CHAPITRE III

Sommaire. — Intensité de la chaleur solaire à la surface du sol; résultat des observations de de Saussure, de Flaugergues, de sir John Herschel et de Pouillet. — Influence de la sécheresse, de l'humidité de l'air et des épaisseurs atmosphériques sur l'ardeur du soleil. — L'intensité de la radiation solaire à midi est la même en hiver qu'en été. — Elle est très-grande à la cime des montagnes, bien que l'air y reste frais; expériences de de Saussure à ce sujet. — Les régions équatoriales où l'ardeur du soleil est excessive sont celles où l'air est le plus sec. — Travail que peut produire la chaleur solaire reçue par une surface d'un mètre carré en une minute à la latitude de Paris.

Bouguer et de Mairan paraissent être les premiers qui se soient occupés d évaluer Tintensité de la radiation solaire ; mais, les nombres auxquels ils sont parvenus sous ce rapport ne sont pas assez, exacts pour qu'il y ait lieu de s'en occuper ici.*

De Saussure jugeait, comme on la vu plus haut, son héliothermomètre propre à mesurer la vraie somme de chaleur que le soleil envoie à la terre. Cependant, si cet instrument peut servir à comparer entre elles les variations que subit la radiation solaire durant le jour ou dans le cours d une année, il ne semble pas susceptible d accuser avec toute la précision désirable la quantité de chaleur qui tombe par minute et par mètre carré sur un plan perpendiculaire à la direction des rayons du soleil.

On peut en dire autant de lactinomètre de W. Herschel, instrument qui diffère peu de Théliothermomètre , mais qui n est pas d une aussi facile construction.

H, Flaugergues (1755-1835), dans sa retraite de Viviers où il cultivait paisiblement les sciences, entreprit à partir de 1818 une longue série d'expériences en vue de mesurer

Fintensité dé la radiation solaire ; il se^servit à cet effet de deux thermomètres identiques à boule noircie, dont Fun restait à l'ombre, tandis que l'autre était directement exposé au soleil avec toutes les précautions convenables. La comparaison de ces instruments lui permit de constater l'élévation de température produite par l'insolation directe dans celle des boules qui s'y trouvait soumise; mais il restait à calculer et la quantité de chaleur correspondante et la section de la boule recevant d'aplomb les rayons du soleil. Or, c'est là ce que Flaugergues ne paraît pas avoir tenté. 11 reconnut toutefois que l'intensité calorifique de la radiation solaire est la même dans nos climats au solstice d'hiver qu'au solstice d'été et que les vents les plus forts n'ont pas d'influence sur elle.

Enfin, sir John Herschel, pendant son séjour à partir de 1834 au cap de Bonne-Espérance, put conclure d'expériences faites avec l'actinomètre inventé par son père que, dans ce pays, l'effet calorifique d'un soleil vertical au niveau de la mer suffirait à fondre une épaisseur de 0",1915 de glace par minute. Vers la même époque, Pouillet en évaluant par une méthode rigoureuse l'intensité de la radiation solaire à Paris trouvait que le soleil par un beau jour pourrait y fondre en une minute une épaisseur de glace de 0™,1786. Ces deux nombres déterminés dans dqs circonstances si différentes présentent, comme on voit, un accord satisfaisant.

On trouvera le détail des expériences de Pouillet dans son excellent traité de physique, ou dans les comptes rendus de l'Académie des sciences pour 1838; nous ne ferons ici que rappeler les principaux résultats obtenus par cet habile observateur, résultais bien propres à montrer l'im-

portance d'une source calorifique à laquelle on n*a pas fait grande attention jusqu'ici.

Pouillet a inventé pour ce genre de recherches deux instruments qu'il appelle, l'un, pyrhéliomètre direct, l'autre, pyrhéliomètre à lentille. Le premier de ces instruments lui servait dans les temps calmes : il consistait en un vase d'argent très-mince, ayant la forme d'un tambour de 0",1 de diamètre, et de 0",015 de hauteur. Ce vase contenait environ 100 gr. d'eau. L'une de ses bases était noircie.

Fig. t.

L'autre s'adaptait, vers son centre, à un tube renfermant un thermomètre dont la boule plongeait dans l'eau du vase et pouvait en faire connaître à chaque instant la température.

La base noircie du tambour étant exposée perpendiculairement à la direction des rayons solaires. Pouillet mesurait avec toute l'exactitude possible l'élévation de tempe-

rature T produite en cinq minutes dans 1 appareil par l*insoiation directe, et il lui suffisait de multiplier T par le nombre 0,4628 dépendant de la nature et des dimensions de l'instrument pour en conclure la quantité de chaleur versée par le soleil pendant le même temps sur la base du tambour.

Le pyrhéliomètre à lentille, un peu moins simple que celui dont nous venons de donner une idée, ne servait que dans le cas où l'agitation de lair ne permettait pas 1 usage de ce dernier.'

Pouillet a commencé par mesurer l'intensité calorifique de la radiation solaire à différentes heures- de la journée, et il s'est procuré de la sorte de noiçbreuses séries d'observations, telles que la suivante, où l'épaisseur d'air répondant à un trajet vertical est prise pour unité.

28 Juin 1867.