En Wver l'inclinaison parvient
i 18 h. i son minimum -= 370,69 (I) 4 3 h. 4 son maximum - 373,02
Différence 1,33
En été, i 17 b. te minimum — 389,70 4 20 b. le maximum =.391.33
Différence 1,58
les mois pris séparément donnent pour toutes les périodes de l'année, pour les heures de l'après-midi, un petit mininum de déclinaison , ce qui conduit i conclure que les deux maxlma , celui avant et celui après-midi existent toujours, mais qu'il n'y en a qu'un, savoir, dans les mois d'été, le premier, et dans ceux d'hiver, le second, qui devienne bien distinct, tandis que l'autre est à peine sensible. C'est une rectification des observations de Milan, qui avaient fait croire que le maximum, dans le cours d'une année, passait des heures avant midi 4 celles d'après midi, puis ensuite reprenait sa place. Co déplacement n'a pas lieu, car le petit maximum qui arrive dans l'après-midi est la limite des deux maxima qu'ils ne dépassent pas. Les observations faites journellement a Milan ne pouvaient, 4 cause de leur petit nombre, faire apercevoir ce minimum.
Les observations poursuivies pendant quelques heures de l'aprèsmidi (de 14 4 16 b.) dans les mois de mai et juin 1840, ont permis de reconnaître pour celte période un maximum et un minimum qui surpasse de beaucoup les autres, savoir :
En mai 4 11 h. le maximum — 346,43 4 14 b. le minimum — 244,49
Différence Ï^T
En juin à 1 1 b. le maximum - 267,73 4 16 b. le minimum 366,53
Différence i ,20
La circonstance mentionnée plus haut, que ces maxima sont absolument insensibles dans quelques mois, exclut nécessairement la possibilité d'en attribuer l'existence 4 l'époque de l'année.
On pourra prendre une idée des variations importantes auxquelles est sujette l'inclinaison dans le cours d'une longue période, par les nombres suivants, qui sont les moyennes de toutes les observations mensuelles faites entre 17 et 10 heures :
1839 août inclinaison = 368,06 septembre — m. 374,42 octobre — = 366,42 novembre — «= 336,40 décembre — =-394,18
1840 janvier — = 352.14 février — - 196,59 mars — = 183,91 avril — = 197,47 mai — « 345,59 juin — = 260,70
Si on vient 4 comparer ces nombres avec les moyennes de l'int eo>iié horizontale, on n'aperçoit pas une marche bien parallèle, ce à quoi, du reste, il ne faut pas s'attendre, attendu que la composante horizontale dépend non -seulement de l'inclinaison, mais eneore de l'intensité de la force totale. Il en résulte clairement qu'en général , lorsque l'intensité horizontale augmente , l'inclinaison diroiuue. et réciproquement, et que parconséquent les variations
iij Vstew d'une division de l'éctelle» îs-.IBSO.
d'inclinaison indiquées par l'appareil, non-seulement peuvent être attribuées aux changements de position du centre de gravité relativement au point de suspension de l'aiguille, mais en outre qu'elles ont au moins en partie leur principe dans le changement de direction de la force. Il en résulte que l'ioclioaison est soumise a de plus grandes variations qu'on ne l'avait admis jusqu'à présent. C'est ce qui se conçoit aisément , si l'on considère la chaleur comme une des causes principales des variations des éléments magnétiques, car, comme cllo provoque par sa marche continuelle de l'est â l'ouest les fortes variations diurnes de l'Inclinaison, il faut aussi que les oscillations du sud au nord produisent uno variation annuelle dans celte inclinaison.
4. Relativement à la durée des oscillations de t'aiguille d'inclinaison, on a trouvé en hiver :
Dtftf.
à 20 » un maximum » 12. "86978 0,01657 à 23 k un minimum = 13, 85321 0,01603 4 3 » un maximum = 13. 86933 0,03100 4 8 * un minimum — 13, 84833
En été on a observé aux heures suivantes :
à 13 * un maximum.
4 18 k un maximum =-» 12,"55078 0,02359 4 2 k un minimum — 13, 57437 0,00833 à 9 k un 2« min. = 12, 56605
Le minimum do 12 h. a été indiqué par les observations nocturnes de mal et juin.
La dépendance des heures de l'après-midi de l'époque de l'année n'a pu être reconnue avec certitude dans chacun des mois; toutefois celles avant midi paraissent dans les mois de l'hiver se rapprocher de midi.
Voici les moyennes mensuelles de toutes les observations faites de 17* 4 10».
1839 août durée des oscillations - 12",025I8
septembre
octobre
novembre
décembre
janvier
mars
avril
mai
juin
Dans ces nombres qui ne sont pas corrigés de l'influence des variations do température, non plus que de la diminution du magnétisme, on ne peut reconnaître aucune dépendance entre les durées des oscillations et ces variations, au moins dans le sens où on a l'habitude d'entendre cette dépendance, savoir, qu'une température croissante affaiblit la force, et parconséquent que la durée des oscillations doit être plus considérable , et réciproquement. Néanmoins on observe une marche correspondante avec les variations de l'inclinaison, car d'octobre 4 mars la déclinaison a diminué, et la durée des oscillations augmenté, tandis qu'à dater de mars la première s'est accrue, et la deuxième a diminué. Des observations continuelles, faites avec d'autres appareils ayant le même but, mais construits différemment, feraient voir promptement la part qui appartient dans ces variations aux instrumenta, et celle qu'on doit attribuer à la force magnétique.
5. L'influence de la lune sur l'état magnétique do la terre a d'abord été recherchée de la même manière, ainsi qu'on l'avait fait pour les observations de Milan. Après une correction, qui n'est toutefois qu'approchée de l'intensité horizontale observée sous le rapport de la variation de température et de la diminution du magnétisue du barreau, on a obtenu un résultat qui confirme celui auquel on était arrivé précédemment, à savoir : que le magnétisme terrestre est plus fort à la nouvelle lune qu'à la pleine lune. L'ensemble des observations donne pour cette intensité :
Époque du dernier quartier = 549,99 de la nouvelle lune = 548,79 du premier quanicr= 642,62 de la pleine lune — 631 ,1 1
6. Les difficultés signalées au paragraphe 2, qu'on éprouve pour délivrer l'intensité horizontale de l'iufluencv de la chaleur, ainsi que l'incertitude dr la correction relative i la diminution du magnétisme, m'oul déterminé à attaquer lu problème d'une autre manière, dans laquelle j'ai cherché a tourner ces deux difficultés. Je suis parti de l'idée que la lune, qui apporte des variations dans l'étal roaguéiique de la terre, doit, de même que le soleil, donner une variation diurne, mais qui disparaît au milieu de celles bien plus considérables que produit ce dernier astre, i l qu'on ne parviendrait à reconnaître qu'en éliminaul celles*!. Cette élimination, j'ai cherché à l'établir de la manière suivante : J'ai dresse une table ayant pour argument l«s jours du mois, et pour indices do «es colonne* les différentes dislances de la lune au méridien magnétique (angle horaire magnétique); et pour simplifier le calcul, j'ai supposé que la lune passait uoe heure plus tôt au méridien magnétique qu'au méridien astronomique. Ensuite de chaque observation on a soustrait la moyenne mensuelle trouvée pour la même époque d'observation, et on a obtenu un reste dans lequel tau moios autant qu'il est eiact d'attribuer la variation diurne régulière i son influence) l'action du soleil se trouvait diminuée, et qui devait être la somme de toutes les autres influences. Le reste a été tantôt positif, tantôt négatif, suivant que la moyen ue mensuelle a été plus grande ou plus petite que les résultats des observations isolées. Four les obtenir toutes ou presque toutes positives, on a diminué toutes les moyennes mensuelles d'une mémo quantité, savoir, pour l'inclinaison, de 1 1 parties, et pour l'intensité horizontale, de 30 parties de l'échelle. Les restes obtenus de celte manière ont été portés dans ladite table, chacun dans la colonne correspondante a son angle horaire, puis on a pris la moyenne des nombres contenus dans chaque colonne. Au moyeu d un grand nombre d'observations, il me semble que dans cette combinaison l'influence de la lune doit, par diverses causes, se révéler, et c'est « n effet ce qui a eu lieu, comme ce travail l'a démontré. On a traité de cette manière les deux éléments horizontaux, savoir, l'Inclinaison et l'Intensité horizontale, cl on a réuni les moyennes mensuelles en une moyenne annuelle qu'on a présentée dans le tableau suivant :
1. Déclinaison en divisions ou parties de l'échelle = 27",2261.
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0KtlM.MII,
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lô
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On tire do ce tableau les conséquences suivantes : 1* En prenant la somme des déclinaisons pour les angles horaires orientaux et celle des déclinaisons pour ceux occidentaux, on trouve que la première somme est de 2,60 divisions do l'échelle =■» 70", 79 plus grande que la deuxième, et parconséquent la variation est plus considérable quand la lune est a l'orient du méridien magnétique ; ce qu'avaient déjà annoncé les observations de Milan.
2" En comparant la somme des déclinaisons pour les angles horaires depuis 6* jusqu'à 17* avec celle des déclinaisons pour les angles horaires, depuis 18* jusqu'à 5». la première somme surpasse la seconde de 4,40 divisions de l'échelle - 1 19",70. La déclinaison est parcoméquent plus considérable quaud la lune est
dans le voisinage du méridien inférieur que quand elle est dans celui du méridien supérieur. Un coup d'osil snr le tableau montre qu'elle eat i son maiimum lorsque l'astre passe au aaéridien in fériear.
8* SI on compare la somme des déclinaisons dans le* angles horaires de 21* i 2k, avec la somme des inclinaisons pour les angles horaires de 18* i 20* et de 3» i 6*, il en résulte que la première somme surpasse la secoudo deO,97 divisions d* l,écbello= 26", 41 . ce qui Indique quH existe également un maximum pour l'Inclinaison au passage de la lune au méridien supérieur, mais infiniment
plus petit que le précédent.
Voici mainteu
ant les résolut
s tabulaires rat
ttifs à 1'
horizontale.
Afcfln
kontrai •IMMM1.
ii*
De ce tableau résulte ce qui suit :
1° L'intensité est plus considérable lorsque la lune est à l'occident du méridien magnétique, car la forme de l'Intensité des angles horaires occidentaux dépasse de 5,14 divisions de l'échelle celle des intensités des angles horaires orientaux.
V L'intensité est remarquablement plus grande quand la luno est dans le voisinage du méridien inférieur que lorsqu'elle est voisine du méridien supérieur, car les angles horaires de 6» à 17* donnent une somme plus grande de 28,08 divisions de l'échelle que les angles horaires de 18* à 6*.
7. Le grand nombre des observations et les faibles différoDces qu'elles présentent entre elles oot permis de suivre avec plus de précision qu'on n'avait pu le faire avec les observations de Milan, le phénomène intéressant des perturbations magnétiques. Pour cela on a procédé ainsi qu'il suit:
On a recherché pour le* observations séparées les variations des deux éléments horizontaux pendant la période de deux observations consécutives, et les variations ainsi obtenues pour un jour ont été, sans avoir égard i leurs signes, réunies en une somme. Soit S cette somme. Oo a cherché de même dans les moyennes mensuelles la somme de ces variations diurnes qu'on a désignées par z. Alors quand, pour un jour quelconque, on a trouvé le quotient — > 2 on a rangé ce jour parmi ceux à perturbation.
On a vu ainsi que les éléments magnétiques sont souvent sujets & des variations 1res fortes, mais de courte durée, quoique leur variation pour tout Je jour ne dépasse pas beaucoup leur grandeur moyenne : parconséqueol 11 n'était pas possible de faire ressortir de cette manière tes jours affectés de perturbations. Ce phénomène, qu'on peut nommer une ucou$st{Sloss)magnctiqut, ne devait pas être négligé, attenduqu'il n'est rien autre chose qu'une perturbation de courte durée, et que les plus grandes perturbations ne consistent que dans des secousses plusieurs fois répétées. Pour établir d'une manière nette ces phénomènes, voici comment on a opéré : Soit s la variation d'un élément magnétique entre le temps de deux observations consécutives, » la variation maxima que donne la moyenne du même mois pour le lemp* de deux observations également consécutives, la variation pour laquelle on aura j > » doit
être considérée comme uoe secousse magnétique.
Dans le tableau suivant on a Indiqué pour chaque mois tant les
des jours de perturbations que le nombre des secousses
pwtubailcn.
1839 juillet. 1
août. 3
septemb. 5
ocioore. i
Dovemb. 8
décemb. 10
IS
1840 janvier. 14
février. 7
mars. S
avril. 2
mai. 2
Ou peut conclure de ce ta
bleau
ce qui suit :
1* Les perturbations sont bien plus fréquentes dans les moi» d'hiver que dan* ceux d'été, ce qui pourrait être dû i ce que la force qui donne naissance aux variations diurnes régulières se i plus faible en hiver, et parconséqueot donne plus de prise perturbatrices. Toutefois les fortes perturbations qui ont lieu eu grande partie dans les mois d'hiver semblent indiquer qu'Indépendamment des circonstances ci-dessus mentionnées, les forces perturbatrices croissent en intensité i cette époque de l'année. Lis plus grandes perturbations dans ces 12 mois ont été observées : — les 4 et 16 septembre ; — 12, 22 et 23 octobre ; — 23 novembre ; — 4 et 18 janvier ; — 6, 7 et 9 février; — 29 et 30 mai.
2» Les jours de perturbation ont été beaucoup plus nombreux pour l'intensité horizontale que pour la déclinaison.
3* Dans celte année on a observé aussi plusieurs fortes perturbations en un seul jour, ce qui s'était déjà présenté également dans l'annéo précédente. Los jours qui méritent particulièrement d'être ùgn.ilés sous co rapport sont ceux avant le 18 et du 18 janvier, du 18 au 22 février et du 18 octobre. On a observé princl-
En 1837 le 16 janvier
On a vu aussi des perturbations :
En 1836 le 17 février.
1838 16 et 21
1839 18 et 21
1840 18 et 21
Eu 1840 les perturbations n'ont eu lieu que dans l'intensité horizontale, faibles et difficiles 4 apercevoir, ce qui a été dû probablement à la forte perturbation qui avait eu lieu quelques jours auparavant, savoir les 6, 7 et 9 février.
Enfin ce phénomène s'est répété d'une manière bien tranchée
le 18 octobre 1836 18 - 1837
8. Si on rapproche entre elles les secousses séparées qui se sont manifestées tant aux jours de perturbations qu'a ceux de calme, suivant les heures du jour, sans avoir égard i l'accroissement ou à la diminution de la déclinaison et de l'intensité horixontale qui peuvent avoir eu lieu, oa obtient comme résultat flnal le tableau suivant, qui contient le nombre de divisions de l'échelle dont l'aiguille a été écartée par les perturbations aux différentes époques du jour :
Il est évident, d'après ce tableau, que dans la déclinaison les perturbations soul peu fréquentes de 8* è 10» du matin, et très fréquentes de 8k i 10k du soir, résultat qu'avaient déjà fait pressentir les observations de Milan. De même, dans l'intensité horizontal*, les perturbations sont bien plus nombreuses le soir que le maiiu.
9. Si, dans co rapprochement, on a aussi égard à la direction suivant laquelle chacun de ces deux éléments éprouve des changements, et si on désigne par le signe -f une augmentation, et par le signe — une diminution, on trouve dans le tableau suivant le reste qu'on obtient lorsqu'on déduit la somme de toutes les vapositives de la somme des variations négatives.
Ces nombres constatent, relativement à la déclinaison, un fait qu'avalent déjà indiqué les observations de Milan, savoir : que la déclinaison, dans les heures du matin et du milieu du jour, est augmentée par les perturbations, et, au contraire, diminuée par elles dans les heures du soir. Quant à l'intensité horizontale, on voit que les nombres négatifs dominent , ce qui veut dire qu'en général les perturbations diminuent cet élément, ce qu'on avait déjà aussi reconnu précédemment. Les nombres du tableau font toutefois encore ressortir un autre fait ; c'est que ce phénomène est beaucoup plus énergique dans les heures du matin, et probablement de la nuit, quo dans celles avant et après midi.
10. Nous n'avons pas manqué, pendant les plus fortes perturbations, de faire les observations, pendant plusieurs heures consécutives, de 5 en 5 minutes, afin de pouvoir étudier la marche du phénomène dans tous ses éléments avec la plus grande précision possible. On a poursuivi de cette manière dix perturbations, et on y a observé plusieurs particularités communes qui avaient été déjà annoncées par les observations précédentes, et qui, quoique se présentant comme des phénomènes isolés, n'en ont pas moins le cachet de lois générales.
I. Quoique l'action totale d'une perturbation sur l'intensité horizontale ait, comme il a été dit, pour effet de l'affaiblir, on observe néanmoins quelquefois, quand elle so manifeste, de très grandes intensités. Toutefois le maximum s'est montré constamment avant le minimum, et, en général, il semble qui apparaît avant le second.
11. Cet affaiblissement de l'Intensité horizontale lorsque les grandes oscillations ont déjà cessé depuis longtemps, et ce n'est que lentement que cette intensité revient à son état primitif.
III. Toutes les variations, dans cet élément, sont accompagnées do varialioos correspondantes dans l'inclinaison, qui paraissent même y avoir leur cause. Les plus grandes intensités horizontales sont toujours accompagnées d'une faible Inclinaison, et réciproquement.
IV. La durée des oscillations de l'aiguille aimantée se montre toujours plus courte qu'à l'ordinaire dans les fortes perturbations : la force totale parait donc être ainsi augmentée; mais, comme nous avons vu précédemment que pendant la manifestation do ce phénomène on voyait régner l'intensité horizontale minima, il faut que l'influence des changements d'inclinaison dépasse celle d'accroissement de la force totale , ce qui est évident avec la grande inclinaison dans nos climats. Mais il se peut que, dans des pays où
l'inclinaison est peu considérable, U composante horitontalo soit a ce r no par uuc perturbation.
V. Il paraît que les variations d'Intenalié du la force totale s'accordent, sous le rapport du lomps, assri exactement avoc celles de l'inclinaison et de la composante horizontale ; on a remarqué surtout, pendant les perturbations observées constamment, au moins une fois sur dcui, que la plus grande durée d'oscillation coïncidait constamment avec l'inclinaison minima ou avec l'intensité horizontale maxima , ou, réciproquement, que la plus faible durée di s oscillations coïncidait avec l'inclinaison niaxima et l'intensité horizontale minima. Il faut bien remarquer, d'ailleurs, que la durée des oscillations n'a été observé» que d'heure en heure, et ordinairement pendant les heures du jour (de 17* du matin i tlkdusoir!seult'mcnt,tandisqueles autres éléments l'ont, dans de semblables cas, été de 6 en 5 minutes à des Intervalles plus courts, ci même pend la nuit , et parconséqnenl que celle coïncidence se serait montrée certainement dans beaucoup d'autres cas si on avait détormiué l'intensité de la force totale à des intervalles aussi courts.
VI. La plupart du temps, tous les éléments sont affectés par une perturbation, mais non pas au même degré, ce qui dépend peut-être de l'angle qoe la direction de la force perturbatrice fait avec celle des constantes. Ainsi, par suite des observations diurnes, le 23 mars a été le jour des plus grandes perturbations, au moins sous le rapport do l'intensité horizontale, tandis que sous relui de la déclinaison on n'a pas même observé une secousse. Sans nu! doute, si les observations n'eussent pas été faites d'heure en heure, mais interrompues, la déclinaison eût indiqué de plus grandes perturbations.
VII. Plus on combine ces observations, plus on est convaincu qu'elles conduiront promptemenl au but à mesure qu'on diminuera l'intervalle entre les observations. Cinq minntes sont encore un Intervalle trop long, attendu que, pendant cette période, la portion de l'aiguille aimantée peut changer de plusieurs centaines do divisions de l'échelle, ainsi que cela est arrivé lors de la perturbation du 22 octobre 18 ">9. à mon luagnétomèlrc bifilaire. Aussi, à Coetlingiic et à Prague, les jours où se sont montrées de fortes perturbations ou des aurores boréales, a-t-on, pendant plusieurs heures, pour l'élément horizontal, observé constamment les deui appareil», et al on déterminé la position do l'aiguille aimantée île 1 5 en 1 5 ou de 20 en 20 secondes. Il sérail fort à délirer qu'on en agit do mémo dan* les autres stations d'observation.
J'ai dit plus haut (IV) que la durée des oscillations de l'aiguille se montrait constamment plus courte qu'à l'ordinaire pendant les fortes perturbations , ce qui indiquait un accroissement dans la force totale. Cetto conclusion paraissant en contradiction avec cellu qu'on trouve, $ 23, dans mon précédent rapport, je crois devoir donner ici une rectification du résultat que j'avais donné à celle époque. Je déclare donc que la méthode employée pour les observations de Milan ne me parait pas sûre, parcequ'alors la moyenne diurne du la durée des oscillations aux jours de perturbations a été comparée avec la moycuno totale du mois. Une semblable comparaison no saurait Indiquer exactement la petito influence que les perturbations exercent sur cet élément, attendu que, dans le mois. Il est soumis à de grandes perturbations, soit par sa nature, soit par l'imperfection de l'appareil. Ici j'ai pu procéder avec plus d'exactitude par suite du nombre des observations faites en un jour, attendu qu'on compare aussi U moyenne d'un jour de perturbation avec celle du jour suivant et consécutif.
Au reste, les observations d'un même, jour fournissent souvent un exemple curieux , que les durées, dans les observations faites avant l'apparition du phénomène, étaient plus longues que celles remarquées pendante phénomène; ainsi, le 23 novembre, on a observé l>-s durées suivantes des oscillations :
Af «ne rtpftrfUoa 4* il panurtwitu*. A pria rapparHIon 4» la p*rt*f**UM.