optique de l'homme. Il est probable que la faculté de percevoir les phénomènes lumineux n'a pas la même échelle pour tous, et qu'elle est beaucoup plus étendue chez certains animaux que chez l'homme, soit du côté du rouge, soit du côté du violet. L'eau pure possède un pouvoir absorbant très-considérable pour les rayons thermiques. Les humeurs que contient l'œil diffèrent peu de l'eau pure , et c'est là ce qui rend l'organe de la vue insensible aux rayons calorifiques.

L'étendue des ondes lumineuses sensibles à l'œil correspond ordinairement à ce qu'on appelle en acoustique une octave, de sorte que l'homme n'est mis en relation avec la nature que par une très-faible partie des radiations solaires. Et cependant quelle immense variété de sensations et quelle beauté de contrastes! Sans entrer dans les considérations esthétiques, il est impossible de ne pas faire ici une remarque importante : on a cru pendant longtemps que la radiation lumineuse était le seul mode d'action du Soleil sur le monde ; cependant elle est très-secondaire et peu importante, comparée aux autres radiations. Que sont donc les impressions produites sur la matière délicate de notre rétine, si nous les comparons avec les modifications que la chaleur fait éprouver à tous les corps et avec les actions moléculaires que produisent les rayons chimiques ?

Les gaz possèdent la faculté d'absorber les rayons calorifique^^ et par conséquent notre atmosphère absorbe une portion très-considérable de ces rayons. Les ondes les plus longues sont celles qui sont plus facilement absorbées ; aussi un grand nombre de rayons moins réfringents qui tombent sur notre atmosphère sont arrêtés, et ne parviennent pas jusqu'à nous.

L'absorption produite par les gaz simples, oxygène et azote, est extrêmement faible; si l'on fait varier la pression de 5 à 7G0 millimètres, cette même absorption varie à peu près dans le rapport de 1 à 1 5. Il n'en est pas de même dés gaz composés qui se trouvent dans notre atmosphère, comme l'acide carbonique^ la vapeur d'eau, l'ammoniaque et quelques autres. Le professeur P. M. Garibaldi, de Gênes, a prouvé, par des expériences péremptoires,

que^ pour une pression de 760 millimètres, ces gaz ont des pouvoirs absorbants représentés par les nombres qui suivent :

Air atmosphérique 1

Acide carbonique 92

Ammoniaque 546

Vapeur d'eau 7937

Une quantité de vapeur d^eau capable de produire une pression de 9 à 10 millimètres^ exerce déjà une absorption cent fois plus grande que celle de lair atmosphérique.

Âinsi^ une portion considérable des rayons obscurs partis du Soleil est interceptée par la vapeur d*eau contenue dans Tair^ sans pouvoir arriver jusqu'à la surface de la terre; cette absorption est plus considérable pour les rayons calorifiques que pour les rayons lumineux, car les ondes, à mesure que leur longueur diminue, acquièrent une propriété de plus en plus grande de traverser les milieux transparents.

On peut séparer les rayons lumineux des rayons calorifiques pour mesurer leur valeur respective. Pour obtenir ce résultat, on fait passer un faisceau de rayons solaires à travers une couche de sulfure de cartM)ne contenant de Tiode en dissolution. Les rayons deviennent invisibles sans perdre leur pouvoir calorifique, et si le vase qui contient cette dissolution a la forme d*une lentille convergente, il se développe au foyer invisible de cette lentille une température assez élevée pour déterminer Tinflammation des corps combustibles ^ Le rapport des radiations lumineuses aux radiations obscures est égal à 3^ pour le platine incandescent. Pour le soleil, la chaleur qui accompagne la partie lumineuse est seulement ^ de celle qui se trouve dans la partie obscure.

L'Atmosphère terrestre, en absorbant une portion si considérable des rayons solaires, ne les anéantit pas^ elle les tient en réserve pour les employer plus tard à notre avantage. Elle agit exactement comme une serre, laissant arriver les rayons calorifiques jusqu'à la Terre, et s* opposant ensuite à ce qu'ils s*en retournent se perdre dans Fespace. Les rayons à ondes très-longues ne sont plus capables de traverser TAtmosphère, ce qui produit une accumulation de chaleur dans les couches les plus basses. De plus, la radiation nocturne est considérablement diminuée par la pré-*

1. Le professeur Tyndall a placé un jour son œil au foyer, et sa rétine n'a subi aucune influence lumineuse. Les rayons calorifiques étaient cependant si ardents, qu'une feuille de métal a été immédiatement portée au rouge là où l'œil n'avait rien éprouvé l

sence de l'air atmosphérique^ et par là se trouve ralenti et diminué le refroidissement du globe et des plantes qu*il nourrit. La vapeur d*eau agit avec une très-grande efficacité^ et une couche humide ayant quelques mètres seulement d épaisseur arrête le refroidissement nocturne autant que le fait FAtmosphère tout entière.

Mais le fait qui doit le plus nous frapper ici^ c'est labsorptionde calorique qui accompagne la transformation de Teau en vapeur. L*eau s*évapore en masse considérable^ surtout dans les régions équatoriales^ et elle absorbe ainsi une grande quantité de chaleur de vaporisation qui demeure latente. Il faut autant de chaleur pour vaporiser un kilog. d*eau que pour échauffer d*un degré 537kilog. d'eau! La vapeur d'eau absorbe cette énorme proportion de chaleur^ qu'elle restitue du reste intégralement quand elle repasse à l'état liquide par la pluie. Cette chaleur a pour destination d'être transportée vers les latitudes les plus lointaines, et d'établir dans l'enveloppe atmosphérique qui entoure le globe, une égalité de température que la radiation directe serait loin de produire par elle-même. La quantité de chaleur qui passe ainsi de l'équateur aux pôles est inimaginable. Voyez plutôt :

Des observations nombreuses et assez précises nous ont appris que, dans les régions équatoriales^ l'évaporation enlè>e chaque année une couche d'eau ayant au moins 5 mètres d'épaisseur. Supposons que dans les mêmes régions il .tombe annuellement une couche de pluie de 2 mètres^ il reste encore une quantité d'eau représentée par une couche de 3 mètres^ et qui doit passer^ à l'état de vapeur^ dans les contrées plus rapprochées des pôles. On peut évaluer à 70 millions de milles géographiques la surface sur laquelle se produit l'évaporation; et^ en partant de cette donnée, on trouve que la couche de 3 mètres représente un volume d'eau égal à 721 trillions de mètres cubes (721 X 10";. La quantité de chaleur contenue dans cette masse de vapeur serait capable de faire fondre des montagnes de fer dont le volume mesurerait 1 1 milliards de mètres cubes !

Cette masse énorme de chaleur passe pour ainsi dire incognito de l'équateur aux pôles ^ transportée par l'action de la vapeur, et cette vapeur^ en se transformant en eau et en glace, laisse échapper toute la chaleur qu'elle avait absorbée, contribuant ainsi à adoucir le climat de ces régions désolées. Les rayons solaires sont comme un agencement de poulies et de cordes, tirées sans cesse par des mains invisibles, occupées à élever des seaux d'eau jusqu'à la hauteur des nuages. Le commandant Maury fait remarquer qu'on

n aurait jamais obtenu un pareil résultat avec un gaz proprement dit^ ear^ pour transporter par ïair seul la même quantité de chaleur^ il aurait fallu réchauffer jusqu*à la température des fournaises.

Ainsi se distribue la chaleur dans l'atmosphère. Ainsi se préparent les nuages et les pluies dont nous parlerons bientôt.

L épaisseur des couches d air traversées par les rayons solaires influe notablement sur la chaleur et sur la lumière reçues. Gomme^ au lieu de descendre verticalement vers la terre, les rayons calorifiques arrivent obliquement, la perte est d'autant plus grande que les rayons ont une obliquité plus prononcée. On a soumis celte perte à différents calculs : les deux formules qui semblent présenter le plus d'accord sont celles de Bouguer et de Laplace. En faisant usage de ces formules, on arrive aux résultats suivants, sur l'épaisseur des couches d'air pour diverses hauteurs du soleil.

Haotear snr lliorixon.

Distance au zénith.

Épaisseur des couches d*air

On voit que si Ion représente par 1 l'épaisseur de l'atmosphère traversée par un rayon du soleil au zénith, l'épaisseur traversée par les rayons, du soleil à l'horizon est plus de 35 fois plus grande. Cette différence est bien plus forte qu'on ne peut l'indiquer dans une figure de démonstration comme la suivante (fig. 98).

Le premier résultat de cette inégalité, c'est que la lumière du soleil s'affaiblit d'autant plus que l'astre du jour est plus oblique §ur la verticale. Au zénith et dans les hauteurs du ciel, le soleil est éblouissant, et nul œil humain ne saurait soutenir son éclat. Au lever et au coucher nous pouvons fixer nos regards sur son disque rougi sans en être aveuglés. Les étoiles ne sont visibles qu'à une certaine hauteur, et l'on ne voit selever et se coucher que celles de première grandeur. D'après les recherches de Bouguer, si l'on représente par le chiffre 10000 l'intensité lumi-

neuse du soleil hors T Atmosphère^ son intensité aux différents points au-dessus de l'horizon est représentée par les chiffres suivants :

A 50 degrés 8123

C'est-à-dire qu'au lever et au coucher du soleil^ cet astre paraît 1354 fois moins brillant qu*au zénith et 1300 fois moins qu'à sa hauteur de midi sur notre horizon au solstice d'été. Ces compa-

Fig. 98. — Inégalité de Pépaîsseur d'air traversée par le soleil suivant ses positions.

raisons supposent un ciel pur^ et varient par conséquent suivant l'état plus ou moins brumeux de l'Atmosphère.

La chaleur varie comme la lumière^ suivant l'obliquité. Les observations les plus exactes nous prouvent que l'Atmosphère absorbe^ suivant la verticale, les -^ de la chaleur qui tombe sur sa surface^ et l'absorption totale dans l'hémisphère illuminé est à peu près égale aux | de la chaleur incidente^ de sorte qu'aux différentes hauteurs la partie transmise est représentée comme il suit :

Hauteur. Quantité

transmit*.

Au zénith 0 72

A 70 degrés 0 70

Oo voit facilement par la petite coupe de la figure 99 que t'ab- ^rption est considérable pour l'horizon H ou H' des observateurs B et C, et îsàblti pour le zénith du point A.

NouR avons vu tout à l'heure que ce n'est pas l'air lui-même, c'està-dire le mélange formé des gaz oxygène et azote, qui absorbe le plus de chaleur, mais la vapeur d'eau qui existe dans l'air, dans des proportions d'ailleurs très- variables.

Les rayons lumineux passent presque en entier et pénètrent jusqu'au sol; les calorifiques sont au contraire absorbés dans une forte proportion. Si donc l'Atmosphère empêche une bonne partie de la chaleur solaire d'arriver à la surface de notre globe, par compensation elle jouit de la propriété de retenir celle qui est parvenue à l'échauffer. Sans l'Atmosphère et sans la vapeur d'eau qu'elle renferme , le rayonnement du sol s'eftecluant presque sans obstacle vers l'espace interplanétaire, la déperdition serait énorme, comme il arrive du reste dans les hautes régions. Aussitôt le soleil couché, un refroidissement rapide succéderait à la chaleur intense des rayons directs du soleil; en un mol, il y aurait entre les maxima et les minima de température, soit diurnes, soit mensuels, des différences énormes. C'est ce qui arrive sur les plateaux élevés du

Thiliet, et ce qui exphque la rigueur ., „„ ,, ,, , . ,

oea hivers et I abaissement des lignes wiaire par l'atmosphèra. isothermes dans ces régions. Tyndall dit

avec beaucoup de justesse : « La suppression, pendant une seule nuit d'été, de la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère qui couvre l'Angleterre (et cela est vrai pour tous les pays de zones semblables}, serait accompagnée de la destruction de toutes les plantes que la gelée fait périr. Dans le Sahara, où le sot est de feu et le vent de flamme, le froid de la nuit est souvent très-pénible à supporter. On voit, dans cette contrée si chaude, de la glace se former pendant la nuit. »

L'humidité n'est pas répandue en proportion égale dans toute la hauteur de l'Atmosphère. Nous verrons au Livre V qu'elle diminue au delà d'une certaine hauteur. La chaleur traverse d'autant ffiieux l'air qail[renfcrme moins d'humidité. Il reste froid, en laissant passer la chaleur.

Lorsqu*on a dépassé les régions inférieures de TAtmosphère^ et en général Taltitude de 2000 mètres^ on ne peut s empêcher de constater raccroissement très-sensible de la chaleur du soleil relativement à la température de lair ambiant. Ce fait ne m*a jamais plus impressionné que dans une ascension aéronautique^ le 10 juin 1867^ lorsque^ nous trouvant à 7 heures du matin à une hauteur de 3300 mètres^ nous avons eu pendant une demi-heure 1 5 degrés de difierence entre la température de nos pieds et celle de nos têtes; ou, pour mieux dire, entre la température de Tintérieur de la nacelle (ombre) et celle de lextérieur (soleil). Le thermomètre à l'ombre marquait 8 degrés; le thermomètre au soleil, 23 degrés. Tandis que nos pieds souffraient de ce froid relatif, un ardent soleil nous brûlait le cou, les joues, et en général les parties du corps directement exposées à la radiation solaire.

L*effet de cette chaleur est encore augmenté par Tabsence du plus léger courant d air.

Dans une ascension postérieure à celle-ci, j'ai éprouvé en même temps la différence singulière de 20 degrés entre la température de Tombre et celle du soleil, à 4150 mètres d'altitude. Le premier thermomètre marquait — 9%5 au-dessous de zéro; le second, -|-10^5. Cependant ce fait me frappa moins que le premier, parce que j'avais appris à l'étudier.

Cet écart du rapport de la température de l'air à celle d'un corps exposé au soleil s'accuse et se manifeste en raison de la décroissance de l'humidité. La radiation solaire, la différence entre la chaleur directement reçue de l'astre radieux et la température de l'air, augmente à mesure que diminue la quantité de vapeur d*eau répandue dans l'Atmosphère. Cette constatation permanente de la transparence de l'air privé d'eau pour la chaleur établit que c'est la vapeur qui joue le plus grand rôle dans l'action de conserver la chaleur solaire à la surface du sol.

Ces résultats doivent être mieux dégagés de toute influence étrangère que ceux qui proviennent d'observations faites sur les montagnes, car, dans ce dernier cas, la présence des neiges et du rayonnement doit avoir un effet constant, tandis que les observations aéronautiques s'accomplissent dans des régions absolument libres.

L'influence de l'altitude sur l'intensité de l'action caloriflque du soleil en des points dont les projections sur le sol sont peu distantes entre elles a été étudié récemment avec beaucoup d'attention par M. Desains et un collaborateur, d'une pai*t à Luceme, au Schweizerhoff, d'autre part à l'hAtel du Righi-Culm, a environ

f'#50 mètres au-dessus du lac. Ces expériences ont montré qu*à la même heure, et toutes choses égales d'ailleurs, la radiation solaire était plus intense au sommet du Righi qu*à Lucerne, mais quelle y était moins facilement transmissible à travers Teau et i'aiim. Voici des nombres :

Le lundi 13 septembre 1869, à l^^U^"" du matin, par un beau temps, Faction des rayons solaires au sommet du Righi imprimait une déviation de 27^,2 à Taiguille de Tappareil. A Lucerne, au même instant, un second appareil accusait une déviation de 22*^,5. Ed exprimant ces résultats en centièmes, on arrive à cette conclusion, que ce jour-là, les rayons solaires en traversant, sous un angle de 70 degrés environ avec la normale, la couche dair comprise entre le niveau du Righi-Gulm et celui de Lucerne, éprouvaient dans ce passage une perte de 17 pour 100.

Oq voit par ces considérations que les températures terrestres ne dépendent pas seulement de la quantité de chaleur reçue du Soleil,'mais encore et surtout de la différence des pouvoirs absorbants de l'air sur les rayons des sources lumineuses et obscures, fl en est de même dans les autres planètes, et TinQuence des atmosphères est telle, que malgré son rapprochement du Soleil, Mercure peut jouir d*une température plus basse que celle de la terre, si la couche de gaz qui Tentoure est constituée en conséquence, et Jupiter peut offrir à sa surface des climats plus chauds que les nôtres malgré son éloignement.

L'analyse spectrale de la lumière, qui lit dans le rayon décomposé d*une flamme les éléments qui la constituent inscrits en caractères ineffaçables, a pu récemment déterminer la nature des atmosphères planétaires. En examinant au spectroscope le rayon venu d'un feu allumé à quelques lieues de distance, on a constaté que Tair traversé par ce rayon absorbe en partie la lumière et interpose un voile, ou pour mieux dire un tissu de lignes diversement disposées, dont les unes sont dues à Toxygène, les autres à Tazole, les autres à la vapeur d*eau, les autres encore à Tacide carbonique, à Tammoniaque, à Tiode. Cette méthode si ingénieuse permet de constater la quantité de vapeur d*eau qui existe dans les lieux où Ton expérimente. De même, en examinant le rayon venu d'une autre planète, telle que Vénus, Mars et Jupiter, on remarque que les rayons solaires qu'elles nous réfléchissent sont modifiés par un tissu de lignes dépendantes de leurs atmosphères traversées par ces rayons. C'est ainsi qu*on a vérifié Texistence déjà indiquée astronomiquement d*atmosphères à la surface des

planètes y et de plus trouvé qu*il y a de la vapeur d*eau dans les trois que je viens de nommer. Ces résultats sont dus surtout aux travaux ingénieux de mon savant confrère Janssen. Dans Jupi* ter et dans Saturne^ on a remarqué de plus Tindication illisible d*un élément gazeux qui n'existe pas dans notre atmosphère.

La vapeur d'eau répandue dans latmosphère joue le principal rôle au point de vue de la distribution de la température. Dans l'atmosphère tranquille qui enveloppe la sphère terrestre, il y a sans cesse une action lente et silencieuse^ qui s'opère invisiblement devant nos yeux aveugles^ et qui est si formidable que nul calcul humain ne saurait la représenter.

Devant l'œuvre permanente de cette puissance^ l'oxygène et l'azote ne sont plus rien^ et les millions de tonnes d'acide carbonique qui brûlent dans la vie végétale et animale disparaissent comme une ombre légère.

Vapeur d'eau légère et transparente qui s'élève du lac limpide^ brouillard qui flotte sur les mers y rosée du matin sur les (leurs, nuages blancs ou orangés du ciel y pluie ou neige y torrent de la montagne y source gazouillante au fond des bois^ ruisseau qui murmure ou fleuves géants qui traversent les nations : depuis la source chaude minérale jusqu'au glacier suspendu au front des Alpes^ depuis la petite goutte d'eau que saisit l'hirondelle rasant la rivière jusqu'à la nuée noire et horrible chargée d'éclairs : tout cet ensemble^ tout ce vaste système de la circulation de l'élément liquide à la surface du globe, représente le fonctionnement d'une usine fantastique dont les travaux du pandémonium de Vulcain au fond du Tartare ne nous donneraient encore qu'une idée aflaiblie. Représentons-nous la France sillonnée de rivières innombrables faisant marcher des millions de moulins, couverte d'un réseau serré de chemins de fer occupé par des milliers de locomotives circulant nuit et jour : tout le bruit, tout le mouvement, tout le travail accompli par ces moulins et ces machines infatigables ne représenterait qu'un jeu d'enfant à côté du travail accompli par la nature dans le système de circulation des eaux.

Nous avons senti plus haut quel est le travail opéré par la simple é\aporation de l'eau des mers sous l'action des rayons du soleil ; nous avons constaté que la masse d'eau évaporée s'élève à 721 trillions de mètres cubes (721 000000000000). La quantité énorme de chaleur qui produit cet eflet pourrait fondre par an 1 1 milliards de mètres cubes de fer, c'est-à-dire une masse dont le volume égalerait plusieurs fois celui du massif des Alpes !

Voilà le travail gigantesque qui s'accomplit par la force de la chaleur solaire. Mais le travail infinitésimal qui se produit par la même cause infatigable n*est pas moins merveilleux.

Un mouvement perpétuel s accomplit incessamment dans la nalure entière^ mouvement inapprécié et auquel on ne songe guère ; et cependantce mouvement est si considérable^ que si nos sens nous permettaient de le percevoir nous en serions véritablement effrayés. A chaque instant , mille mouvements viennent frapper notre corps.

Sommes-nous à la campagne^ au milieu des prairies ou sur le versant d'un coteau boisé? L^air^ qui toujours marche, constitue à l état de vent ou de brise insensible un premier mouvement gêné* rai nous baignant d*une vaste effluve. La chaleur solaire, ou simplement la température ambiante, élève autour de nous des couches de densités différentes se succédant suivant les lois du calorique. La lumière croise devant nous , à travers nos yeux, derrière nous, sur nos têtes, en tous sens, des millions de rayons agissant sur Féther invisible par des vibrations si rapides que chaque seconde en renferme des trillions pour un seul rayon , et cela incessamment. Les couleurs des objets qui nous entourent, des plantes, de fleuves,du ciel^des eaux, entre-croisent leurs fluctuations rapides et innombrables. Les bruits, lointains ou rappro* chés, développent dans Tair les ondes sonores successives qui, semblables à des cercles, décrivent mille courbes invisibles, entremêlées, mais non confondues. L*oiseau qui chante, le gland qui tombe du chêne séculaire, le bûcheron qui frappe, la laveuse à la fontaine sont autant de centres de mouvements ondulatoires. La chaleur propre de notre corps même forme en nous un centre de rayonnement, et incessamment des quantités définies de chaleur s'échappent de toute notre personne, quantités qui s'accentueraient de suite au thermomètre. Dans notre organisme, d*ailleurs, le battement de notre cœur ne cesse point une seconde, la circulation du sang dans nos artères, et son retour au cœur par les veiaes se perpétue sans oubli, en même temps que par le jeu alternatif de notre respiration, nos poumons s*occupent de distribuer à notre corps la quantité d'oxygène qui lui convient.

Sommes-nous dans notre chambre tranquillement étendus dans unfauteuily les pieds sur les chenets, un livre dans les mains? Les mêmes mouvements que nous venons de rappeler s^accomplissent autour de nous et dans nous. Nous ne pouvons tendre le talon au feu sans qu'un système de mouvements invisibles ne se crée immé-

diatement entre notre pied et le charbon flamboyant. On ne peut toucher du doigt le clavier du piano, sans qu'une série d'ondes sonores ne s'envolent dans notre appartement (et souvent même à de trop grandes distances pour les voisins!). On ne peut cauber même à voix basse, sans que l'air soit traversé de vibrations sphériques. Et ainsi nous vivons sans nous en douter au milieu de myriades de myriades de mouvements constamment effectués et incessamment renouvelés dans TAtmosphère au sein de laquelle nous respirons, vivons .et agissons.

Si la nature, dit A. de Humboldt, avait donné la puissance du microscope à nos yeux, et une transparence parfaite aux téguments des plantes , le règne végétal serait lui-même loin d'offrir laspect de l'immobilité qui nous semble être un de ses attributs. A l'intérieur, le tissu cellulaire des organes est incessamment parcouru et vivifié par les courants les plus divers. Tels sont les courants de rotation qui montent et qui descendent, en se ramifiant, en changeant continuellement de direction. Tel est le fourmillement moléculaire, découvert par le grand botaniste Robert Brown, et dont toute matière, pourvu qu'elle soit réduite à un état de division extrême, doit certainement présenter quelque trace. Qu'on ajoute à ces courants et à cette agitation moléculaire les phénomènes de l'endosmose, de la nutrition et de la croissance des végétaux, ainsi que les courants formés par les gaz intérieurs, et Ton aura une idée des forces qui agissent, presque à notre insu, dans la vie en apparence si paisible des végétaux.

Ainsi travaille sans cesse la chaleur solaire absorbée par l'air atmosphérique sous lequel cette planète respire.

Après avoir apprécié l'œuvre de la chaleur solaire à travers l'Atmosphère et à la surface du globe, nous devons maintenant compléter cette première vue sommaire en remarquant que la puissance de cette chaleur diminue à mesure qu'on s'élève vers les hauteurs de l'enveloppe atmosphérique, parce qu'elle n'est plus retenue et utilisée par cette Atmosphère de plus en plus raréfiée. Nous avons vu (p. 45 et diagramme) que l'air diminue à mesure qu'on s'élève dans son sein. La température décroit dans une proportion analogue, que nous allons mesurer aussi exactement que possible, comme nous l'avons fait pour la diminution de la pression atmosphérique. Après les indications du baromètre, voi<*i celles du thermomètre.

Quand on s'élève en ballon vers un ciel nuageux, la température s'abaisse d'ordinaire jusqu'à ce qu'on arrive aux nua-