Extrait de mes communications à Tlnstitut. Année
2. Tandis qu'à Téquateur la loi du décroissement est à peu près la même <*n toutes saisons, les régions polaires offrent, au contraire, les plus grandes di/Té* rences entre Tété et Thiver. D'après une série de quatre jours d'observations faite* de demi-heure en demi-heure, les membres de la Commission du Nord ont trouvé au Spitzberg (latitude 77" 30'), au mois d'août 1838, un décroissement moyen 'ie 1 degré pour 172 mètres. Ce résultat, calculé par Bravais, coïncide avec les décrois sements observés dans les zones tempérées. La diflférencc de hauteur des stations était de 560 mètres.
En hiver, la température va en croissant avec la hauteur, jusqu'à une certaine
pose de gradins successifs^ le décroissement de la température est beaucoup plus lent que sur le flanc des montagnes abruptes. Dans le premier cas, on peut admettre pour 1 degré une différence de niveau do 235 mètres^ et 195 seulement dans le second.
Un décroissement de 1" pour 168 mètres a été trouvé par Schouw pour Tltalie (versant méridional des Alpes).
Sur le mont Yentoux^ montagne escarpée et isolée de la Provence (lat. W lO' N., long. 2" 56', hauteur 1911 mètres sur la Méditerranée), Ch, Martins a trouvé, par 19 observations faites dans différentes circonstances, un décroissement de 1 degré pour 188 mètres en hiver, 129 mètres en été, 144 mètres en moyenne. Les observations de Ramond, comprises entre le AS'' et le 44* degré de latitude, donnent en moyenne 1 degré pour 148 mètres.
La conclusion de tous ces résultats, c'est qu une température constamment supérieure à celle de la glace fondante règne, comme on le voit, en chaque lieu à une hauteur suffisamment grande dans TAtmosphère.
Si Ton imagine qu*en chaque point de la surface de la terre on élève des verticales assez grandes pour qu^on obtienne la hauteur à laquelle régnerait la température moyenne 0°, et si Ton fait passer une surface par les sommets de toutes ces coordonnées verticales, on obtiendra la surface isotherme de 0°; son intersection avec le globe sera la ligne isotherme correspondante; on pourra obtenir par la même considération géométrique les surfaces iso-
bmite, variable suivant diverses circonstances atmosphériques, dont l'influence n'est pas encore bien exactement connue. L'heure de la journée parait être indifférente, puisqu'il n'existe aucune variation diurne thermométrique dans les couches de la surface. La moyenne de trente -six expériences faites avec des cerfs- volants ou des ballons captifs, à Bosekop (latitude 69® 58' N.), a donné un état moyen d'accroissement de 1**,6 pour les 100 premiers mètres. Au delà de celte limite, et oième au delà des 60 à 80 premiers mètres, la température devient de nouveau décroissante, mais très-lentement d'abord ; le décroissement s'accélère ensuite. L^s ot>servations qui ont été faites sur les flancs ou les sommets des montagnes pendant la même expédition, confirment entièrement ces résultats. L'influence réfrigérante d'un sol qui rayonne sa chaleur propre durant plusieurs semaines sans ri€n recevoir de la part du Soleil en compensation de ses pertes, l'influence des oonlre-courants supérieurs venus de l'O. et du S. 0. avec une température élevée, rendent raison de cette anomalie, qui représente en hiver l'état normal des parties ks plus boréales du continent européen.
Parmi les observations faites pour déterminer le décroissement, celles recueillies dans des voyages aérostatiques offrent un intérêt tout particulier, ajoute Mi Ch. Martins; les températures y sont moins affectées par des circonstances locales, telles que réchauffement du sol, les courants ascendants ou descendants, etc., «t la série qu'offrent de telles températures est plus susceptible d'être accordée avec ia bériedes températures décroissantes des régions supérieures de l'atmosphère.
thermes de 5\ de 10% etc. Ces surfaces s'éloignent du centre de la terre vers Téquateur; elles s'en rapprochent vers les pôles.
Nous avons vu que la température moyenne de Paris est de 10S7. Pour obtenir une diminution de cette valeur par TalUtude^ il faut s'élever en moyenne de 1600 mètres. C'est donc à cette hauteur que règne au-dessus de Paris la température de
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Fi g.' 100. — Diagramme de la décroissance de la température, selon la hautear.
la glace. Mais c'est évidemment là un type autour duquel oscille sans cesse la température^ en ne le réalisant qu'en avril et en octobre. En été^ il faut s'élever à de très-grandes hauteurs, et parfois à plus de 4000 mètres pour atteindre le zéro thermométrique. En hiver^ comme chacun sait^ il se trouve souvent au niveau du sol. 11 y a alors de curieuses inversions de température
dans les couches atmosphériques qui avoisiaent la surface du globe.
J*ai essayé de représenter dans la figure 100 le décroissement moyen de la température avec la hauteur^ par la même méthode que j*ai employée dans la figure 16 (p. 46} pour exprimer le décroissement de la pression atmosphérique. La température décroissante est représentée par une teinte décroissante proportionnelle. A partir de la surface du sol^ la diminution est de 4^ pour 500 mètres, de T pour 1000 mètres, etc. S'il y a, par exemple, 18* (température d été) à la surface, il y a 14*^ à 500 mètres, 11* à 10CO, et le zéro est à 3250 mètres. Par la température moyenne de Vannée, il y a IT vers la surface du sol, et le zéro est vers 1G70 mètres. Au-dessous de la surface du sol, j'ai également indiqué par une teinte croissante et par une ligne géométrique Taccroissement de température de 1 degré par 35 mètres environ, plus rapide, comme on voit, que le décroissement atmosphérique, puisqu*à la profondeur de 250 mètres on a déjà un accroissement de chaleur de 7 degrés, 14* à 500 mètres et 28^ à 1 kilomètre.
Nous pouvons maintenant ajouter que ce décroissement varie avec la saison et avec Theure de la journée. Les observations que de Saussure a continuées pendant dix-sept jours au col du Géant, à 3428 mètres au-dessus de la mer, tandis qu'on observait simultanément à Genève (407 mètres) et à Chamounix (1 044 mètres), ont mis Tinfluence horaire en évidence. Voici d*après les observations que Kaëmtz a faites sur le Righi (1810 mètres), tandis qu'on observait à Bâle, à Berne, à Genève et à Zurich, la hauteur en mètres dont il faut s'élever pour avoir un décroissement de 1 degré :
DIFFÉRENCE DE mVEAU CORRESPONDANT A UN ABAISSEMENT DE 1 DEGRÉ THERMOMÉTRIQUE A TOUTES LES HEURES DE LA JOURNÉE.
Heares. Righi. Heures. BighI.
Midi 129» 81 Minuit 16c«
1 heure 131 75 1 heure du malin 168 40
Moyenne 1 49», 1 0
Cette loi de la variation de la hauteur à laquelle il faut s'élever pour avoir ud abaissement de 1 degré du thermomètre, aux différentes heures de la journée, est représentée dans la figure 101.
Les irrégularités de sa courbe iadiquent que le nombre d'obser vations n'est pas sufïïsant.
De Saussure a observé pendant la nuit; Kaëmtz étant seul a pa
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liie le baromètre depuis 5 heures du matin jusqu'à 10 heures du soir, ef les lois du décroiasement nocturne sont déduites de celles du jour. Ce tableau met clairement en évidence la pé-
riode diurne. C'est vers 5 heures du soir que le décroissement de la température est le plus rapide, et vers le lever du soleil qu'il est le plus lent. La difTérence correspondant à ces deux instants, déduite des observations, égale environ le tiers de la hauteur dont il Éauts'élever en moyennepour ohtenirun abaissement de 1 degré. La période annuelle n'est pas moins marquée dans nos climats;
les séries météorologiques simultanées faites à Genève et sur le Saint-Bernard permettent d en calculer les lois. Kaëmtz a choisi 30 points situés au sud et au nord des Alpes^ entre 45 et 50 degrés de latitude et les méridiens de Vienne et de Paris^ et en a déduit les lois de la distribution de la chaleur dans cette surface. Il a obtenu ainsi la hauteur en mètres dont il faut s'élever pour avoir un abaissement de 1^ suivant les mois. La table suivante contient les résultats fournis par ces différents points de comparaison.
DIFFÉRENCE DE NIVEAU CORRESPONDANT A UN ABAISSEMENT DE 1 DEGRÉ THERMOMÉTRIQUE DANS LES DIVERS MOIS DE l' ANNÉE.
'Allemagne méridionale Mois. et
Italie septentrionale.
Janvier 257» 2?
Février 193 54
Mars 1 59 63
Avril 160 60
Mai 157 87
Juin 148 32
Juillet 148 71
Août 145 98
Septembre 161 96
Octobre 177 75
Novembre 195 49
Décembre 233 49
Année 172" 68
La loi de la différence de niveau qui correspond à un abaissement de 1*^ suivant les différents mois de l'année^ est représentée par la figure 102. C'est la courbe de rÂllemagne méridionale et (le ritalie septentrionale. Ses irrégularités indiquent aussi que les observations ne sont pas encore assez nombreuses.
En résumé^ on voit qu'en été le thermomètre baisse beaucoup plus vite à mesure qu'on s'élève qu'en hiver.
II résulte de ce décroissement inégal que la différence entre les moyennes de l'hiver et celles de l'été est d'autant moindre qu'on s'élève davantage dans les montagnes. Dans les plaines de la Suisse^ à la hauteur de 400 mètres environ^ elle est de 19 degrés. Sur le Saint-Gothard^ à 2091 mètres, elle est de iV^,9, et sur le Saintr Bernard^ à 2493 mètres^ de 13°^ 5. De Saussure^ qui le premier fit cette importante remarque^ pensait que les différences entre les saisons doivent disparaître à la hauteur de 12 000 à 13000 mètres.
