L ATMOSPHERE

proche du niveau de la mer. C'est là une première vérité dont il importe de tenir note.

Il est maintenant d'un haut intérêt pour le sujet que nous traitons, de remarquer que la tendance continuelle de l'air à prendre un plus grand volume dans l'espace représente une force variable dans son intensité et toujours moindre à mesure que le volume augmente. Cette force est naturellement en équilibre avec la pression qui lui est superposée; d'où il suit que si une couche de l'atmosphère, n'importe laquelle, cesse de supporter le poids qui la comprime habituellement, elle occupera un espace plus grand qu'auparavant, au moyen de l'écarlement des molécules matérielles dont elle est composée. Or, nous ne devons pas ignorer que les organes et les liquides qui constituent les corps des animaux sont partout pénétrés par l'air qui les entoure. Il est donc naturel de croire que lorsque la pression atmosphérique diminue autour des corps vivants, les matières gazeuses qui y sont contenues tendent à occuper un plus grand espace, ce qui ne peut avoir lieu que par la sortie au dehors d'une certaine quantité de ces lluides élastiques. Nous arrivons ainsi forcément à reconnaître que, quelles que soient d'ailleurs les autres conditions qui retiennent les gaz dans nos liquides, la diminution du poids de l'atmosphère fait un effort physique qui tend à les appauvrir au milieu de nos tissus. Or, plus nous nous élevons dans les airs, moindre est le poids des couches d'atmosphère qui nous sont superposées. Il est donc évident que

l'habitation sur les lieux élevés diminue d'une manière permanente la somme des gaz qui circulent dans le corps de l'homme.

Voilà encore une vérité qui est capitale pour le sujet dont nous nous occupons.

A la hauteur de Mexico la colonne de mercure destinée à faire équilibre au poids de l'air ne s'élève qu'à 585 millimètres. Nous en devons conclure que l'atmosphère y perd environ un quart de son poids; et si nous voulons bien nous rappeler qu'au niveau de la mer le corps de l'homme supporte une pression de i 6,000 kilogrammes, nous ne verrons pas sans quelque étonnement que ce poids énorme se trouve diminué d'environ 8,000 livres pour l'habitant de la capitale du Mexique.

Nous ne saurions nous empêcher de croire que, si la première pression a pour l'homme une utilité réelle, une diminution si considérable doit lui faire un tort bien grave. Pour nous en convaincre, continuons à porter notre attention sur les effets du poids de l'air en rapport avec tous les phénomènes qui se rattachent à la vie.

§ 2. Rapports de la diminution du poids de l'air avec la thermomélrie.

On sait que plus on s'élève dans les airs, plus le froid s'y fait vivement sentir : contradiction apparente avec ce fait de connaissance vulgaire que plus on s'approche d'un foyer de chaleur, plus on en ressent les effets directs. En réalité, l'influence calori-

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iique des rayons solaires ne diminue pas à mesure qu'on s'éloigne de la terre. Des expériences irrécusables ont prouvé aux physiciens que ces rayons n'arrivent jamais à la surface du globe avec leur force réelle, et qu'ils perdent, dans leur contact avec l'atmosphère, des quantités considérables de leur intensité primitive. C'est au point que, par un temps pur et pour des climats européens, cette chaleur perdue ne s'élève guère à moins d'un tiers, et que, par des temps brumeux, la perte peut dépasser les trois quarts.

Il est donc incontestable, pour cette raison, que l'élévation dans l'air nous met à même de percevoir une influence solaire qui augmente avec l'ascension ; et, dès lors qu'au lieu de ce résultat les altitudes nous font éprouver un phénomène opposé, il en faut rechercher la cause dans des considérations physiques et météorologiques particulières.

Rappelons, d'abord, que la terre et les couches inférieures de l'atmosphère retiennent longtemps la chaleur acquise et font jouir les animaux et les plantes de ce bénéfice. On en ressent d'autant moins les bons effets, qu'on s'éloigne davantage de ce foyer conservateur.

Il est, d'ailleurs, de connaissance aujourd'hui universelle que le refroidissement de la terre et des couches atmosphériques, par le rayonnement vers les espaces planétaires, est augmenté par la pureté de l'air. Or, à partir d'une certaine hauteur qui dépasse l'amas habituel des nuages et des vapeurs

JOURDANET. 3

condensées, le ciel est clair, et nul obstacle ne s'oppose au rayonnement de la chaleur atmosphérique. Les couches supérieures de l'air doivent donc se refroidir davantage pour celte raison, surtout à partir de 4,000 pieds, hauteur de la région habituelle des nuages, comme nous l'indique le ciel pluvieux de Jalapa.

Cela est si vrai que les gelées, dont les propriétaires ruraux sont souvent victimes, n'ont pas d'autre cause. Elles sont très-fréquentes sur l'Anahuac, surtout en mars et en avril, époque de l'année où le ciel est toujours d'une pureté remarquable et le soleil d'une intensité extrême. Le sol, violemment échauffé pendant le jour, rayonne pendant la nuit vers les espaces planétaires avec une force et une rapidité d'autant plus grandes, que l'air sec et pur ne lui offre aucun obstacle. Les plantes en reçoivent une atteinte mortelle, quoique un thermomètre abrité, placé à deux mètres du sol, marque 4 et 5 degrés aux mêmes heures et s'élève dans le jour, à l'ombre, à 16 degrés centésimaux, à -48 et même 50 degrés au soleil. J'ai été témoin d'un phénomène de cette nature à une époque de l'année qui n'offre pas, d'habitude, les conditions propres à son développement. Dans la nuit du 21 au 22 juin 1858, après un vent froid de nord-est, qui chassa les nuages communs dans cette saison, l'air devint calme tout à coup vers deux heures du matin. Le rayonnement qui suivit cette tourmente fut si intense que les plantes périrent dans la vallée de Mexico. Ce fut au point que

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le maïs fut complètement perdu et coupé sur pied dans les jours qui suivirent cette catastrophe météorologique.

Voilà donc, à n'en pas douter, une cause puissante de refroidissement pour les couches supérieures de l'air. Il n'est pas rare, en effet, aux époques de Tannée où l'atmosphère est très -pure, de voir le thermomètre baisser à 5 et 8 degrés au-dessous de glace, à 4 heures du matin, sur plusieurs points du plateau de l'Anahuac, dont la hauteur dépasse 2,200 mètres; et ce n'est pas sans un étonnement mêlé de tristesse, que l'on voit un môme ciel brûler pendant le jour ces mêmes plaines que les nuits ont couvertes de gelée.

Mais, avant de porter son attention sur ce contraste vraiment saisissant, l'Européen que le séjour n'a pas encore habitué à ces phénomènes naturels se trouve tout surpris, aux premières heures de la nuit, d'éprouver des frissons très-sensibles au moment où les degrés thermométriques lui garantissent une température des plus agréables.

Sa surprise n'est pas moins grande, le jour, lorsqu'il passe rapidement du soleil de la rue à l'ombre du domicile. La transition est des plus étranges. Les rayons directs vous ont littéralement grillé, et l'ombre maintenant vous glace. Ne regardez pas votre thermomètre; il vous assurerait peut-être 18 degrés, et vos sensations lui donnent un formel démenti.

C'est que l'air qui vous entoure ne s'échauffe jamais dans les mêmes proportions que les corps

solides dont sont formés vos instruments thermométriques. Et, d'ailleurs, cette bizarrerie de température dont votre corps vous avertit est une réalité dont vous pouvez vous convaincre par l'expérience physique. Ainsi, au mois de janvier, mon thermomètre placé, à midi, dans mon appartement, à un mètre d'une fenêtre ouverte, variait, dans des jours ordinaires, entre 14 et 15 degrés. En le transportant au soleil, à deux mètres de distance, nous le voyions presque toujours s'élever jusqu'à marquer 46 et 50 degrés.

Voilà donc une différence de 32 ou 35 degrés, au mois de janvier, non pas entre la température du soleil et celle d'une pièce mal exposée et naturellement froide; mais à midi, entre deux distances qui ne dépassaient pas deux mètres. Il ne sera pas indifférent de faire observer que les substances dont les thermomètres sont composés, brillantes et polies par nature, réfléchissent vivement les rayons qui les frappent et s'en échauffent d'autant moins. Nous sommes, par conséquent, fondé à penser que, dans les expériences dont nous avons parlé, le thermomètre auraitindiquéune température plus élevée, encore, si nous eussions songé aie recouvrir d'une couche légère de noir de fumée. Nous ne serions nullement surpris d'apprendre qu'avec cette modification, on arrive à constater à Mexico, au mois de janvier, une différence de 40 ou 45 degrés entre le soleil et l'ombre, à peu de distance.

Nous savons, en effet, par expérience vulgaire, que

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les corps bruts, qui réfléchissent peu et ne sont point susceptibles d'évaporation, s'y échauffent extrêmement. Quant à ceux que leur couleur ou leur poli rendent propres à la réflexion, ils dilatent beaucoup les couches d'air qui leur sont juxta-posées. Aussi, sur les plaines immenses et arides de Pérole, que le natron recouvre dans de grandes étendues, le phénomène du mirage est-il très-commun. Nous les avons souvent traversées, et jamais nous n'avons manqué de ce spectacle saisissant.

Ce sont donc les corps bruts à état fixe qui nous permettent d'apprécier la force des rayons solaires sur les altitudes, et nullement l'air atmosphérique qui échappe à leur intensité. Par quels moyens parvient-il à s'y soustraire? C'est ce qu'il nous importe d'examiner maintenant.

Une des principales causes de l'abaissement de température de l'atmosphère sur les lieux élevés, c'est l'augmentation du pouvoir diathermane de l'air. Devenu moins dense et privé de vapeur d'eau, il se laisse facilement traverser par le calorique sans l'absorber. Aussi le sol, échauffé vivement par les rayons directs du soleil, se refroidit-il à l'ombre avec rapidité, sans que l'air en soit bien sensiblement influencé autrement que par le contact immédiat des surfaces. Et ce contact lui-même est loin de produire les effets thermométriques observés au niveau des mers. Cela tient à la dilatation des gaz de l'atmosphère, comme nous allons l'exposer.

Nous avons apprécié déjà la densité et le poids de

l'air pour l'altitude de Mexico. Nous avons besoin de nous en souvenir; car l'air non limité se dilate sous l'impression de la chaleur, et cette dilatation varie en raison inverse des poids comprimants. La pression barométrique étant diminuée d'un quart pour Mexico, la facilité de l'air pour se dilater sous l'influence de la chaleur sera d'un quart plus grande. Mais, d'un autre côté, obéissant à la loi des capacités pour le calorique, qui impose aux gaz la nécessité d'augmenter leur chaleur latente à mesure qu'ils se dilatent davantage, Fair ne peut acquérir un plus grand volume qu'à la condition d'absorber une certaine quantité de calorique qui n'est nullement sensible à nos thermomètres. D'où il résulte qu'un air à 15 degrés, par exemple, s'il se dilate, pourra absorber beaucoup de chaleur, sans pour cela marquer plus de 15 degrés sur nos instruments. Nous dirons plus : si, par suite de circonstances exceptionnelles, l'air se dilate tout à coup, il en pourra résulter un froid très-vif, au détriment des corps bruts ou animés qui le touchent. C'est pour cela que, sur les plaines de PAnahuac, le froid est très-sensible le matin, lorsque le soleil paraît sur l'horizon. Sous la première impression de ses rayons, l'atmosphère se dilate outre mesure et demande du calorique aux corps qui y sont plongés, pour alimenter la chaleur latente de sa dilatation. Le voyageur inexpérimenté doit être prévenu de ce phénomène, dont il pourrait être d'autant plus facilement victime, que l'apparition des rayons solaires lui ferait naturellement attendre une influence opposée.

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Il est donc vrai de dire que si le soleil est plus chaud sur les hauteurs qu'au niveau de la mer, ce n'est pas une raison pour que l'air nous en donne la preuve.

Il nous importe d'autant plus de porter l'attention sur ce sujet, que la difficulté d'élever la température de l'air est une source de refroidissement pour l'homme qui, laissant échapper du calorique par son contact avec l'atmosphère, d'après les lois d'équilibre de température, éprouve d'autant plus de difficulté à réchauffer l'air au milieu duquel il vit que le poids de celui-ci se trouve plus diminué.

§ 3. Conséquences de cette température pour la -végétation.

Si nous voulons maintenant revenir sur nos pas pour porter nos regards sur cette thermométrie si singulière de l'Anahuac, nous verrons un spectacle curieux pour un Européen, dans ces oscillations extraordinaires qui, de — 5° de froid nocturne, ramènent le thermomètre à -f- 45° ou 50° sous les rayons solaires du milieu du jour. On comprend que cette anomalie thermométrique, aidée par la sécheresse de l'air dont nous allons bientôt parler, éteigne la vie de mille produits qui seraient d'une grande ressource pour les besoins ou pour les plaisirs des habitants. Les fruits d'Europe sont en grande partie dans ce cas. C'est que leur développement complet dans les contrées où ils prospèrent "n'est pas dû, en général, aune moyenne de température annuelle.

Il est produit par l'uniformité de chaleur relative à chaque période de leur évolution. Du début au dénoûment de leur croissance, de grandes inégalités thermométriques les protègent ou les combattent tour à tour; mais dans les pays où leur maturité devient complète, la température considérée à chaque semaine, à chaque mois, offre une moyenne qui s'écarte fort peu des degrés extrêmes de ses oscillations. C'est cette uniformité qui fait la riche saveur des fruits d'Europe; c'est elle qui manque aux altitudes tropicales.

En général, du reste, l'homme n'a que très-rarement conscience de ces inégalités étranges de chaleur des localités élevées. Après une nuit glacée qui a détruit une riche moisson, c'est au milieu d'une douce et délicieuse température que l'agriculteur contemple avec désespoir les champs où sa ruine s'étale sous un soleil déjà brûlant à huit heures du matin. Je n'ai pas perdu le souvenir de ces ravissantes journées delà plaine dePuebla, où j'écoutais avec surprise le récit de ces désastres trop communs, aux heures où je respirais avec délice une atmosphère d'une douceur extrême, et que mes yeux étaient dans le ravissement sous un ciel splendide, au milieu d'une lumière douce au regard, quoique toujours éclatante.

§ 4. Rapports de l'hygrométrie avec la température des altitudes.

11 est une autre cause de refroidissement qui mérite tout notre intérêt.

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Les liquides susceptibles de passer à l'état de vapeur en sont empêchés jusqu'à un certain point par la pression que l'atmosphère exerce à leur surface. A la vérité, une évaporation insensible, sous toutes les pressions et à toutes les températures, leur permet en quelque sorte d'éluder celte loi; mais pour que ces liquides parviennent à vaincre l'obstacle qui s'oppose à leur changement d'état et puissent se vaporiser par une ébullition précipitée, il est indispensable que la température donne à leur vapeur une force d'expansion capable de faire équilibre au poids de l'atmosphère. Ce phénomène, comme on le sait, s'établit à 100 degrés centésimaux au niveau des mers. Mais, dans la table de M. Regnault, nous voyons figurer la température de 93 degrés en regard de la tension de vapeur qui correspond à une colonne de mercure de 58 centimètres. Nous en concluons que l'ébullition de l'eau s'établit, à Mexico, à 93 degrés environ .du thermomètre centigrade.

L'évaporation insensible y sera donc accélérée dans les mêmes proportions, et c'est là un fait qui se rattache d'une manière trop intime à des phénomènes de refroidissement, pour que nous ne nous hâtions pas d'attirer sur son importance l'attention de nos lecteurs.

Ce n'est pas seulement la pression qui influe sur le changement d'élat des liquides, l'état hygromé~ trique de l'air y prend aussi sa part d'influence.

Nous savons, en effet, que la quantité de vapeur d'eau miscible à l'atmosphère a ses limites rigou-

reuses. L'air en est donc d'autant plus avide, qu'il se trouve plus éloigné de la saturation extrême.

Aussi devons-nous une attention sérieuse à l'état hygrométrique de l'air des altitudes. Ce que nous avons dit de la topographie de Mexico et des nombreuses surfaces aqueuses qui l'environnent, pourrait nous faire croire que l'atmosphère y contient beaucoup de vapeur d'eau. Il n'en est rien, cependant. Si l'on considère l'air à l'époque où les pluies ont disparu, la sécheresse est au contraire très-grande. Il est, du reste, une circonstance qui peut faire varier considérablement le résultat des observations que l'on ferait à cet égard.

A Mexico, le terrain est humide, sinon à sa surface, du moins à peu de profondeur. L'évaporation doit donc être fort active sur le sol.

Aussi, si vous placez un hygromètre dans une habitation mal aérée du rez-de-chaussée, l'instrument vous indiquera un degré élevé de saturation. Mais si vous le transportez à l'air libre, même sans l'éloigner du sol, l'hygromètre vous y indiquera une sécheresse marquée; et si vous le placez dans un appartement du premier étage, vous le verrez s'acheminer rapidement vers le sec extrême. La vapeur d'eau, en effet, peu retenue par le poids de l'air et par sa propre atmosphère, obéit à l'attraction qui s'exerce sur elle par les montagnes boisées de la vallée, et suit un courant continu vers ces élévations, où elle va se condenser sans cesse dans les nuages qui alimentent une pluie constante entre