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(Fig. 157.1 Barque marchande déformée parles réfractions sur eau froide. Vue en a du pont du navire, et en h de la passerelle du pilote. Versoix, 2 mai 1887.

liant. C\'tail le '•1 mai 1887, à 14'', dans les pai'ages de Coppet -Versoix. 2" Quand la Fata-morgaiia règne dans les ai'iièie-plans, un bateau naviguant à mi-distance présente souvent des déformations exti-aordinaires. On reconnaîtrait à peine les voiles latines de nos barques marchandes dans les rectangles surmontés de tiiangles de la fig. 158.

La barque était vue de Morges, à mi-lac, dans la direction d'Anthy, le tl mai 1882, k 14''.

C'est dans cet ordre de délbi-mations que doit rentrer la singulière observation faite par Emmanuel

Solomiac, en mars 1854, et qui est décrite

tout au long par M. Ch. Dufour ('). Je dois

•»-«.u=^ à l'obligeance de M. Dufour communication

/T^;„"î'^'^^^ 1 "î du croquis de Solomiac et je le reproduis

(Fig. loS.) Barque marchande ^ j r

vue dans la zone striée de la Fata- fig. 159. La barqu 6 marchande était char-

morgana. Morges 22 mai 1882. . i , • ^ , -, i i - u ■> •

gee de bois et les piles de bûches ne s elevaient certainement pas à plus de 3'" au-dessus du lac; elles paraissaient é n o r m é-

ment amplifiées en hauteur, tandis que les voiles latines, dont le sommet pouvait atteindre à 20"! sur l'eau, étaient réduites dans Timage à deux petits triangles surbaissés.

Autre détail intéressant, l'image était remarquablement nette dans ses parties inférieures, très confuse dans ses parties supérieures.

(Fig. 159.) Barque marchande déformée par les réfractions sur eau froide. Morges, mars 1854 (croquis d'E. Solomiac).

3» Je rangerai enfin dans les catégories de mirages compliqués avec

[Loc. cit. p. 545], p. 135.

(Fig. 160.) Mirage infériour double. Morges l"'' août 1854.

superposition de plii.'^ieuis imagos alternativement i-edressées et renversées, le dessin suivant que je letrouve dans mes notes, sans détails explicatifs (lig. 160), du l^i' août 1854; c'était, si je la reconnais bien, une maison de Lugrin ou de la Grande-Rive, sur la côte de Savoie, à l'est d'Evian. C'est le cas le plus parfait que j'aie d'un mirage avec superposition (le trois images, dont une seule réelle.

M. Ch. Dufour (') donne un dessin analogue d'une barque que je reproduis lig. 161. C'était vu de Morges le 25 mars 1854, à 16'', température de l'air 9.9", du lac 5.6". Les apparitions de mirage au-dessous de l'image réelle ne tardèrent pas à se dis,soudre en se découpant en segments superpo.sés.

La fig. 162 montre le chùleau de Chillon, vu de Morges le 4 juin 1888, à 17*'. 11 semble y avoir, comme dans les cas précédents, superposition de plusieurs images de mirage. Malheureusement, je ne disposais à ce moment que d'une jumelle, et je n'ai pas pu analyser les caractères de ces images, du reste as.sez indi.stinctes, vu l'éloignement considérable, SS""".

Ma fig. 163 représente vme barque maicliande, à voiles latines, singulièrement déformée dans l'image réelle, et ollfrant une seconde image parallèle, située au-dessous de la première. Les trois croquis ligurent cette barque à trois moments successifs, à 14'', 14''15 et 15'>, le 4 mais 1880, pendant que le mirage

se dissipait ou se transformait.

Tandis que tous les cas précédents donnaient des mirages inférieurs, l'image qui paraissait réelle étant audessus des images de mirage, dans la lig. 164 j"ai un cas de mirage supérieur. Le 27 juin 1879. à i6''20, le bateau à vapeur le Bonivard traversait d'Ouchy à Evian, à lOi*™ environ de Morges. Les tambours, cheminées et tentes du bateau se reproduisaient au-dessus de l'image réelle en lin mirage très élégant, il est. du reste, fort difficile de discerner ce qui est image réelle ou

(Fig. 161.) Mirage inférieur double.

Moi-ges 25 mars 1854 (croquis de M. Ch.

Dufour).

(Fig. 162.) Château do Chilloii vu de Morges, avec mirage inférieur. 4 juin 1888.

(1) [Loc. cit. p. r)'ii3."l

rp:fractions sur eau froide

(Fig. 163.) Barque marchande avec mii'age inférieur parallèle. 3 croquis successifs. Morges 4: mars 1880.

image de mirage, dédire si le mirage est supérieur ou inférieur; Quand Fappaiition est assez nette, on peut mieux reconnaître si le mirage est symétrique ou parallèle, si l'image du mirage est droite ou renversée. Mais ces visions sont, en généi'al, fort indistinctes et, le plus souvent, on ne peut se prononcer avec certitude.

Je donne encore ici, fig. 105, p. 558, les croquis successifs faits le 15 avril 1894, à 16''30 ; le château de Gliillon se déformait devant nos yeux pendant que nous le dessinions sur les quais de Morges. On voit combien l'image est instable et variable.

N'est-ce pas à des cas de ce genre que se rapporte l'explication que M. A. Delebecque a donnée en 1892 de la Fata Morgana? Je l'eproduis intégralement cette théorie :

(') « Lorsque l'air est plus chaud que i'eau, nous observons en général le mirage connu sous le nom de mirage d'eau froide (-); les objets lointains ont leurs dimensions verticales réduites; en même temps l'horizon apparent se relève. Le calcul explique très bien les effets de ce mirage d'eau froide (voir Bravais, Notice sur le mirage, 1852). Gomment se fait-il que lorsque la difï'érence de tempéi-ature entre l'air et l'eau devient très forte, nous observions un agrandissement considérable des objets, contrairement à ce qui se passe dans le mirage d'eau froide ordinaire? En regardant attentivement le phénomène avec ime forte lunette, j'ai remarqué que, en réalité, les objets ne sont pas agi'andis, mais qu'il se produit plusieurs images du même objet, superposées l'une à l'autre, tantôt directes, tantôt renversées. J'en ai compté jusqu'à cinq. Ces images étant, en général, très voisines l'une de l'autre, il est difficile de les séparer à l'œil nu et l'on a ainsi

16i.) Mirage supérieur parallèle.

Morges 27 juin 1879.

(1) Archives de Genève, XXVII, 358,1892.

(5) Ce que j'appelle actuellement mirage sur eau froide. J'ai renoncé au mot de mirage d'eau froide que j'employais d'abord, parce qu'il n'est pas assez explicite. F.-A.-F.

(Fig. 165.) Le château de Chilien vu de

Morges. 15 avril 1894. Déformations

successive.s de l'imago.

l'illusion d'un objet agrandi. Souvent même, elles empiètent Finie sur l'auti'e, ce qui ajoute encore à cette illusion. Parfois il n'y a qu'une partie de l'objet qui donne naissance à des images multiples. Ainsi il

m'est ai'i'ivé de voii' des barques avec deux coques, les voiles ne présentant rien d'extraordinaire; quelques instants après, il ne restait plus qu'une coque et les voiles avaient pris dos pi-oportions gigantesques. Les Fatainorgana me paraissent donc être un mirage à images multiples.

« Ici encore l'analyse mathématique peut expliquer les faits observés.

Dans sa notice sur le mirage, Bravais démontre, par des calculs assez compliqués, la possibilité de trois images, dans les cas où une couche d'air chaud vient se superposer plus ou moins brusquement à une couche d'air froid, et lorsque le calme subséquent de l'atmosphère permet à ces deux nappes de subsister ([uelque temps dans cet état. Telles sont précisément les conditions qui sont remplies pendant l'apparition des Fata-morgana. Cette existence de trois images n'est qu'un cas particuliei- de Fata-morgana dont Bravais donne ainsi, sans le savoir, une explication mathématique, .l'ai e.ssayé d'expiiquei- de la même manièi-e la production de cin(| images, mais j'ai été arrêté par la complication des calculs. La méthode de Bravais montre encore pourquoi, comme dans le cas des barques, certaines parties seulement d'un objet donnent lieu à des images multiples.

« Enfin l'instabilité d'équilibre de couches de densités très dilTérentes et la nécessité d'un calme presque parfait expliquent suffisamment la mobilité du phénomène. Si la ilifïérence des températures diminue, nous rentrons dans le cas du mirage oïdinaire d'eau froide, et c'est pourquoi les objets nous paraissent avoii' des dimen.sions altei-nativeraent très grandes et très petites. »

Cette théorie du savant ingénieur, notre ami, rend foit bien compte, à ce qu'il semble, de tous les cas si variés et si étranges de mii-ages

siipeiposés en temps de léfractioiissui- eau froide. Mais s'appliqiie-t-elle an cas plus général de la Fata-moi'gana, dans laquelle il y a distension en hauteur sans apparence d'jmages multiples? Je n'ose me prononcer sur ces questions difficiles qui me semblent mériter encore une étude patiente et longuement répétée.

m. Fréquence relative des divers types de réfraotioii.

Les réfractions anormales et les mirages qui les accompagnent sont d'apparition très fréquente. Il est i-are qu'en étudiant la nappe du lac et la côte opposée, l'on ne surprenne des indices de l'un ou l'autre type de ces phénomènes. L'absence de déformation du paysage qui s'étend de l'autre côté du lac est exceptionnelle. Je ne veux pas dire que ces apparitions soient toujours évidentes, et qu'elles fi-appent l'œil d'un obsei'vateur non prévenu. Mais pour celui qui connaît les choses du lac, il saura les apercevoir presque constamment.

Les réfractions sur eau froide sont relativement rai'es. Ce que nous avons dit de la température comparée de l'air et de la surface du lac nous a appris que, dans la plus grande partie de l'année, l'eau est plus chaude que l'air. Cela a lieu pendant toute la journée et la nuit des mois d'automne et d'hiver, pendant la nuit et le matin des jours du printemps et de l'été. Ce n'est que pendant le milieu et la fin de la journée de la saison chaude et du premier automne que la chaleur dépasse celle de l'eau du lac.

De plus,- comme nous l'avons vu à propos du mirage sur eau froide, même quand les conditions des réfractions sur eau froide semblent être établies, on voit la persistance du mirage; ce n'est souvent que bien des heures après que l'air a dépassé l'eau dans son réchauflément diurne que, presque subitement, les réfractions sur eau froide apparaissent.

Pendant l'année 1889, j'ai noté fréquemment les types de réfractions à l'heure de midi. Je groupe dans deux séries, d'une part les jours où j'ai inscrit les réfractions sur eau chaude, avec mirages sur eau chaude ou sur eau froide, d'une autre part les jours où le mirage était nul ou bien où apparaissaient les réfractions sur eau froide.

Mirages

Absence

: de mirages

Réfractions

sur eau froide

Mars

Avril

Mai

Juin

Juillet

Août

Septembre

Octobre

De novembre à févriei', l'apparition du niii-age est constante.

C'est surtout au printemps, alors que le réchauffement du lac est en retard sur celui de l'aii- (\ue les réfractions sur eau froide sont fréquentes. A partir de midi ou de 14'', on voit le mirage disparaiti'e, le lac se creuser, la côte opposée se soulever, les objets masqués par l'horizon émerger au-dessus du lac, les maisons, champs et forêts bas sur l'eau s'aplatir sous l'action des réfractions d'été. Pendant les mois de mars à mai, ces réfractions sur eau froide m'ont apparu plus fréquentes dans mes observations de midi que les réfractions sur eau chaude et les mirages. M. Cli. Dufour a déjà, en 1854, parfaitement caractérisé les conditions d'apparition de ces deux sortes de phénomènes.

En temps de réfractions sui- eau chaude, le plan de l'horizon apparent est déprimé; en temps de réfractions sur eau froide, il est soulevé. Quelle est la grandeur extrême de ces mouvements illusoires? Pour l'étudier j'ai, pendant l'année 1890, suivi une méthode d'observation très simple.

J'ai choisi un repèi-e fixe A sur le parapet du pont inféi'ieur de la Morge, près de l'embouchure de la rivière, et un i-epère mobile B sur le ti'onc d'im arbre situé dans l'intérieur des terres, à 234.5'" de distance du point A. Etabli au point B, je visais l'horizon apparent et je cherchais le long du tronc de l'arbre la hauteur qui mettait sur la même droite le repère A et l'horizon apparent. Etant donnée la distance entre A et B, tout déplacement vertical de l*"'" de mon œil en B correspondait à un angle de 8.9".

11 est inutile de doimer ici le détail des observations que j'ai faites par ce procédé. Je me bornerai aux valeurs extrêmes :

FRÉQUENCE DES TYPES DE HÉFKAC'lloN 561

Le 18 janvier ISO-l, à 12'', températui-e de l'aii — lO"(i), la dépression de rhori/.on apparent était très forte et le point de visée en B était à + i&"'.

Le 12 mai 1890, à 10'', tempéi-ature de l'air + 23«(-), le soulèvement de l'hoi'izon apparent était le plus Iprt et le point de visée en B était à — 80'"'.

La différence de hauteur entre ces deux valeuis extrêmes, 96^>", correspond à 14 minutes de degré

Si la hauteur du lac avait grandement varié d'une observation à l'autre, j'aurais dû faire intervenir une correction de ce fait. Mais il s'est trouvé, par hasard, que le lac était dans les deux cas tellement à la même hauteur (à 1.5''"' près) que cette correction est d'importance nulle.

Je puis donc admettre que, entre la dépression maximale de l'horizon apparent par les réfractions sui' eau chaude, et son soulèvement maximal par les réfractions sur eau froide, la différence angulaire n'est ([ue d'environ un quart de degré.