MANIFESTATIONS DE L'OZONE ATMOSPHÉRIQUE

L'étude de l'électricité répandue dans l'atmosphère devait nécessairement précéder nos recherches. sur l'Ozone atmosphérique : comment, en effet, pourrions-nous sans cela, établir les rapports ou les dissemblances existant entre ces deux agents , préciser l'influence de l'électricité sur la formation des brouillards, de la neige, de la grêle , sur la production du tonnerre et des éclairs , découvrir enfin quelles sont les causes qui favorisent ou empêchent la production de l'Ozone?

Cette étude est très-vaste ; c'est un champ tout nouveau à explorer. Les faits qu'pn pourra recueillir présentent un intérêt et une importance qu'on ne saurait méconnaître; ils exciteront, sûrement, l'attention patiente et soutenue des médecins et des météorologistes.

Déjà, depuis plusieurs années, M. Schœnbein poursuit ses observations à Baie; M. Wolf, professeur de physique à Berne, a publié quelques-unes de ses recherches; M. Simonin père fait, depuis 1853, des observations à Nancy; il en a pubKé une partie et il a bien voulu me communiquer celles qui sont encore inédites; M. Bérigny a présenté à l'Académie des Sciences de Paris quelques recherches qu'il a faites à Versailles ;

M. Pouriau en fait à la Saulsaie, déparlement de l'Ain; M. Deeharmes continue à Amiens ses observations ozonométriques; le docteur Guillard en fait en Amérique; M. Grellois à Constantinople : on s'en occupe à Athènes (*), à Alger en Italie, en Allemagne, et déjà plusieurs savants de ce dernier pays ont fait paraître des publications contenant leurs recherches à Munich, Kœnigsberg, Berlin, Vienne, etc.; on en fait encore dans tous les observatoires météorologiques de l'Autriche, et chaque jour voit surgir un travail nouveau contenant des observations recueillies dans des lieux divers , souvent fort éloignés les uns des autres.

Mais entre tous ces documents il faut distinguer ceux que fournit le docteur Théodore Bœckel qui, depuis le mois d'Avril 4853, note deux fois par jour, avec une patience scrupuleuse et infatigable, les variations ozonométriques du climat de Strasbourg : ce savant médecin complète son travail par des relevés météorologiques comprenant les variations barométriques, thermométriques, hygrométriques, la direction des vents, les maladies régnantes et la mortalité de la ville.

Toutefois nous ne pouvons méconnaître que nous ne sommes qu'au début des recherches; que la plupart d'entre elles ont eu trop peu de durée, qu'elles sont in-

(') H év À0>?vatç ftiïtïff*. — Abeille médicale d'Athènes. — Cahier de Février 1836.

(*) Gazette médicale de VA Igerie. - Janvier im>

suffisantes, incomplètes, qu'on en a tiré des conséquences trop promptes et par cela même souvent inexactes. Puis il faut regretter l'imperfection des moyens d'investigation donnant quelquefois des résultats variables ou infidèles; circonstances qui font vivement désirer qu'on arrive à posséder un instrument fonctionnant avec une régularité constante, et indépendante de l'habileté de l'expérimentateur; et que, si l'on est obligé de s'en tenir au papier ozonescopique , il soit au moins préparé avec soin par une fabrication spéciale, garantissant l'identité de la composition du papier et de la préparation chimique qui le pénètre et le recouvre.

Lorsque nous serons pourvus de bons instruments, nous serons certains alors que le temps et la multiplicité des observations, sous des latitudes et dans des climats divers, fourniront les données indispensables à un travail d'ensemble qui assignera à la question qui nous occupe sa véritable importance et son degré d'utilité.

Il résulte cependant des faits acquis que la découverte de l'Ozone est un véritable événement météorologique et chimique; que le rôle de cet agent ne peut plus être méconnu dans une foule de phénomènes où son action n'était pas soupçonnée, et que , probablement, il grandira encore lorsqu'on connaîtra mieux sa puissance sur les miasmes telluriques et ses rapports avec le développement de quelques maladies et de certaines épidémies.

§ I er -

Manifestation de l'Ozone en raison des hauteurs.

Arrivons maintenant à préciser les conditions qui favorisent ou empêchent les manifestations de l'Ozone.

Nous avons vu (p. 66), lorsque nous nous occupions de l'électricité que : « dans un lieu nullement dominé par les corps avofsinants, l'intensité électrique de Vair croit proportionnellement aux hauteurs. »

Pour nous assurer si cette loi est applicable à l'Ozone, nous avons fait des expériences comparatives à des hauteurs différentes sur la cathédrale de Metz. Le sommet du clocher de ce monument est à 421 mètres au-dessus du sol ; mais nos expériences n'ont pas dépassé 100 m. Les bandelettes de papier ozonométrique , attachées à des bâtons qui les plongeaient dans l'air libre, étaient espacées de 20 mètres les unes des autres; la première à 20 mètres au-dessus du sol, la dernière à 100 mètres.

Voici un tableau (voir le tableau n° 4.) présentant jour par jour, les observations d'un mois; ces observations partent du 23 Mars et vont jusqu'au 22 du mois d'Avril; elles ont été prises ainsi parce qu'elles présentent des exemples de températures et de phénomènes météorologiques très -variables qui, rarement,

se réunissent dans un si court espace de temps (*).

Les observations du 23 Mars au soir, ont donné , à 20 mètres, 4 degré de l'échelle ozonométrique; à 40 mètres, 2 degrés, à 60 mètres, 5 degrés, à 80 mètres, 5 degrés, à 400 mètres, 6 degrés.

Le 14 Avril au soir, à 20 mètres, 2 degrés, à 40 m., 3 degrés, à 60 mètres, 8 degrés, à 80 mètres, 6 degrés, à 400 mètres, 40 degrés.

Ces rapports, qui se sont reproduits constamment, tendraient à démontrer que la quantité d'Ozone atmosphérique, de même que V électricité , croit proportionnellement aux hauteurs. Mais il faut remarquer que cette proportion n'est pas régulière, qu'elle n'est ni arithmétique, ni géométrique, du moins en apparence, car les erreurs pourraient tenir à l'imperfection de l'instrument ou aux conditions dans lesquelles on le fait fonctionner.

Déjà M. Decharmes ( f ) avait fait des observations analogues en expérimentant sur la cathédrale d'Amiens,

' (<) Sans vouloir donner comme type absolu le tableau des observations météorologiques journalières que nous avons présenté, nous pensons cependant qu'on doit peu s'en écarter. Lorsqu'on veut formuler une loi, ou seulement obtenir des résultats concluants, il faut rapprocher, grouper tous les éléments d'appréciation qui doivent concourir à porter un jugement. Aussi pour compléter ce tableau, il serait utile d'y joindre des observations régulières sur l'électricité atmosphérique; la difficulté des recherches ne nous a pas permis de combler cette lacune ; nous le regrettons, car on ne peut se dissimuler l'imperfection de nos connaissances sur ce point important de la physique du globe.

(*) DscHA&ius. Ou v. cité. Page 10.

et il rapporte qu'il a vu constamment ses papiers présenter des teintes correspondant, en moyenne, aux numéros 0, 3, 4, 6 et 7 de l'ozonomètre, selon qu'ils avaient été placés au bas de la tourelle , à la première ou à la deuxième galerie, vers la partie élevée de la tourelle, et sur le sommet de la plus haute tour. Le maximum a suivi la même progression : 4, 6, 7, 9 et 10.

Il est regrettable que M. Decharmes n'ait pas mieux précisé la hauteur des points où il faisait ses observations ; il en ressort néanmoins ce fait, c'est que la progression est constante, mais qu'elle n'est pas régulière. Ce résultat constaté, il fallait s'assurer si la progression est réelle ou apparente.

Pendant toute la durée des expériences sur la cathédrale de Metz, on en faisait d'autres beaucoup plus rapprochées de la surface de la terre. Ces expériences étaient divisées en trois catégories; \° dans l'intérieur de la ville; 2° à l'extérieur; 3° au-dessus de l'eau.

\° Dans l'intérieur de la ville. Les bandelettes de papier étaient placées à 30 centimètres, à \ mètre, à 5 mètres, à 10 mètres du sol. Depuis le 23 Mars jusqu'au 4 Avril les papiers, placés à ces hauteurs, ont constamment marqué ( 0.

Le 3 Avril, le temps change, le vent passe au sudsud^ouest, et les réactions de l'Ozone se manifestent à 40 mètres. Le 6, le tonnerre se fait entendre, ei les papiers les plus rapprochés du sol se colorent »

mais en conservant toujours une différence de teinte qui va croissant avec les hauteurs.

2° A l'extérieur de la ville. Le lieu d'observation était un des bastions de la fortification de la ville, ne renfermant aucune habitation , ni immondices ou fumiers ; le sol était couvert d'herbes; les bandelettes étaient élevées à la hauteur des précédentes.

La coloration de toutes ces bandelettes, élevées à 30 centimètres, à 1 mètre, à 5 mètres, à 40 mètres, a toujours été identique; donnant toutes, le même jour, matin et soir, 3, 5 ou 7 degrés, selon les conditions atmosphériques : ici toute influence de hauteur avait évidemment disparu.

3° Au-dessus de l'eau. Les expériences furent faites sur la Moselle, près d'un moulin, où l'eau était rapide, et sur l'un des fossés de la ville où l'eau était stagnante. Pour éviter les influences terrestres le bateau fut placé au milieu de la rivière. Les bandelettes de papier étaient à 25 et 50 centimètres de la surface de l'eau.

La coloration fut toujours très-prononcée; variable selon les jours, mais constamment plus élevée que celle des papiers placés à la hauteur de \0Ù mètres sur la cathédrale. Il y eut encore cela de remarquable, que les bandelettes placées au-dessus de l'eau stagnante du fossé furent toujours plus fortement teintées que celles mises au-dessus de l'eau courante.

La question concernant l'influence des hauteurs sur

l'existence de l'Ozone exigeait encore que Ton fît des expériences sur les montagnes. Déjà M. Schœnbein a constaté, par des expériences directes, que dans les montagnes du Jura, à des hauteurs de 1200 à 1800 pieds au-dessus de Baie, le papier ozonoscopique donnait des degrés plus élevés que ceux qu'on obtenait dans la ville au môme instant.

Mais ces assertions sont trop vagues pour qu'on en puisse rien conclure.

J'ai répété les expériences sur des montagnes du département de la Moselle, élevées de 800 et de 900 pieds au-dessus de la rivière, situées, les unes sur les bords de la Moselle, les autres dans la vallée du Rupt-de-Mat, et séparées par une distance de 40 kilomètres. On expérimentait en môme temps sur la cathédrale de Metz.

Des bandelettes de papier mises sur le flanc de la montagne, à un mètre au-desssus du sol, n'ont donné que des nuances légères de coloration pendant les huit derniers jours du mois de Mars; elles se sont, au contraire, colorées très-sensiblement, à partir du 3 Avril, et elles ont atteint les numéros 6 et 7 de l'échelle lorsque le temps est devenu orageux.

Les bandelettes de papier placées au sommet des montagnes , et éloignées du sol par une perche de quatre mètres de hauteur, ont constamment donné des signes de réactions analogues à celles qu'on obtenait à 100 mètre» sur le clocher de la cathédrale de Metz, soit dans les

temps calmes et sereins, soit dans les temps orageux. - Il résulte de ces expériences que, dans une ville populeuse, l'Ozone ne se manifeste pas, si ce n'est dans des circonstances exceptionnelles, à des élévations trèsrapprochées du sol ;

Que la quantité d'Ozone augmente, à peu près proportionnellement à la hauteur, lorsqu'on s'élève sur un monument d'aine ville.

Que sur le sommet d'une montagne, il suffit de s'élever de 3 ou 4 mètres au-dessus du sol, et quelquefois 1 moins, pour obtenir des réactions égales à celles que donne le papier élevé à 80 ou à \ 00 mètres au-dessus du sol dans une ville ;

Que sur le flanc d'une montagne, les réactions se font moins facilement et sont subordonnées à toutes les influences locales ; fait qui doit avoir des relations intimes avec le développement du crétinisme si fréquent dans les vallées de la Suisse et qui cesse d'exister, ainsi que l'a constaté de Saussure, lorsqu'on s'élève à la hauteur de 1000 mètres.

Qu'au-dessus de l'eau courante ou stagnante, on trouve une quantité d'Ozone égale et quelquefois supérieure à celle des couches supérieures de l'atmosphère.

D'où il faut conclure que l'Ozone croît, diminue ou disparaît selon une foule d'influences locales ; que l'augmentation progressive de l'Ozone dans les couches supérieures de l'atmosphère n'est qu'apparente ;

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Que" dans la réalité, c'est l'Ozone qui diminue fréquemment dans les couches inférieures de l'air.

Manifestation de l'Ozone au-dessus des nappes ou

des cours d'eau.

Nos recherches sur l'électricité nous ont appris (p. 52) qu'au contact de la terre et d'une nappe d'eau ou d'un cours d'eau, il y a dégagement d'électricité; que la terre prend un excès notable d'électricité négative, et l'eau un excès correspondant d'électricité positive. Le même phénomène se produit à la surface des mers et des lacs où la vaporisation de l'eau est toujours accompagnée d'une désagrégation chimique des sels tenus en dissolution.

D'un autre côté nous savons que les surfaces aqueuses dégagent, surtout sous l'influence de la lumière, une quantité très-notable d'oxygène; le docteur Cleraens, qui a publié un travail sur l'Ozone (*), a calculé que 33 centimètres de surface aqueuse dégagent 6 centimètres cubes d'oxygène par jour. Pour comprendre l'importance du phénomène , il suffit de se rappeler la vaste étendue des mers, des lacs et des rivières, et de l'opposer, comparativement, à la petite étendue des terres.

(0 Henle*s Zeitschrift fur die Staatsarzneikunde 1853. — Hefti, pag. 1.

L'électricité et l'oxygène se trouvant ainsi en contact â l'état naissant, on comprend qu'il doit se former, dans ces conditions, une quantité très-notable d'Ozone : l'expérience directe le prouve. J'ai placé des bandelettes ozonoraétriques à 40 centimètres au-dessus d'un cours d'eau limpide, à fond de gravier, et j'ai obtenu, par un temps serein, à la température de + 2 centigrades, , des réactions plus prononcées que sur d'autres papiers élevés de 15 mètres au-dessus du sol.

Le docteur Clemens a obtenu des résultats semblables. Le papier placé à 2 pieds au-dessus de l'eau marquait 4 degrés ozonométriques et 2 degrés seulement à 2 pieds au-dessus du sol.

Ces expériences furent également faites à Kœnigsberg par le Congrès médical (*) qui constata que la proximité de la mer ou d'un lac ne s'opposait pas à la manifestation de l'Ozone. On suspendit des bandelettes de papier sur les bords d'un lac stagnant et souvent fétide, et cependant, au grand étonnement des observateurs, on obtint des réactions ozoniques très-prononcées. '

Cet étonnement n'aurait pas eu lieu si on eût connu les faits que nous avons rapportés et les explications que nous venons de donner. On peut, en effet, poser en principe que partout où des masses d'eaux existent, qu'elles soient pures, courantes, immobiles ou stagnantes,

(*) Sthiefferdecker. — Bericht etc. Page 13.

il y aura formation d'Ozone ; que ce corps se maintiendra aussi longtemps qu'il ne rencontrera pas d'agent de destruction, mais que s'il est mis en contact avec les gaz hydrogène sulfuré, hydrogène carboné ou phosphoré, il se combinera avec eux, les brûlera, les détruira et disparaîtra lai-même. Quand, au contraire, la production de l'Ozone l'emporte sur le développement des miasmes, il manifeste sa présence par des réactions chimiques.

Nous comprenons encore que l'Ozone, pouvant persister longtemps dans un point limité de l'atmosphère , comme nous l'avons prouvé en parlant des orages (p. 81), borne son action à ce lieu, tandis qu'à une très-petite distance, les circonstances locales le détruisant totalement, il ne donne aucun indice de sa formation ni de sa présence.

C'est donc une erreur de penser que l'existence de V Ozone dans un espace limité de l'atmosphère doive avoir pour conséquence la présence de ce même corps dans un espace plus éloigné; cela n'est vrai que lorsqu'on s'élève à une assez grande hauteur au-dessus du sol et qu'on se soustrait ainsi à l'action destructrice des miasmes telluriques.

D'ailleurs , lorsque nous aurons fait connaître les véritables sources de l'Ozone ; lorsque nous aurons expliqué les causes qui favorisent , ralentissent ou empêchent a formation de ce corps, on comprendra sans corn-

mentaires et sans explications nouvelles toutes les anomalies qu'il semble présenter dans sa manifestation.

Variations diurnes et nocturnes de l'Ozone.

Avant de nous livrer aux recherches qui nous per-< mettront d'apprécier les variations diurnes et nocturnes de l'Ozone, il est nécessaire de nous rappeler la loi qui règle les mouvements journaliers et périodiques de l'électricité atmosphérique. Nous avons démontré que l'électricité, faible d'abord le matin, augmente progressivement tant que le soleil s'élève et que les vapeurs s'épaississent dans les régions inférieures de l'atmosphère; que , peu à peu, la tension augmente jusqu'à ce qu'elle atteigne son maximum; qu'alors elle décroît rapidement; qu'elle commence à augmenter de nouveau au moment du cou-r cher du soleil, et qu'elle finit par atteindre un second maximum y une heure et demip ou deux heures après le coucher de cet astre ( 4 ).

L'électricité, ayant deux maxima dans une même journée, est donc plus abondante lorsque le soleil esj sur l'horizon que lorsqu'il en a disparu.

L'Ozone obéit-il aux mêmes lois ? les faits vont répondre.

p) Voir pag. U et 76.

OBSERVATIONS OZONOMETRIQTJXS

De M. Simonin, père, faites à Nancy.

MOIS