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du 1*"* mai 1896 au 1°' mai 1897 ; mais, comme beaucoup de stations n'ont pas commencé à fonctionner dès Tépoque indiquée, le Comité, dans sa réunion de Paris (1896), a décidé de continuer les observations, dans quelques-unes de celles-ci, jusqu'à la fin de 1897.

En France, M. Teisserenc de Bort, météorologiste du Bureau central, s'est chargé d'organiser à ses frais ce service ^ L'emplacement qu'il a choisi pour y établir, son observatoire [ftg. 12 et 13) a été le plateau de Trappes, situé dans le département de Seine-et-Oise, à 29 kilomètres sud-ouest de Paris et à l'altitude de 171 mètres. Il nous suffira de décrire les procédés usités dans cet établissement scientifique pour connaître ceux des autres observatoires, qui sont identiques, aux détails près.

L'installation relative aux déterminations photographiques de la hauteur des nuages est

1 Le savant météorologiste a bien voulu nous laisser visiter en détail TObservatoire de Trappes. Il nous a donné oralement toutes les explications nécessaires et nous a fourni fort obligeamment quelques-unes des photographies de nuages qui illustrent notre brochure. Les figures 2, 3, 16, 17, 18, 19 et 20 en sont la reproduction sans retouches.

Ajoutons, pour être complet en ce qui concerne la France, que l'Observatoire de Juvisy a également pris des photographies de nuages depuis Tété 1897. Voir Bulletin de la Société astronomique de France (janvier 1898).

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annexée au bâtiment principal dont les coordonnées géographiques sont les suivantes * :

Latilude.. 48» 46' N.

Longitude 0° 19' 0. (méridien de Paris)

Les instruments employés sont deux théodolites semblables, construits, sur les indications de M. de Bort, par M. Echassoux. Ils ont été également adoptés parTObservatoire de Manille et par le Gouvernement des Indes anglaises.

La figure 14 permet de se rendre compte de Tappareil. C est, en somme, un théodolite semblable à ceux qu'utilise l'astronomie, mais qui porte, en outre, un appareil photographique.

Le déplacement angulaire de la chambre noire, mobile autour d'un axe horizontal, est indiqué par un cercle divisé vertical — vu de face sur notre dessin, — et il fournit la hauteur au-dessus de l'horizon du nuage photographié. Enfin tout le système est mobile autour d'un axe vertical, et l'angle dont il a tourné se lit sur le cercle divisé horizontal qu'on aperçoit au pied de l'instrument. Ces deux lectures détermineront entièrement la direction de l'objet visé qui viendra se peindre au centre de la plaque.

* Teisserenc de Bort, Mesures des hauteurs et des mouvements des nuages par la photographie. Broch. in-4*. Paris, 1896.

FiG. 14. — Théodolite photographique.

Après des essais préliminaires, effectués à l'aide d'une petite base de 176 mètres, les deux appareils ont été installés définitivement l'un au sud du terrain de TObservatoire, Tautre à 1.318 mètres plus loin, du côté de Montigny, et ils ont été abrités chacun dans une petite tourelle formant coupole, tournante [fig. 13). Une ligne téléphonique relie les deux postes entre eux et permet d'assurer la simultanéité des opérations.

Le nuage et l'instrument qui nous servira à le photographier sont décrits. Quelles sont maintenant lès précautions à prendre pour obtenir la fidélité des images ?

Ces précautions résident surtout dans le choix des objectifs, l'interposition d'un écran coloré, l'orientation normale de la plaque par rapport à l'axe optique de la lunette et certaines dispositions opératoires.

Les objectifs des photothéodolites doivent être très perfectionnés. M. Hildebrandsson, à Upsal, emploie des objectifs de Steinheil ; M. Koppe, à Berlin, préconise ceux de Voigtlaender, et M. Teisserenc de Bort utilise ceux de Boussel, de Paris. Afin de s'assurer que, pratiquement, ils ne déforment pas les images, le savant directeur de l'Observatoire de Trappes a photographié une

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mire de 3 mètres de longueur, et il a recherché sur le cliché si les écarts entre les divisions étaient respectés sur Timage. Il a vu, au moyen d'une série de déterminations, que le pointé peut être assuré à 10 ou 15 centièmes de millimètre. Du reste, afin d'être sûr d'obtenir, en même temps que des images plus parfaites, l'éclairement uniforme du champ, on n'utilise que la partie médiane. Ainsi, tandis que les plaques de 24 X 30 seraient facilement couvertes avec ces objectifs, qui ont 255 millimètres de foyer, M. Teisserenc de Bort n'emploie que des plaques de 13 X 18 et sacrifie, par surcroît de précautions, un quart de centimètre sur les bords.

D'autre part, chaque fois qu'on a des nuages sombres sur un fond bleu ou blanc, il n'est pas difficile d'obtenir de bonnes épreuves avec des plaques quelconques au gélatino-bromure d'argent et à l'aide d'un obturateur permettant de courtes poses (1/50 à 1/100) de seconde.

Quelques essais font connaître la vitesse convenable pour l'objectif et les plaques employés. D'après M. A. Angot, météorologiste du Bureau central de France *, un excès de pose vau-

^ Association française pour Vavancement des sciences. Congrès de Pau (1892). Paris, 1893, in-8% II» partie, p. 284 et seq.

drait mieux qu'un défaut, car, après développement et fixage, on ramènera facilement une épreuve trop posée au degré voulu en la plongeant dans un bain d'hyposulfite de soude à 10 0/0, auquel on ajoutera petit à petit quelques gouttes d'une solution saturée de prussiate rouge de potasse. Dans ce bain l'image se ronge et diminue par conséquent d'intensité. On suivra l'attaque avec attention afin de retirer la plaque avant qu'elle n'arrive au point désiré. On lavera ensuite. Ce moyen, d'après M. Angot, permettrait de tirer d'excellents résultats des plaques trop posées, tandis que le renforcement de celles ayant l'excès contraire ne donnerait que de mauvais clichés. Mais, pour la photographie des nuages blancs et légers, tels que les cirrus et les cirro-cumulus, lorsqu'ils se détachent sur un fond de ciel bleu clair, les difficultés commencent. En effet, sur les plaques ordinaires, l'action photographique du bleu est à peu près identique à celle du blanc. Il faut donc chercher par un artifice à éteindre la lumière bleue du ciel en conservant tout de même celle des nuages. Sans cela, sur le cliché, les apparences nuageuses seront trop faibles pour les mesures ou les reproductions positives. On n'aura qu'un ciel à peu près uniforme,

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Divers procédés ont été préconisés dans ce but.

Les premiers consistent à interposer sur le faisceau lumineux un écran jaune. Le bleu du ciel, ne contenant pas de rayons de cette lumière en quantité appréciable, sera arrêté, tandis que les nuages impressionneront la plaque photographique par leur lumière jaune. Ce moyen a été légèrement modifié, suivant les auteurs. M. Hildebrandsson, d'Upsal, qui a obtenu de très belles épreuves, avait choisi comme écran une cuve parallélipipédique de verre renfermant une solution de gomme-gutte additionnée d'un peu de sulfate de quinine. Seulement, les plaques ordinaires étant peu sensibles aux rayons jaunes, il faut se servir de plaques préparées spécialement de façon à augmenter leur sensibilité pour la partie médiane du spectre.

MM. Angot et Teisserenc de Bort emploient comme écran tantôt des verres à faces parallèles, tantôt des cuves parallélipipédiques renfermant le liquide suivant, indiqué par Léon Vidal :

Sulfate de cuivre 475 grammes

Bichromate de potassium 17 —

Acide sulfurique 5 centigrammes

Eau 500 grammes

La cuve ou Técran se place contre l'objectif,

en avant ou en arrière, et, comme nous le disions plus haut, il est nécessaire d'employer des plaques orthochromatiques. Malheureusement, ainsi que Ta fait remarquer M. Teisserenc de Bort, les rayons ayant à traverser des substances d'indices de réfraction différents. Tinterposition des écrans altère un peu les images et, d'après les mesures faites, ces perturbations sont irrégulièrement distribuées. Les erreurs sont de 1/50 de la longueur à mesurer. Si donc on veut se servir d'une cuve pour les photographies de mesure, il est indispensable de l'étudier au préalable et de dresser le tableau des corrections que nécessite son interposition.

L'autre méthode a été signalée par M. Riggenbah, de Bâle. Elle est basée sur le phénomène de la polarisation. La lumière bleue du ciel étant partiellement polarisée principalement à 90° du soleil, si on regarde le ciel à travers un analyseur orienté de façon convenable, on éteindra une grande partie des rayons émis par le bleu sans diminuer notablement l'intensité des nuages. Les contrastes sont alors plus accentués, et on obtient de belles épreuves.

L'analyseur peut être un nicol ou une glace noire faisant avec l'axe optique un angle égal à l'angle de polarisation. La glace est supportée

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par une monture qui lui permet de tourner autour de cet axe. L'inconvénient de ce procédé réside dans ce fait que, si on emploie le nicol, le champ est très diminué, et que si on utilise la glace noire, sa position devant l'objectif rend difficile Torientation de l'appareil. En outre, ce mode opératoire n'est pas général, puisque le degré de polarisation du ciel varie suivant la direction. 11 donne cependant de bons résultats quand on opère, comme M. Riggenbach, au sommet de montagnes élevées. Là, le ciel étant foncé, la différence entre les actions photochimiques des nuages et du ciel est plus accentuée.

Un autre procédé dont s'est servi aussi M. Riggenbach consiste à photographier simplement le ciel avec un diaphragme petit et une courte pose. Presque rien ne vient alors au développement ; on aperçoit seulement, après fixage, une faible image des nuages. On renforce ensuite énergiquement au moyen du mercure et du sel de Schlippe (sulfoantimonite de sodium). Voici la façon de procéder, d'ailleurs assez peu recommandable. car, le sel de Schlippe étant d'une conservation difficile, on risque de gâter les clichés.

On immerge la plaque fixée et lavée à la manière ordinaire, quelques minutes dans une

dissolution à 1 0/0 de bichlorure de mercure. On lave abondamment, puis on plonge dans une dissolution à 2 0/0 de sel de Schlippe. Il faut la laisser dans ce dernier bain jusqu'à ce qu'il ne reste plus de place blanche sur l'envers du cliché. Enfin un lavage prolongé est nécessaire.

Après la perfection des objectifs et les autres précautions énumérées ci-dessus, l'expérimentateur a encore à s'inquiéter de la surface sensible et de son orientation par rapport à l'axe optique.

Elle doit être plane et normale à celui-ci, — deux conditions qu'une construction soignée réalise. La couche sensible ne doit pas non plus se déformer pendant les manipulations du développement. L'expérience a montré que, pour le moment du moins, ces causes d'erreur étaient négligeables. Si, plus tard, on pousse la mesure des clichés à un très haut degré de précision, comme cela serait rendu indispensable par l'emploi de petites bases, il y aurait lieu d'étudier les deux premières. Dans les pays tropicaux oii la gélatine est sujette à des altérations sous l'influence de la chaleur humide ou des eaux chargées de microorganismes, il sera bon de s'entourer de précautions spéciales. Dans les

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théodolites de Trappes, M. de Bort utilise une disposition nouvelle permettant d'avoir sur le cliché du nuage un réseau servant de repère.

Grâce à ce moyen de contrôle, on peut constater les déformations de la gélatine et vérifier, ce qui est très important, si les glaces se placent toujours de même dans leur châssis.