I IV
Manifestations de l'Ozone selon les états du ciel.
Les observations météorologiques étant présentées, en général , sous forme de résumé donnant les moyennes d'un mois, il est presque impossible de se servir des données fournies par les tableaux insérés dans cet ouvrage pour constater l'influence des phénomènes at-» mosphériques journaliers sur la production de l'Ozone;
il ne suffit môme pas de constater l'état du ciel à un jour donné pour apprécier avec exactitude la quantité d'Ozone contenue dans l'air atmosphérique ; il faut tenir compte des conditions météorologiques qui ont précédé cet état. C'est cette absence de corrélations qui a jeté les observateurs dans des contradictions formelles; les uns affirmant que par un temps serein il y a beaucoup d'Ozone , les autres déclarant au contraire qu'il y en a fort peu.
M. Bérigny affirme (*) que la quantité d'Ozone est souvent en opposition avec le degré de sérénité du ciel, et que, fréquemment, plus le degré de sérénité du ciel est faible, plus celui de VQzone est considérable.
M. Decharmes déclare (*) qu'en général l'Ozone est d'autant plus abondant que le degré de sérénité du ciel est plus faible;
Qu'enfin l'Ozone suit la même progression que l'électricité atmosphérique et que les courbes qui représentent graphiquement la marche de ces deux éléments sont à peu près parallèles.
M. Pouriau ( 3 ) met au nombre des causes qui favo-
(4) Recueil de mémoire» de méd. et de chirurg. mi lit. — Ottvr. cit. Pag. Ui.
(*) Ouvr. cit„ pag. 8.
( 3 ) Compi. rend, de l'Acad., 7 Avril 1856, pag. 6*0.
risent l'intensité de l'Ozone, le froid, l'humidité, la fréquence des pluies à intervalles de temps à peu près réguliers.
Les observateurs de Kœnigsberg sont les seuls , à ma connaissance, qui aient publié des tables comprenant des annotations journalières sur le baromètre, le thermomètre, l'humidité de l'air, la pluie, la neige, la direction des vents , leur force et l'état ozonique de l'air : il résulte de leurs recherches qu'en prenant les moyennes pour douze mois on arrive aux résultats suivants (*).
Manifestation de l'Ozone aux beaux jours. . . 6,9
aux jours de pluie. 8,9 aux jours de neige. 10,1
Le professeur Wolf, de Berne, est arrivé à des résultats analogues, mais en trouvant pour les beaux jours, une moyenne ozonométrique qui ne s'élève qu'à 4,86.
Avant d'exposer nos observations personnelles , rappelons d'abord les lois de l'électricité (voir le tableau pag. 73).
Sous un ciel couvert, en Janvier, l'électricité donne 268°; sous un ciel serein 1433°; au mois d'Août 56° par un ciel couvert, 64° par un ciel serein; en somme la moyenne de l'année donne 4 06° par un ciel couvert et 273° pour un ciel serein.
( 4 ) Schieffbrdkckkb. Bericht etc., pag. 19, et Tabelle pag 34, 35,56, 37,38, 39, 40, 41.
Les manifestations de l'Ozone présentant des rapports tout opposés, c'est donc à tort qu'on a avancé qu'il est indubitable que « la courbe de l'Ozone est presque parallèle à celle de l'électricité atmosphérique. »
Voici le résumé de nos observations personnelles.
La quantité d'Ozone varie, par un ciel serein, selon le degré de sécheresse de l'air; il peut donc y avoir beaucoup ou très-peu d'Ozone selon que les observations sont faites après la pluie ou longtemps après qu'elle a tombé. Nous avons constaté [voir le tableau n° 4) que, dans les derniers jours du mois de Mars 4856 le ciel était serein, la température souvent audessous de zéro, l'air très-sec et l'Ozone nul dans les couches inférieures de l'atmosphère.
Le 3 Avril le thermomètre s'élève, la pluie tombe, l'Ozone reparaît. Le 5, la pluie est abondante; le 6, le. tonnerre gronde, l'Ozone arrive au maximum de l'échelle. Jusqu'au 45 Avril le ciel est souvent couvert, les vents restent au sud, sud-ouest ou sud-est, et l'Ozone continue à manifester sa présence, mais en faiblissant un peu.
Le' 4 6 avril le vent passe au nord , le ciel redevient clair et serein, la sécheresse de l'air augmente progressivement et l'ozone diminue dans le même rapport» mais seulement dans les couches d'air en contact avec la terre, car les expériences faites au-dessus de l'eau, et très-près de sa surface, me donnaient des réactions ozoniques très-prononcées.
Le 24 avril , à quatre heures après midi , le vent passe tout à coup au sud ; il souffle avec violence ^ des tourbillons de poussière s'élèvent , le tonnerre gronde pendant plus d'une demi-heure, mais, chose remarquable , il ne tombe pas de pluie , excepté cependant quelques gouttes d'eau qui furent observées à des distances éloignées. Ces phénomènes météorologiques me firent supposer que le papier ozonométrique indiquerait des réactions très-prononcées; il n'en fut rien. Mais le 27 avril la pluie tombe avec abondance et les réactions ozoniques prennent une grande intensité dans toutes les régions de l'air.
Le 28 avril, je fais placer des bandelettes de papier réactif sur des prairies \ des champs cultivés , des montagnes, sur la cathédrale de Metz et sur des cours d'eau , et partout j'obtiens des réactions qui atteignent les degrés les plus élevés de l'échelle ozonométrique.
La conclusion de ces expériences est que l'état de sérénité du ciel n'est qu'une cause indirecte de la diminution ou de l'absence de l'Ozone; que la cause directe est la sécheresse de l'air, et comme cet étal coïncide souvent avec les vents secs de l'est ou du nord-est, la formation de l'Ozone est entravée lorsqu'ils durent longtemps.
La neige et la grêle coïncident constamment avec une augmentation d'ozone dans l'atmosphère. Tous les observateurs ont constaté qu'un abaissement de tempé*
rature, surtout un abaissement subit, est favorable à Ja formation de l'Ozone, L'expérience l'a parfaitement prouvé à M. Decharmes, le 26 novembre 4855; à M. Bœckel, dans le mois de Janvier de la même année , *et aux expérimentateurs de Kœnigsberg dans l'hiver de 4852-53.
La pluie et les brauiUards déterminent des effets divers, selon les conditions dans lesquelles ces phénomènes se produisent. Si la pluie survient après un orage , qu'il y ait des éclaircies et des retours de pluie , le papier ozonoscopique éprouvera de fortes réactions; c'est ce que j'ai plusieurs fois observé, notamment le 27 avril 4856 ; cette observation est confirmée d'ailleurs par tous les expérimentateurs , notamment par M. Bœckel : « c'est ainsi , dit-il, que le 44 mai 4855, où il a plu le matin, où le temps a été variable à midi et serein le soir, la somme de l'Ozone a été de 46 degrés. »
Lorsqu'au contraire la pluie est fine , continue , ïa température atmosphérique peu élevée, il y a peu d'Ozone; il en est de môme avec les brouillards. Le mois d'octobre 4853 a été caractérisé, à Strasbourg, par une humidité extrême et beaucoup de brouillards. L'humidité a été telle que l'hygromètre a marqué six fois l'extrême degré des vapeurs répandues dans l'air. Les brouillards de trois jours ont produit un dépôt de 2 millim. 08 d'eau dans l'udomètre; le brouillard
du 24 a fourni à lui seul la moitié de ce précipité". Les brouillards se sont élevés à environ 500 mètres. Passé cette hauteur, le soleil a été constamment chaud et resplendissant. Au vieux château de Baden , sur les hauteurs de Saverne, on s'est trouvé exposé au plus beau soleil pendant que les habitants de la plaine étaient plongés dans un bain de vapeurs froides.
Avec les forts brouillards Tozonomètre a le plus souvent marqué zéro. Dès que les brouillards se sont dissipés, le papier réactif a exhibé une teinte bleue plus ou moins foncée (Bœckel). Les mêmes phénomènes se sont reproduits en Novembre et l'ozonoscope est encore resté à zéro.
Mais il en est tout autrement si le brouillard est sec et s'il se dissipe rapidement.
Les orages produisent constamment une grande quantité d'Ozone; les pluies abondantes qui les suivent fournissent, comme nous l'avons vu, une notable quantité d'acide azotique. M. Schœnbein et tous les observateurs confirment ce fait; cependant les expérimentateurs de Kœnigsberg font remarquer que sur six orages observés en Juin, Août et Septembre 4852, il n'y en eut que deux qui donnèrent une augmentation considérable d'Ozone; ce furent ceux du 24 Juin et du 44 Septembre; mais l'Ozone n'augmenta très-sensiblement que le lendemain 25 Juin et 42 Septembre; il passa de 2,5 à 9,5 degrés. [Bericht, pag. 24 et Tabel : v-vi).
Ces particularités s'expliqueront facilement lorsque nous aurons démontré qu'il faut un certain temps pour opérer le refroidissement de l'atmosphère, condenser les vapeurs et les rapprocher de la terre. •
Si les orages sont secs , comme celui que nons avons observé le 24 avril 4856, ou s'ils ne fournissent que très-peu d'eau, le refroidissement de l'atmosphère n'û pas lieu ; l'air reste sec et l'ozone ne manifeste que faiblement sa présence.
Manifestation de VOzone selon la direction et la
force des vents.
Le professeur Wolf, de Berne, a donné comme moyenne, d'après ses observations, l'échelle ozonométrique suivante, répondant à la direction des vents: N-O. N-O, O-S. S. S-O. 0, N-0.
On ne peut se dissimuler que ces remarques peuvent donner lieu à beaucoup d'objections. Comment , en effet, séparer l'action du vent de l'influence de l'humidité ou de la sécheresse ? Les vents d'E. et de N.-E., dans nos climats, sont constamment secs et plus ou moins froids; les vents du sud et du sudouest sont chauds et humides, et déjà nous avons signalé l'action de ces conditions atmosphériques sur
Mo
la formation de l'Ozone; il n'est donc pas possible de leur enlever la part quo nous leur avons attribuée, d'après l'observation des faits, pour la reporter à la direction des vents.
Il n'en est pas de même de la force des vents ; ici on constate un effet physique facile à comprendre: lorsque le vent est violent, il soulève la bandelette de papier et la tient dans une direction à peu près horizontale ou la fait tournoyer si elle est appendue à un fil; l'air ozonisé glisse avec rapidité et n'a pas le temps d'exercer sa réaction sur l'iodure de potassium, aussi le papier ne se colore-t-il pas, ou bien si quelque effet se produit, c'est avec irrégularité et dans des points plus ou moins éloignés les uns des autres. Ce qui démontre l'exactitude de cette assertion, c'est que si vous protégez le papier en l'abritant contre une muraille , la réaction s'opère facilement ; la violence du vent est donc un obstacle à l'action de l'Ozone sur le papier ozonométrique. Ajoutons que la rapidité du vent favorise la vaporisation de l'iodure de potassium, surtout lorsque l'air est humide, ce qui détruit la coloration bleue du papier.
Manifestations de l'Ozone selon la température
atmosphérique.
Plusieurs observateurs n'ont pas hésité à formuler
comme loi que « l'Ozone diminue quand la température s'élève. »
Cette assertion est encore évidemment le résultat des préoccupations qni portaient à admettre que les manifestations de l'Ozone et celles de l'électricité étaient analogues et presque identiques. Voyons ce qu'indiquent les faits.
En reprenant les chiffres contenus dans nos tableaux des variations ozoniques nocturnes et diurnes [pag. 99. 101, 103, 104, 105,) et en groupant les mois selon les trois températures : 1° froide, 2° chaude, 3° tempérée y on obtient les résultats suivants (voir le tableau n Q 6).
Si nous groupons maintenant ces chiffres pour avoir la somme des degrés donnés par l'hiver, et celle des degrés fournis par l'été, si nous les partageons en deux catégories, l'une présentant les hivers plus forts que les étés, l'autre, les conditions inverses, nous trouvons:
Etés plus forts que les hivers.
Hivers. Etés.
NanCy 1 1854-55... 37,09 Nanc * }l854.. 55,70
Sommes des moyennes. 68,46 98,95 Strasbourg 1853-54. . . 28,93 Strasbourg 1853. 43,84
Somme totale 97,39 1 42,79
ÉRATURES.
Tableau n°
ri u temps et automne.
matin.
matin.
soir.
rinlemps et automne.
matin.
soir.
plus forts que les étés.
Hivers. Etés.
Kœnigsberg 1852-53.39,82 Strasbourg 1854-55.34,88
Somme totale 74,70
Kœnigsberg 1852-53. 25,33 Strasbourg 1854-55.29,09
Ainsi sur cinq observations , les étés l'ont emporté trois fois sur les hivers dans le rapport de 1,00 : 1,51 , et les hivers deux fois sur les étés dans le rapport de 1,00:0,72.
Si nous réunissons les sommes de tous ces chiffres , nous trouvons :
Hivers. Etés.
Total.... 170,09 197,21 ee qui donne pour rapport définitif, en faveur des étés comme 1,00: 1,15.
La conclusion de ces rapprochements est que :
1° Sur trois observations d'hiver et sur trois observations d'été , les chiffres des derniers l'ont emporté considérablement sur ceux des premiers, puisqu'il y a moitié en leur faveur ;
2° Que sur deux observations d'hiver concordant avec les mois d'été des mêmes années , les chiffres des hivers l'ont emporté faiblement sur ceux des étés, c'est-à-dire dans le rapport d'un tiers seulement;
3° Que la somme totale des chiffres donnés par l'échelle ozonométrique pour les cinq observations d'hiver et les cinq observations d'été ont été en faveur de ces derniers ;
4* Que pendant la saison tempérée, les observations ozonométriques ont donné des chiffres intermédiaires entre ceux de l'été et ceux de l'hiver;
Qu'en conséquence les manifestations de l'Ozone n'obéissent pas aux lois de l'électricité atmosphérique.
