CO

En appliquant à cette progression la formule classique de Bravais qui exprime la variation de densité de l'air à son contact avec une surface réchauffée, L. Dufour a reconnu que cette formule s'applique parfaitement aux faits observés par* lui.

(») [Loc. cit. p. Ô28]

Je renvoie au mémoire original de L. Dufour pour le développement de ses importantes recherches.

IQo De même que nos réfractions et mirages sur eau chaude se voient surtout en hiver quand l'air est plus froid que Teau, de même ils peuvent apparaîti'e sur un lac gelé quand la température de l'air est suffisamment basse. L'un des plus beaux mirages est celui que j'ai admiré le 25 janvier 1880, sur le lac de Zurich recouvert, dans ces jours de fête, par des dizaines de milliers de patineurs ; l'aii' était à — lO.S**, la surface supéiieure de la glace à — 3.8° (voyez p. 384) ; il y avait dans cette différence de température les mêmes rapports qui nous donnent les réfractions sur eau chaude ; de là les mirages pour les objets situés au-delà de l'horizon apparent. (*)

llo J'ai dit que les réfractions sur eau chaude et le mirage ont lieu chaque fois que l'air est plus froid que la surface du lac. Ce n'est cependant pas la seule circonstance dans laquelle le phénomène apparaisse, et j'ai maintenant à décrire ce que je suis entraîné à appelleile mirage sur eau froide.

Je l'ai observé pour la première fois le 5 août 1887 sur le lac de Zoug. Occupé à faire, devant la ville, sur l'emplacement de la catastrophe récente, une série de sondages thermométriques pour étudiei* la possibilité de rechercher des soui'ces sous-lacustres^ je fus frappé par l'éclat d'un superbe mirage dans la direction de Cham. J'en conclus immédiatement que l'aii- sus-jacent devait être sensiblement plus froid que l'eau, et grand fut mon étonnement de constater que tel n'était pas le cas, que, dans l'endroit du moins où je me trouvais, l'air avait la même température que l'eau, était même plutôt un peu plus chaud. La température de l'air, à 1™ au-dessus de l'eau, était, dans notre bateau, en plein lac, à 22.5*^ ; la chaleur- de la surface de l'eau variait, suivant les places, de 22.3»^ à 2l.8<>. Aucune biise n'agitait le lac; j'en pouvais conclure que la température de l'air était régulièrement stratifiée, et que les faits observés par moi devant Zoug se repi-oduisaient, à peu près les mêmes, sur les quelque cinq kilomètres que travereait mon r-ayon visuel.

{') Que l'on me pardonne le dessin plus que fantaisiste qui accompagne une note de la l^ature de Paris dans laquelle je décrivais ce phénomène (La Nature, VIÏI, 1, p. 28Î). Paris 1880). Le graveur s'est permis des libertés qui ont absolument déformé mon croquis, et je n'ai pas été appelé à donner le bon à tirer. Ne possédant plus l'original, je ne puis le reproduire ici.

Ces mirages étaient donc dans des conditions anormales. Tout autre explication étant exclue par les cii-constances de temps et de lieu, j'attribuai la production de ce mirage à une stratification de Tair en couches inégalement humides, de richesse en vapeur d'eau ci-oissante de haut en bas.

Depiiis cette époque, j'ai fréquemment observé en été, sur le Léman et ailleurs, des mirages très semblables à nos mirages d'hiver, mais se produisant dans les mêmes conditions qu'à Zoug, c'est-à-dire dans un air plus chaud .que la surface du lac. Pendant l'année 1889, j'ai noté le phénomène jusqu'à 37 fois.

Je mesuiais la température de l'eau du lac au bout du débarcadère de Morges. Cela me donnait, il est vi*ai, la températui*e littorale, et non la températui-e pélagique ; mais la seconde est normalement en été plutôt plus basse que la première, et sous ce rapport la correction de l'erreur que je pouvais commettre aurait probablement exagéré l'anomalie des conditions du mirage (*), Je mesurais en même temps Ja température de l'air au thermomètre de la colonne météorologique du quai de Morges. J'avais là, il est vrai, une cause d'eri-eur assez grave ; en effet, c'était de l'air de terre-ferme et non de l'aii* lacustre, de l'air peut-êti'e plus chaud que l'air sus-jacent au lac. Mais cette erreur, probable dans certains cas, était nulle dans d'auti'es cas assez nombi*eux. Ainsi fort souvent, quand je constatais ces mirages sur eau froide, le vent soufflait en rebat, venant du large sur la terre fenne ; le thermomètre était donc baigné dans un air lacustre qui nous apportait la température du plein lac. Ainsi encore, dans quelques cas où ces mii-ages étaient bien prononcés, je suis sorti en péniche jusqu'à quelques kilomèti-es au large, ou bien j'ai fait ime course en bateau à vapeur, voire même une traversée jusqu'en Savoie, et j'ai constaté qu'en plein lac il y avait de même des conditions anonnales pour la production du mirage, à savoir superposition d'un aii* plus chaud sur un lac plus froid. Enfin la différence énorme de température que j'ai constatée pai'fois, jusqu'à 6 ou 7 degrés en mai et juin 1889, exclut toute idée d'erreur d'observation, suffisante pour expliquer le phénomène. Quelque eireur partielle que j'aie pu faire dans les lectures thermométriques, il est impossible qu'en les additionnant on puisse

(') (yest ce que j'ai pu vérifier pour les observations des mois de juiUet et aoiil, où je disposais des températures pélagiques mesurées par les capitaines de bateau à vapeur. L'anomalie a le plus souvent été exagérée, jamais elle n'a été annulée.

satisfaire aux 6 à 7 degrés et plus qui rétabliraient les conditions nécessaiœs du mirage classique.

Je vais donner quelques exemples de mes observations de 1889 qui montreront les conditions du phénomène. Toutes les lectures ont été faites à midi :

Dttt.

Toipent. lit l'air Utttnl.

Ttupénbin di Uc.

KIlinte»

Utt(nl«.

rtUgiqiie.

Eut di 1k et di dd.

24 mars

Rebat, grand-beau

4 avril

id. gris

Vauderon, gi-is-bleu

13 mai

Calme, grand-beau

Rebat id.

21 juin

id. orageux.

9 juillet

id. gi-and-beau

id. id.

17 août

id. id.

Sudois Taible. .Ueis»

Calme, grand-beau

24 sept.

Rebat id.

Je conclus de ces faits et de ces cliiffres que dans un air plus chaud que l'eau sous-jacente, il peut y avoir apparition d'un mirage semblable ou analogue au mirage d'hiver.

Je ne suis pas le seul qui ait fait ces constatations. J.-L. Soret, que j'avais consulté sui* mes observations de Zoug, dans sa note du 5 juillet 1888, les décrit en ces tenues (|) : « Au mois de juin 1888, à Evian, il a observé le mirage oi-dinaire lors même que, tout au moins pour certaines de ces jouinées, la température de l'air dût être supérieure à celle de l'eau... 11 est possible que ce fait se rattache à l'état hygi-ométrique de l'air. » Dans Tété de 1889, MM. Ch. Dufour, à Morges, et A. Delebecque, à Thonon, avertis par moi de ces anomalies, ont répété ces observations et les ont entièi*ement confii-mées.

Je suis donc autoiivsé à affiimer que quelque chose de très analogue au mirage classique des auteurs, au mirage du désert, à ce que j'appelle le mirage des réfi-actions sur eau chaude, peut apparaître sur le lac

0) Archives do (îenève, XX, »)2. 1888.

loi'sque l'air est superposé à une eau plus froide ; que pai* conséquent ces mirages sur eau froide existent bien réellement.

— Etudions maintenant les conditions de ce mirage sur eau froide et les particularités qu'il présente.

A. Le mirage sur eau froide succède sans interruption au mirage sur eau chaude. Dans la matinée des jours d'été où je l'ai observé, les circonstances du mirage normal étaient parfaitement représentées ; l'air était plus froid que l'eau et nous avions sur le lac les réfractions normales sur eau chaude. Bientôt, sous l'action du soleil, l'aii' se réchauffait, arrivait à être aussi chaud que l'eau, puis plus chaud. Nous aillions attendu à ce moment suppression des réfractions d'abord, piiis changement de type et appaiition des réfractions sur eau froide. Mais, et c'est ce qu'il y a d'anormal, le mirage persistait, sans modifications sensibles, les réfi'actions ne transfoi-maient pas leur type. Ce mirage sur eau froide n'est donc pas autre chose que la prolongation ou la pei^istance du mirage sur eau chaude api-ès que la température de l'air s'est élevée.

B. Nous avons montré, pai* les observations citées, que le mirage sur eau chaude peut persistei- sur l'eau froide alors que la température de l'air est de 3^, de 5 et même de 7" plus élevée que celle de l'eau. Admettons que par des eireurs d'obsei-vation, de coirection des thermomètres, et surtout par les conditions de la localité où se faisaient las lectures thermométr-iques, cette difl'érence doive être réduite de 1 ou 3 degrés dans les régions du lac où s'opér-aient les réfractions — toujour-s est-il qu'il est incontestable que la pei'sistance du mirage peut se continuer- non seulement dans un aii* de môme température que l'eau sous-jacente, mais même dans un air- plus chaud de plusieur\s degr-és que l'eau de sur-face du lac.

C. Si je pr-olonge l'obsei-vation dans rapi'ès-midi,.je vois le plus souvent le type des r-éfi-actions changer* presque subitement ; en un quart d'heur*e, en quelques minutes, le mir^age a dispar-u et nous nous trouvons en pr^é^sence des r-éfractions sur eau fr-oide que nous décrir-ons bientôt Ce changement est très r-apide ; j'ai plusieurs fois été témoin de cette tr-ansfor-mation ; elle a lieu d'abor-d sirr- une paii;ie seulement du lac, puis elle gagne successivement toute l'étendue de Thorizon visible ; c'est ce qu'on appellerait en style de théâtre un changement à vue.

/). Le mir-age sur- eau froide n'a jusqu'à pr-ésent été observé que par

un temps de calme ou de brises légèies, rebat, morget ou vent sudois très faible. Je ne l'ai jamais noté par des temps de grande bise, de gi-and sudois, ou de grande vaudaii*e

E. La grandeur du mirage sur eau froide peut être assez forte. Sans que j'aie fait des mesures d'angles, je puis cependant dire que je lui ai vu toutes las grandeurs que l'on observe dans le mirage normal d'hiver.

Une seule fois, le 9 juillet 1894 à midi, j'ai essayé d'apprécier l'intensité de ce mirage sur eau froide (voyez p. 530) : température de l'air 26.5«, températiu-e du lac 21», airs de rebat. Je visais la pointe de la Venoge, distante de 2300™ du quai de Moi'ges oti j'étais en observation. La tangente h partie de la Venoge aui*ait passé, s'il n'y avait pas en de réfraction, à 43**™ au-dessus de l'eau à Morges. Oi* en réalité je n'arrivai à trouver la hauteur- /*', où le point visé était sin- la ligne de l'horizon, qu'en plaçant mon œil à 2.25™.

Ce jour-là h' ^

ce qui est évidemment un i*appo!'t assez élevé.

F. Quant aux caractères accessoires qui accompagnent le mii-age sur eau chaude, rapproeliement du cercle de l'horizon, abaissement de l'horizon appar-ent, exagération de la courbure apparente de la nappe d'eau et dentelures des vagues à l'horizon, je les ai reconnus au mii'age sur eau froide. Le 3 juillet 1894 à 12*% par ime température de l'ail- de 27.5^, le lac étant à environ 22», les mirages sur eaii fi-oide étaient très nets ; il soufflait un petit i-ebat et j'ai vu très claii-ement les dentelures des vagues ; j'ai même aperçu des deux côtés du bateau à vapeur qui venait de St-Sulpice à Morges les vagues soulevées, suspendues en l'air comme celles que j'ai dessinées fig. 138, p. 522. Le lendemain, dans des conditions analogues, j'ai reconnu le raccourcissement évident du cercle de l'horizon. Le cercle de l'horizon passait à 2300"» quand j'avais l'cril à 2.25™ au-dessus de l'eau. Or à 2™ de hauteur de Tonl, la ligne de l'horizon, sans réfraction, passerait à plus de 5"^™. Le 10 juillet, par des conditions assez semblables, j'ai noté que la courbui-e appai-ente du lac était évidemment très aggravée ; il soufflait im petit sudois.

G. Dans les mirages sur eau froide, j'ai constaté souvent une forte asymétrie de l'image réfléchie ; celle-ci est fortement réduite en hauteur et j'ai plusieurs fois dessiné siu* mes notes l'aspect d'objets dont le

mirage n'avait que le V» ou le V* de la hauteur de l'image vraie. La ftgiire 142 représente comme exemple une barque du Léman avec ses voiles en oreilles dont le mirage n'est point du tout égal à l'image vraie.

Ce qui véiifie bien cette réduction de l'image réfléchie du mirage, c'est son plus grand éclat; elle apparaît plus brillamment éclairée que l'image vraie ; la même somme de lumière se répaitissant (Fig. 142.) MUage sur sur une surface plus petite, cette appai*ence de plus eau fmide. Asymétrie

'^ '^ *^*^ *^ de liraago du mirago.

grande illumination confirme l'impression, très

nette en certains cas, de compression de l'image réfléchie. Cette obseï'-

vation a été répétée par MM. Ch. Dufour et Delebecque.

La réduction en hauteur de l'image réfléchie s'obseiTe quelquefois dans le mirage sur eau chaude. Woltmann, Biot, Hubbart, Bravais l'ont déjà noté; mais dans ce cas, la réduction m'a semblé beaucoup moins forte et moins fi-équente que dans le mirage sur eau froide. Cette différence dans la hauteur de l'image réfléchie est le seul caractère qui me paraisse diff^érencier ces deux ordres de mirages.

H. Cette i-éduction considérable de l'image réfléchie dans le cas du mirage sur eau froide pourrait faire confondre le phénomène avec celui que nous avons décrit sous le nbm d'images de Ch. Dufour, soit la défonnation d'un objet à l'horizon qui se réfléchit sur la surface sphéroïdale de la nappe lacustre (p. 509).

Il est cependant facile de les séparer, et je suis sûr de ne pas faire erreur en les décrivant comme deux choses bien distinctes. J'ai en effet observé ce mirage sur eau fi*oide par des temps de brises assez fraîches pour agiter très nettement la surface de l'eau.

D'une autre part j'ai constaté, et M. A. Delebecque a vérifié ce détail, que tandis que le mirage était fort bien visible lorsque l'œil était près de la surface de l'eau à i ou 2"» au-dessus du lac, il disparaissait lorsque l'on s'élevait à 5"^, 10"», 20™ au-dessus de cette nappe. Cette image est donc bien un mirage et non pas un phénomène de réflexion.

— Comment expliquer ce mirage sureau froide, cette persistance du mirage dans le milieu des jours d'été alors que les rapports de température entre l'air et l'eau devraient l'avoir fait cesser, et sembleraient exiger l'apparition des réfractions sur eau froide?

Deux solutions se présentent à ce problème, l'une et l'autre avec ses difficultés. Les voici telles que je les comprends :

1» La première hypothèse, dans laquelle je me renconti-e avec l'opinion de J.-L. Soret, cherche l'explication dans des différ-ences d'humidité. 11 faudrait admettre une stratification des couches aériennes diveisement chargées de vapeur d'eau, d'humidité croissante de haut en bas.

On sait en effet que la vapeur d'eau a un pouvoir de réfraction plus faible que celui de l'air. Un air plus humide doit donc réfracter les rayons lumineux plus faiblement qu'un air sec ; par conséquent un air stratifié suivant une humidité croissante doit agir dans le même sens qu'un air stratifié suivant une chaleur croissante.

Il serait donc admissible qu'un air plus humide à la surface de l'eau que dans les couches supérieures produisît les mêmes phénomènes optiques qu'un aii* stratifié thenniquement dans l'ordre invei-se.

J'ai soumis la question à mon ami le professeur Ed. Hagenbach, de BAle, et voici la réponse qu'il m'a donnée (16 mai 1889) :

« Le problème peut se traiter par le calcul en faisant une séiie de suppositions pour la température de l'air.

Prenons de l'air à 2« C. Admettons qu'au contact du lac il soit saturé d'humidité, tandis que les couches plus élevées soient très sèches, avec une humidité relative de 0.30.

La tension de la vapeur d'eau sera

dans l'air saturé, à 1.00 d'humidité relative 5.3»^»"

-- sec, à 0.30 —

différence

soit 0.005 de la pi'ession atmosphérique.

L'indice de réfraction de l'aii* est

— de la vapetn* d'eau est

différence

Donc une quantité de 0.005 de vapeur d'eau diminuerait l'indice de réfraction de l'air de 0.000 000 15

D'un autre côté une élévation de température de 1» G. diminuerait l'indice de réfraction de l'air de 0.000001

Donc dans ce cas une diminution de 0.00000015 dans l'indice de réfraction de l'air, due à la stratification d'humidité serait égale à l'action d'une stratification thermique où la différence de température serait de 0.15O.

Pai- le même calcul pour de l'air plus chaud, en admettant les mêmes différences d'humidité (saturation de l'air à la surface de l'eau, 0.30 d'humidité relative dans les couches supérieures), l'effet sur l'indice de réfraction de l'air serait égal :

pour de l'air à 40^ à une différence de température de 0.26^ — à 20> — — . 0.48^

Cet effet est donc d'autant plus fort que la température de l'air est plus élevée. »

Ainsi donc, d'après ces calculs de Hagenbach, l'effet d'ime stratification d'humidité croissante de haut en bas a lieu, au point de vue des réfractions, dans le même sens que celui d'une stratification thermique de l'ordre invei'se, chaleui- de l'air croissant de haut en bas. Seulement cet effet est excessivement faible. Dans les conditions où nous avons obsei"vé nos mirages sur eau froide, par des températures* de 10 à 20o, l'effet extrême de la stratification d'humidité ne peut dépasser celui de différences de température de V* à V* degré. Or nous avons vu que les différences enti'e la chaleur de l'air et celle de l'eau atteignent parfois 2, 4 ou 6 degrés et plus. Cette explication semble donc insuffisante.

2^ hypothèse. La stratification thermique de l'siir dans l'ordre inverse (avec les couches plus chaudes au-dessous des couches plus froides) qui existait dans la matinée aloi-s que l'air était plus froid que l'eau, persisterait malgré le réchauffement de l'air à une température supérieure à celle de l'eau.

Pour cela il faudrait :

d'une paît que las différentes couches d'air, sous l'influence des rayons solaires, élevassent leur tempéi-ature d'une quantité à peu près égale ;

d'une autre pail que l'action de refroidissement des couches inféneuies au contact de l'eau restée plus froide fût nulle ou très lente.

En d'autres termes, il faudrait que le réchauffement de l'air par action solaire dépassât en intensité ou en vitesse le refroidissement des couches inférieures par l'effet du contact avec l'eau froide.

Nous aurions par exemple les stratifications successives que voici :

Air

Eau

Mirage

Mirage

Réfractions

siif eau chaude

SUl

■ eau froi<

le.

SI

eau f

uroi de

Est-ce possible ? Kst-ce admissible ? Est-ce conciliable avec ce que nous avons vu de la rapidité prodigieuse de la production du mii*age dans les réfractions sur eau chaude dans les cas de bise soufflant sur le lac au fond du golfe de Morges? (Voir page 526.)

Je soumets le problème, sans avoir la prétention de le résoudre, aux maîtres dans l'étude des réfractions et mirages.

Lorsque Tair est plus chaud que la surface du lac, ses couches inférieures sont refroidies par contact avec l'eau, et elles se sti^atitient thermiquement dans l'ordre direct; c'est-à-dire que les couches froides, par conséquent les plus denses indépendamment de la compression, sont situées au-dessous des couches chaudes, plus légères. Les rayons lumineux partant de la surface de l'eau pour arriver à

^^ notre œil, situé à quelques mètres aii- „ "^ dessus de la nappe du lac, ont à

^^»r.^y^jm>j^^^-^A>Ay>]^^ -t^:t^^ traverser* des couches de moins en

0^f^ '"^'^"^' moins denses; ils sont réfractés et

(Fig. 143.) Réfractions sur oau froide. , , ..,. *. r ^

leur mai'che rectiligne se transfoniie en ime courbe à concavité inférieure AO (fig. 143). Us entrent dans notre cril suivant un angle moins incliné, plus rapproché de l'horizontale que s'il n'y avait pas de réfraction. L'objet A nous apparaît en A'- Ces déviations des rayons lumineux amènent des défonnations du paysage. Mais tandis que le mirage sur eau chaude est toujours identique à lui-même et, quoique différent d'intensité, ne présente jamais de cas aberrants, les réfractions sur eau froide sont essentiellement polymorphes. Apiès donc que nous aurons décrit le phénomène simple, tel qu'il s'offre normaleipent à notre observation, nous aurons à citer plusieiu-s apparitions accidentelles, peu fré/|uentas, souvent très étranges et très compliquées.

Phénomènes normaux.

Comme dans les réfractions sur eau chaude, nous avons à distinguer deux ordres de phénomènes dus aux réfractions sur* eau froide. (^)

(') Je ne reviens pas sur ce que j'ai dit p, 5îi2 des mirages sur eau froide.

RÉFRACTfOiNS SUR EAU FROIDE

A. Apparence de la nappe d'eau en dedans du cercle de Vhonzon.

1» La surface de la nappe du lac, au lieu de monti-er une exagération de la sphéroïdicité comme c'était le cas dans les réfractions sur eau chaude, paraît plane ou même concave. Cela provient de ce que la déviation est d'autant plus forte que le rayon lumineux traverse les plans de séparation des couches stratifiée*? suivant un angle plus faible. ' '^^«^-C ^--^ . -%-' <^

Soient A et B (fig. 144) ■, ^.^-'^.^' Ar7^^«8^8fe,^p

deux points inégalement ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

distants sur la surface du (^ig. 144.) Apparence concave de la nappe d'eau.

lac. Le point A plus rapproché envoie un rayon qui sera moins dévié, et apparaîtra en A\ le point B plus éloigné paraîtra plus soulevé, et l'angle BOB' sera plus grand que AOA' , La nappe du lac prendra à nos regards la position de la surface courbe B'C A'D et nous semblei'a concave.

2o Le plan de l'horizon parait relevé. Le point B apparaît en 5', notablement au-dessus de la position de l'horizon réel.

30 Le cercle de l'horizon est éloigné. Soit OA, fig. 145, la tangente à rhorizon pour l'œil O; le point D situé au-delà de Z),,,,-,^;^ l'horizon réel A envoie un rayon lumineux qui, parle fait de la réfraction, arnve à notre œil. Nous voyons donc des parties du lac qui, sans la réfraction, seraient restées au-delà du cercle de l'hoi-izon et auraient été pai* conséquent masquées à notre vue.

La réfraction n'arrive cependant pas à éloigner indéfiniment le cercle de l'horizon. Par les plus belles réfractions du printemps, nous ne voyons pas la grève à vingt ou trente kilomètres de distance, et le corps d'une barque qui navigue dans ces régions éloignées reste masqué à notre vue, alors même que la nappe du lac nous semble concave et paraît se i-elever jusqu'à la rive de la côte oppOvSée. Alors même que, à la rétraction noimale, s'additionne la réfraction sur eau froide qui agit dans le même sens, l'incun'ation du rayon lumineux à concavité

(Fig. 14.5.) Agrandissement du cercle de l'horizon.

54t2 OPTIQUE

inférieure n'arrive pas à dépasser en courbui'e celle du grand cercle de la terre.

Je ne crois pas faire erreur sur ce point. Mais la difliculté des observations en temps de réfractions sur eau fi'oide est souvent telle que je fais mes réserves sur la rigueui- de cette dernière affirmation.

4^ Les objets situés sur Teau en dedans du cercle de l'horizon apparent sont déprimés. Le corps d'une barque ou d'un bateau est réduit en hauteur; souvent il ne parait plus qu'un trait hoiizontal, pœsque sans épaisseur.

B. Apparence des objets sihuîs en dehors du cercle de rhoè^izon réel.

lo Les objets extérieurs à l'eau, situés au-delà du cercle de riiorizon réel, et au-dessous du plan tangent de notre œil à la nappe liquide, qui en l'absence de réfractions seraient in\isibles pour nous, ont leurs rayons lumineux déviés suivant des courbes à concavité inférieui-e: ils peuvent donc surmonter l'obstacle que leur oppose l'intumescence de la l'otondité de la teri-e, leur image est relevée, et ils deviennent vivsibles.

C'est ainsi que sitôt que les i-éfractions sur eau froide se développent, nous apercevons les barques qui naviguent au-delà du cercle de l'horizon ; nous voyons les parties basses de la côte opposée émerger au-dessus du plan de l'horizon et apparaître, alors que normalement elles eussent dû être absolument masquées. Loi-sque nous sommes sur la grève de Morges, nous apercevons ainsi les maisons de Vevey, de Montreux, de Villeneuve, la plaine du Riiône, qui s'élèvent au-dessus de la nappe de l'horizon, soulevées pai- le pouvoir des réiractions.

C'est cette apparition qui fut la première cause des études intéressantes faites par les riverains du Léman sur les réfractions et les mirages. Elle a fait l'objet d'im pari qui est r-esté célèbre dans les souvenirs des physiciens de Morges. C'était par im jour d'été en 1851. Le colonel Fritz Burnier- et le professeur Alexandre Yersin discutaient sur le quai du port de Morges. « On ne voit pas aujourd'hui le château de Chillon », disait Yersin. — « On ne peut pas le voir » répondait Burnier*. — « Mais je l'ai vu hier. » — « Vous vous êtes trompé », reprenait le colonel : et im calcul improvisé pi*ouvait à son inteiiocuteur qu'un rayon visuel, partant de Morges à 2»" au-dessus

lie Teau, devient tangent à 5*^™ de distance, et que à Chilien, à 35^^ de Morges, il passe à 71™ au-dessus du lac. Le château de Chilien n'a que 45in de hauteur ; donc il reste caché par- la rotondité de la terre. — « Mais je Fai vu » répétait Yerein. — Un pari fut noué ; et quelques jours plus tard la bouteille de bière fut solennellement vidée devant l'image parfaitement nette du château de Chillon, aux frais du mathématicien dont les calculs, incontestablement exacts, avaient eu cependant tort devant l'observation des faits. M. Ch. Dufour. alors maître au collège d'Orbe, assistait à la solution du pari et, quand Tannée suivante il vint s'établir à Morges, son pi-emier soin fut d'observer attentivement les mirages. De là ses études sur le mirage et la Fata-morgana en 1854 Q) où il nous donna l'explication de ces alternances d'appantion et de dispai'ition du château de Chillon, quand on le i-egarde de Morges. De là les reclierches de son frôi-e Louis Dufour, en 1854 et 1855, sur les mirages vus de Villeneuve. (-)

2<* Les objets situés au-delà du cercle de l'horizon et bas sur l'eau sont déformés: ils appai'aissent dépiimé.*^, aplatis: leurs dimensions verticales sont sensiblement réduites. Cela l'ésulte des vanations de la réfi*action qui décroît à mesure que les rayons lumineux travei'sent les couches réfiingentes suivant un angle plus incliné. Les corps très bas au-dessus de l'hoiizon sont fortement l'éfi'actés: ils sont puissamment soulevés: ceux qui sont plus élevés sont moias l'éfractés ou ne le sont plus du tout. 11 s'en suit une diminution de la hauteur appar^ente des objets. Les masses lumineuses de la côte opposée pr-ennent des for-mes aplaties, déprimées, toutes particulièi'es, caractéristiques des réfi'actions sui* eau fr'oide ; les appai^ences qu'elles pr-ennent aloi's permettent de diagnostiquer* ces réfi^actions au pi'emier- r^egard de celui qui connaît l'aspect nor^mal du paysage.

Phénomènes accidentels en temps de réfraction sur eau froide.

Outr*e ces apparitions que je puis appeler normales, qui sont car-actéï'istiques des r*éfr*actions sur* eau froide, il en est d'autr'es que je tr-aiter-ai d'accidentelles. Les unes sont assez fi-équentes et se r^épètent assez souvent pour que je puisse leur donner un nom et les appeler

(1) Bull. S. V. S. N. IV, 129.

(«) Bull. S. V. S. N. IV, .S88, V, 2().

Fata-morgana et Fata-brumosa ; les autres sont tellement i^i-es, que je n'essaierai pas de les définir ; je me bornerai à. les déciire ou à les fîgiu'er.

La Fata-moi-gana.

Le phénomène le plus fréquent, le plus considérable parmi les apparitions accidentelles en temps des réfractions sur eau froide, est celui que Ton désigne sous le nom de Fata morgana.

A la jonction de la côte opposée avec la nappe du lac, a, fig. 146, on voit se développer une bande horizontale, 6, aux contour^s peu net*?.

(Fi^'. 146.) Fata-morgana. 25 mai 18W) à 12h 30« ; vue de Morgos.

peu éclairée, striée de raies verticales, comme découpée en rectangle^s juxtaposés. Au-dessus de cette zone, la côte mieux éclairée, c, avec ses détails plus ou moins distincts, est follement dépiimée, et lOvS traits de son paysage sont altérés; les dimensions veilicales y sont réduites comme dans les réfractions sur eau froide ordinaires.

La bande inféiieure, que j'appellerai la zone striée de la Fatamorgana, est très i*emarquable et son aspect est cai-actéristique. Elle est limitée en bas par le plan du lac qui forme sa ligne inférieure, en haut pa»' une ligne plus ou moins bien dessinée, généralement horizontale. Ces deux lignes sont oi-dinairement parallèles ; parfois elles se rapprochent ou s'écartent légèrement aux extrémités de la bande.

L'éclairage de la zone striée est, comme Ta indiqué M. Ch. Dufour, phis sombre que celui du lac sous-jacent ou de la côte superposée. Le-** raies altei-nativement brillantes et sombres, diversement colorées, tantôt larges, tantôt éti'oites, iri'égu Hères, sont parfaitement verticales; mais leur\s contourvs sont indécis, et elles n'ont pas- la netteté des objets r'éels visibles sur- la côte elle-même. L'épaisseur de la zone striée varie, suivant les cas, de 2 à 5 et même 10 minutes de degré.

Suivant la fantaisie de l'observateur*, il la comparera à une falaise gigantesque qui boi^dei-ait la rive, ou bien à une ville enchantée. H

n'est pas besoin de beaucoup d'imagination pour qu'on se figure voir, dans ces masses confusément éclairées et qui paraissent sortir de la brume, les lignes des quais, les massifs de maisons, les monuments diversement lumineux et colorés d'une cité gigantesque apparaissant, de par la baguette magique d'une fée, sur une côte où nous savons que rien de pareil n'existe, sur une rive peut-être inhabitée, comme la plaine du Rhône entre le Bouveret et Villeneuve. La langue colorée des Italiens a donné à ces apparitions lé nom de palais de la Fée Morgane et le teiine de Fata-morgana est resté dans l'histoire scientifique des mirages. (*)

La plus belle des villes enchantées de la Fée Morgane dont je me souvienne, nous est apparue, en mars 1867 si je ne me trompe, à l'entrée du Petit-lac {% comme par une splendide après-midi de printemps nous arrivions à la pointe d'Yvoire, sur le yacht le Caprice. Le soleil était brillant, l'air chargé de brumes quidessinaient merveilleusement les divers plans. Tout le fond du Petit-lac, de la pointe d'Hermance jusqu'à Coppet, nous semblait bordé par les quais indéfiniment prolongés d'une cité gigantesque, une ville de Genève qui aurait pris les dimensions d'un Pékin ou d'un. Londres. L'illusion était saisissante, et aucun des passagers du Caprice n'échappa à l'émotion que provoquait ce spectacle fantastique.

J'en ai vu une bien belle aussi, le 22 avril 1888, lorsque assis sur la plage de Carthage, à l'entrée du golfe de Tunis, Je regardais, pardessus la Méditerranée d'azur, la côte du Dakhelat-el-Maouïn, et spécialement le village de Hammam-Kourbès. Cette observation a eu pour moi l'intérêt de me prouver que la Fée Morgane n'est pas plus fantaisiste dans ces contrées méridionales que sur les eaux du Léman, que sas constructions magiques sont aussi belles chez nous que dans la patrie classique des mirages.

(*) C'est à M. Ch. Dufour que nous devons le rapprochement «.ujourd'hui admis {généralement entre les apparitions qui nous occupent et les images décrites par les naturalistes de Messine. Bull. S. V. S. N., IV, 134.

C) J'ai bien souvent noté les visions fantasques de la Fée Morgane ; chaque printemps, dans mes promenades, sur les quais de Morges, j'en admire plusieurs apparitions. Mais les plus belles, les plus nettes dont je me souvienne, sont certainement celles qui se sont développées devant moi dans cette région du Petit-lac, à partir du détroit de Promenthoux. Sont-ce les condition» thermiques qui y sont particulièrement favorables, ou bien la distance plus rapprochée de la côte opposée aide-t-elle à la production du phénomène ?

Cheichons, dans les détails constants de l'apparition ou dans quelques observations spéciales, quelques indications qui nous rapprochent d'une explication du phénomène.

lo Tout d'abord le fait général et sans exception, c'est que les apparitions de la Fata-morgana n'ont lieu qu'en temps de réfractions sur eau ûoide. C'est au milieu d'une de ces belles après-midi de printemps ou d'été, par un temps de grand calme, avec peiit-être quelques souffles d'air locaux, quand le lac paraît concave, que l'on voit se développer presque subitement à l'horizon les bandes striées qui simulent les palais de la Fée Morgane.

Je ne puis pas confirmer l'affirmation de Brydone (*) qui, après avoir été témoin du phénomène en 1770, prétend qu'il se produit après que l'air fortement échauffé a été agité par des vents violents qui l'ont ensuite abandonné dans un calme plat. La phrase soulignée par moi ne répond ni à mes notes, ni à mes souvenirs; je la transformerai dans les termes suivants : l'aii* fortement échauffé et traversé localement par un léger courant d'air, au milieu d'un lac au calme plat. M. Gh. Dufoui' est d'accord avec moi sur ce point; il ajoute cependant que la présence de nuages limités traversant un ciel serein est une des conditions nécessaires de la Fata-morgana.

2» Les apparitions de la Fata-morgana n'ont pas lieu simultanément sur toute la circonférence de l'horizon ; elles sont locales et non générales. Assez limitées, elles occupent un secteur de l'horizon de quel- (jue 5, 10 ou 15 degrés. Par exemple, viies de Morges, elles envahissent la côte d'Ouchy à Vevey, ou de CuUy à Villeneuve, ou de Montreux au Bouveret, etc. Le i-este de l'horizon présente pendant ce temps les réfractions ordinaires sur eau froide, avec lac concave, avec soulèvement et aplatissement de la côte opposée. — Cette localisation du phénomène de la Fata-morgana prouve déjà que son origine ne doit pas être cherchée dans les conditions de position de l'observateur, car alors l'apparition serait uniforme sur tout l'horizon, elle doit au contraire résider en des conditions locales de l'atmosphère dans la direction où a lieu l'apparition, ou bien au point où les rayons partis de la côte opposée sont tangents à la surface du lac, ou bien au point de départ de ces rayons à la côte opposée.

30 La Fata-morgana se déplace lentement par un mouvement d'en-

(<) Cité dans Daguin, traité de Physique, IV, 107. Paris, 1879.

semble, dans une direction déterminée, un jour vers la droite, une autre fois vers la gauche ; ce déplacement, qui a lieu avec une majestueuse lenteur, semble être causé par un coup de vent qui promènerait le phénomène à la surface du lac. Je crois avoir constaté que le déplacement de la Fata-morgana a lieu dans le sens des brises qui, ainsi que je Tai dit, accompagnent le phénomène.

40 Les lignes verticales de la zone striée que sont-elles? Sont-ce de simples traits lumineux, sans réalité, formés par les jeux de lumière, ou bien correspondent-elles à des objets existant sur la côte et défonnés par les réfractions? Gh. Dufour a déjà répondu à cette question en reconnaissant au milieu de la Fata-morgana les maisons de la Tourde-Peilz. C'est donc la dernière alternative qui est exacte. Je donnerai encore deux preuves de la justesse de cette interprétation.

La première, c'est l'apparition, au milieu de la Fata-morgana, des barques ou bateaux naviguant dans l'éloignement, fig. 147; ils sont fléformés, transformés en des rectan- ^ V a ? vi^:^: - gles étirés du haut, " ,., ,: ' ' , '1

tement reconnaissa- (Fig, 147.) Fata-morgana. Voiles latines prises dans la zone

bles,et les rectangles «*^^^^» * J"*'^ i^-

blancs ou noirs qui les représentent correspondent à des objets réels. Nous pouvons le vérifier si, nous élevant suffisamment au-dessus du lac pour sortir de la couche des réfractions, nous voyons non altérés les bateaux qui, vus du bord de l'eau, avaient des apparences et des formes fantastiques.

La seconde preuve, c'est l'immobilité de ces masses lumineuses de la zone striée. Si celles-ci étaient le résultat de jeux de lumière sans base matérielle, elles se déplaceraient incessamment et n'auraient point de position fixe.

Toutes nos observations nous montrent dans la zone striée une déformation en hauteur de masses, de lignes, de points réels de la côte opposée. Tous ces objets sont comme étirés par une distension forcée.

50 Un point très important à déterminer est celui-ci : la bande striée de la Fata-morgana est-elle au-dessus ou au-dessous de l'horizon apparent du lac ? Autrement dit, le plan de l'horizon dans la partie où ont lieu les réfractions simples sur eau froide se continue-t-il avec

la ligne supérieure ou avec la ligne inférieure de la zone striée?

Suivant que l'une ou l'autre réponse sera donnée à la question, le problème changera de face. Si la Fata-morgana est au-dessus du plan de l'horizon, nous devrons en chercher la. cause dans une exagération locale des réfractions qui soulèvent les objets éloignés par une trajectoire à concavité inférieure. Si la Fata-morgana est au-dessous du plan de l'horizon, l'horizon d'eau étant moins soulevé en ce point que dans- le reste du pourtour du lac, la cause du phénomène sera dans une disparition locale des réfractions sur eau froide. La question est donc capitale, et l'observation seule peut lui donner réponse. Cette observation est difficile. Pendant bien des années, je l'ai poursuivie en vain, sans arriver à trouver de faits démonstratifs. Je suis enfin parvenu à me faire une conviction dans l'observation du cas suivant qui m'a paru parfaitement clair.

Le 7 avnl 1889, à 15 V»**» wne belle Fata-môrgana était visible de Morges, dans la direction Ouchy-LutiT^. Elle présentait l'aspect de la figure 148. A droite, le lac montrait les réfractions sur eau froide, le

(Fig. 148.) Fata-morgana. Abaissement du plan de l'horizon sous la zone striée.

plan du lac semblait concave et la ligne de l'horizon était fortement soulevée. Cette ligne de l'horizon se continuait à gauche en formant la limite supérieure de la zone stiiée de la Fata-morgana. La limite inférieure de cette zone était constituée par l'horizon du lac non soulevé, qui se rejoignait par une ligne oblique ascendante avec l'horizon soulevé de la partie droite du tableau. Sur cette ligne du lac non soulevé, on voyait, dans un premier plan, se dessiner la pointe de la Venoge, avec sas arbres (à 3^^ de distance), et un bateau à vapeur partant de St-Sulpice, l'un et l'autre dans leur figure naturelle, et ne paraissant aucunement déformés par les réfractions. J'interpréterai l'observation comme suit :

a. Au-dessus de l'horizon, sur l'ensemble du lac, il régnait les conditions des réfractions sur eau froide.

b. Ces mêmes conditions régnaient sur la nappe du lac, en dedans

du cercle de rhorizon, à droite de la Fata-morgana ; la nappe du lac était soulevée et concave.

c. Elles régnaient au-dessus de l'horizon dans la direction de la Fata-morgana ; la côte opposée était soulevée et déprimée.

d. Dans la direction de la Fata-morgana, sur la' nappe du lac, en dedans du cercle de l'horizon, il régnait, au contraire, les conditions de la réfraction sur eau chaude ; la surface du lac était affaissée (je n'ai pas noté si elle avait sa convexité exagérée, et si les dentelures des vagues apparaissaient à l'horizon).

e. Quant à la zone stiiée de la Fata-morgana, c'était un espace sans plan postérieur en vue; la nappe du lac apparaissait au-dessous; audessus, c'était la partie visible et en vue de la côte opposée. Cette zone striée représentait, si l'on veut, un trou dans le champ visuel, une partie sans objets faisant image.

Si cette interprétation est exacte, il y aurait eu en ce cas, dans la région de la Fata-morgana, pour les parties élevées au-dessus de l'horizon, réfractions à concavité inférieure, qui les soulevaient ; pour les parties en dedans du cercle de l'horizon, ou réfraction plus faible, ou absence de réfractions, ou i^éfractions à concavité supérieure, qui leur donnaient un abaissement relatif ou absolu.

Je suis confirmé dans cette opinion par des observations qui me paraissent fort importantes ; je les ai faites à 4 ou 5 reprises, et toujours dans la direction de La Vaux et de Vevey (c'est la partie du panorama de Morges qui est le mieux éclairée aux heures où le phénomène se montre). Dans ces obsei-vations, la zone striée de la Fata-morgana

-rr?:^' :^;^V-V?.-îs-ï'«^V^^;^;

(Fig. 149.) Zone striée de la Fata-morg*ina, apparaissant sur les flancs de La Vaux. Morges, 14 mai 1879.

apparaissait, non pas en contact avec la nappe du lac, mais à une certaine hauteur. Sur les flancs de La Vaux, à mi-hauteur, une large zone striée verticalement coupait le paysage ; les lignes obliques dessinées par les chemins et les murs de vignes, les surfaces éclairées des différentes vignes étaient interrompues comme par une falaise gigantesque

<le cinquante ou de cent mèti'es de hauteur, les lignes et les surfaces lumineuses se continuant au-dessous dans la direction primitive, mais avec un décrochement, suivant l'expression des géologues, très manifeste (fig. 149, p. 549). Ici encore, il semble que les parties supéiieures soient soulevées, Jes parties inférieures abaissées, et que la zone striée soit le plan limite de ces réfiactions opposées, étiré en hauteur.

Une observation plus complète est celle que j'ai faite le 27 juin 1879, à 16''20, dans la direction de Gully. Je la représente fig. 150. Comme

(Fig. 150.) Observation du 27 juin 1879, vuo de Morge.*». IjA zone striée à mi-hauteur de La Vaux, et les réfractions sur eau chaude avec mirage au niveau du lac.

dans les cas précédents, une zone striée de la Fata-morgana, a, traversait à mi-côte les flancs de La Vaux ; mais en plus, j'ai constaté avec sûreté et netteté l'apparition du mirage des réfi-actions sur eau chaude, h, du vrai mirage du désert dans les parties en contact avec le lac, c. Il y avait manifestement dans les parties basses les conditions des réfractions sureau chaude.

Si cas notions sont exactes et peuvent s'étendre à la généralité des cas de Fata-morgana, de la Fata-morgana au niveau du lac, ce phénomène sei-ait dû à la superposition de deux ordres de réfraction ; en haut, les i-cfractions à concavité inférieure, causées par une stratification d'ordre dii'ect, en ^— r^ bas, les réfractions à concavité supérieui-e causées par une sti^atification d'ordre inverse; dans le plan limite entre ces deux ordres de dénation , extension en hauteur des objets constituant la ligne inférieure de la partie en vue, et foi-mation de la zone striée. La figure 151 donnera

(Fig. loi.) Superposition hypothétique des deux types de réfraction.

une idée de Thypothèse que j'énonce ici. Un point A au-dessus de Thoîizon apparent serait soulevé par la trajectoire à concavité inférieure des rayons qu'il émet et apparaîtrait en i4'. Un point B sur le cercle de l'horizon appai'ent serait abaissé et paraîtrait en B' par suite de la trajectoire à concavité supérieure des rayons qu'il renvoie. L'angle a, entre le plan de l'horizon apparent, F, et le pJan inférieur des premières masses visibles sur la côte opposée. A! y donnerait la hauteur de la zone striée de la Fata-morgana.

Est-ce possible ? Une telle superposition de stratifications opposées est-elle admissible? Une telle complication de réfi-actions différentes peut-elle faire image simultanément dans notre œil? C'est aux physiciens et aux mathématiciens à juger si cette explication très simple des faits observés se prête aux nécessités de l'optique.

— Comment se fait l'extension en hauteur des objets qui remplissent la zone striée de la Fata-morgana ? Je n'ose pas essayer d'en rendre compte; je me borne à reproduire l'explication qu'en a donnée, en 1854, M. le professeur Ch. Dufour [loc. cit. p. 545].

Après avoir montré comment, par les réfractions sur l'eau froide, les objets situés à une ceilaine hauteur sont dépnmés, il continue dans ces termes : « Supposons le cas d'un objet situé plus près du rivage, tel que certaines maisons de la Tour-de-Peilz, peu élevées au-dessus du lac, qui de Morges se voient presque à fleur d'eau. La partie supérieure de la maison paraît élevée par le fait de la réfraction, tandis que la partie inférieure, déjà plongée dans la zone froide qui avoisine le lac, ne participe pas à ce déplacement. En conséquence, pour un tel objet, la partie supérieure est relevée, la partie inféiieure ne l'est pas. Donc l'objet est amplifié dans le sens vertical. »

rajouterai que M. l'ingénieur Delebecque a donné une explication tout autre de la Fata-morgana qu'il attribue à une supei'position de 3 ou 5 mirages altei-nativement directs et inverses. Mais il me semble que sa théorie se rapporte à d'autres apparitions; je la reproduirai quand j'ariiverai à la description de ces phénomènes.

La Fata-brumosa.

Un second type d'apparitions est assez fréquent pour que j'en puisse donner une description. Qu'il me soit pei'mis de suivre la gracieuse

imagination des Italiens et de mettre sous l'invocation d'une autre fée, Ja fée des brouillards, ces visions fugitives, sans corps ou sans réalité! Je l'appelle Fata-brumosa.

Je l'ai observée dans des conditions analogues à celles de la Fataraorgana, dans des après-midi chaudes et calmes de belles journées de printemps (8 avril 1889, 9 et 12 mai 1890, etc.). Je trouve cependant dans mes notes l'indication de légères brises, ou plutôt de bouffées d'air locales soufflant irrégulièi*ement sur le lac.

L'apparition consiste essentiellement en un simulacre de brouillards s'élevant par places au-dessus du lac, ces brouillards n'ayant du leste aucune réalité et n'étant que des jeux optiques. Le lac est blanc, la côte opposée grise ; les pseudo-brouillards ont exactement la teinte du lac, tellement qu'en certains ca» ils semblent des vagues gigantesques soulevant la surface du lac.

Le 8 avril 1889, à 16'» 40, vue du quai du château de Morges, on

(Fig. 152.) Fata-brumoBa, vue de Morges, 8 avril 1889.

aurait dit une épouvantable inondation, un ras de marée gigantesque arrivant de Genève, et ravageant la côte de Savoie, vers Thonon et la Drànce, sous sa vague destructive de dix ou vingt mètres de haut qui recouvrait successivement les maisons et arbres de la rive (fig. 152). (*) D'auti-es fois les brouillards sont plus limitée ; ils semblent flotter dans l'air (fig. 153).

(Fig. 153.) FatA-brumosa. Morges, 12 mai 1890, 12»«.

Le phénomène est du reste peu élevé; je l'évalue au plus à 2 ou 4 minutes de degi^é.

(*) Dans cette figure, il y a évidemment une erreur. Les deux pseudo- vagues du pseudo-mascaret ne devaient pas s'élever au-dessus du plan général de la Fata- 4)rumosa ; mon croquis a dessiné plutôt l'impression que je subissais plutôt que la réalité que je voyais. Je n'ose cependant pas corriger d) dessin, l'image ayant disparu et ne s'étant plus reproduite à mes yeux.

Ces faux-brouillards ne sont pas simplement, comme je l'ai cru d'abord, un relèvement local du plan de l'horizon d'eau ; en effet, j'ai vu le 12 mai 1890 les étages inférieurs d'une maison qui m'apparaissaient nettement un instant auparavant, être masqués par la masse des pseudo-brouillards qui s'avançaient au-devant de la dite maison (fig. 152.)

Un des caractères les plus évidents dans tous les cas de Fatabrumosa que j'ai observés, est l'irrégulanté apparente de l'horizon du lac; au lieu de dessiner une ligne droite, nette et tranchée, il est ondulé, irrégulièrement bosselé, oscillant, vibrai;it.

Cas brouillards n'ont rien de réel ; si l'observateur s'élève en plus de un ou deux mètres au-dessus de l'eau, ils s'évanouissent sans laisser de traces.

Aussi bien les pseudo-brouillards que les ondulations de la ligne de l'horizon, se déplacent progressivement dans le sens des airs de vent qui soufflent sur le lac. Ce déplacement m'a semblé plus rapide que celui que j'ai signalé dans la Fata-morgana.

Ajoutons enfin que cette Fata-brumosa peut coexister avec la Fataraorgana. La zone striée de cette dernière apparition peut se voir à côté des simulacres de brouillards de la Fata-brumosa ; celle-ci représente ailors la partie élevée de l'horizon qui limite de côté la zone striée de la Fata-morgana.

Mirages et déformations diverses en temps de réfractions sur eau froide.

Les déformations des objets à l'horizon en temps de réfraction sur eau froide sont parfois très bizarres, très variées et diverses. Elles sont difficiles à décrire et difficiles à figurer, car elles sont presque insaisissables; elles ne durent qu'un instant, elles se modifient très rapidement et leurs contours sont essentiellement indécis. Elles se répètent rarement de la même manière ; elles sont d'apparition si fugace et si peu précise que je n'essaierai pas d'en déterminer les conditions. Je me bornerai à tenter d'en figurer quelques-unes, telles que je les ai obsei-vées à l'œil nu, avec une bonne jumelle ou avec une lunette d'approche (*). Yu la difficulté de l'observ-ation, je n'ose attribuer une

0) Les images sont très peu nettes ; il faut éviter d'employer pour leur étude des grossissements trop forts.

jtb"

ligueur absolue à ces dessins; ils ^présentent ce que je crois avoii* vu. lo Une des apparitions les plus fréquentes, quoique très variable dans ses détails, est la suivante : l'image d'un bateau naviguant à distance est démesurément épaissie dans ses étages inférieurs, et renfoncée ou diminuée dans ses étages supérieurs. Ainsi fig. 154, le 14 avril 1880, à 12^*35, température de l'air 17.2o,

de l'eau C» 10>, j'avais ~- -/ • ^ . :. ." l'œil à 3™ au-dessus de

::^ l'eau; je regardais un

bateau à vapeur s'appro-

(Pig. 154.) Aplatissement do l'image d'un bateau chant de Morges, à 3*^™

à vapeur. M orges, 14 avril 1880. , ,^ ^ , ^ .

de distance devant la pointe de la Venoge. L'horizon apparent était soulevé derrière c^ pi*emiers plans, et le haut de la cheminée du bateau à vapeur, qui s'élève à 6 ou 8m au-dessus de l'eau, était renfoncé jusqu'à la ligne de l'horizon apparent.

La fig. 155 donne un cas assez analogue, plus étrange encore. Le 31 mai 1879, à 18"10, le bateau à vapeur Le lUiône, traversait d'E-

Vian à OuchV, à 10*"" (Fig. 155.) Epalsslaseraent des parties inférieures,

HP^ niiai^ dp' MorffP^ • aplatissement des parties supérieures de Vimage. aes quais ae MOlges, Morges, si mai 1879.

le coi'ps du bateau était

énormément épaissi ; les voiles latines d'une barque marchande qui croisait à une plus grande distance étaient en revanche ridiculement rapetissées.

Qui eût reconnu dans la fig. 156 le dessin des barquas marchandes ... ^ - .,..^ au Léman, avec leurs gracieuses voi-

les latines? C'était cependant un de ces bateaux, remorquant son canot (Fig. 156.) Déformation de l'image d'une de sauvetage, qui traversait de Savoie

barque marchande. Morges, 4 mars 1880. ^^ Suisse, le 4 mare 1880, à 14»».

Dans ce cas, comme en général pour tous ces phénomènes de mirages et réfractions anormales, l'apparence de l'image est fort difiTérente suivant la position de l'œil à une hauteur plus ou moins grande au-dessus de l'eau. Ainsi la fig. 157, p. 555, donne dans le dessin a une barque vue du pont d'un bateau à vapeur, à 3™ environ au-dessus de l'eau ; le dessin b, la même barque vue de la passerelle du pilote, à 2"^ plus