II

Fig. "iT'J. — Gradient, barométrique.

Entre deux points A et B appartenant à une môme isobare, la différence de pression est nulle ; les molécules d'air situées à un même niveau y sont en équilibre ; il n'existe donc de A vers B aucune cause de mouvement ou de vent. Mais il n'en est plus de même si l'on considère deux points A et a appartenant à deux isobares différentes : en A la pression est H, en a elle est H, plus forte ou plus faible que la première. Dans ce cas, l'air a une tendance à s'écouler du lieu où la pression est la plus considérable vers l'autre, où elle est moindre, de A vers a si H>H,. Mais entre toutes les directions Aa, Afr, \d, qu'une molécule située sur la première isobare peut prendre pour rejoindre un point de la deuxième isobare, il est aisé de comprendre qu'elle suivra le plus court, c'est-à-dire celle d'une normale aux deux courbes. On peut comparer celte direction

ka à la ligne de plus grande penle qui joint deux courbes de niveau sur le terrain. Si l'on divise la différence de pression de deux isobares voisines par la plus courte dislance d'un point de l'une à l'autre, le quotient que l'on trouve exprime le nombre de millimètres dont la pression diminue pour l'unité de distance, dans cette direction. C'est ce qu'on nomme le gradient barométrique ou simplement le gradient. Quand on connaît la valeur et la direction du gradient en un point et pour une époque donnée, on sait quelle est, à ce moment, la distribution de la pression autour de ce point. Inversement si les isobares sont tracées sur une région, il est facile d'en déduire la direction et la valeur du gradient barométrique en chacun des points de la région.

D'après ce qu'on vient de voir, les centres de fortes ou de basses pressions sont des points de convergence ou de divergence pour les vents, qui soufflent toujours des points où la pression est la plus grande vers ceux où elle est la plus faible. De sorte que, si aucune cause étrangère n'intervenait, la direction des isobares permettrait de trouver celle des vents régnants sur une région quelconque, la seconde étant toujours normale à la première ; l'intensité relative de ces vents se calculerait de même d'après la valeur des gradients barométriques. Mais les choses se passent moins simplement. Diverses influences modifient le mouvement atmosphérique : en premier lieu, la rotation de la Terre, puis l'action de la force centrifuge et enfin les résistances variables que subit le mouvement des couches d'air, soit par leur frottement réciproque, soit par leur frottement contre les reliefs du sol.

Le mouvement de la rotation de la Terre a pour effet de faire dévier la direction du vent vers la droite dans l'hémisphère boréal, et vers la gauche dans l'hémisphère austral. C'est ce dont il est facile de se rendre compte. Considérons le mouvement d'un point qui tend, dans l'hémisphère boréal, à se rapprocher de l'équateur : c'est le cas pour tous les vents qui, entre l'est et l'ouest, soufflent de la région du nord. Une mole-

cule d'air A (fig. 280) qui en vertu de son seul mouvement arriverait en /"dans la direction du méridien, subira une dévialion vers l'ouest comme si elle venait d'un point situé entre le nord et l'est. En effet, au moment de son départ, elle participe au mouvement de rotation de l'ouest à l'est de tous les points de son parallèle; mais comme sa vitesse clans ce sens est plus petite que celle des points dont la latitude est moindre, elle se trouvera de plus en plus en retard à mesure qu'elle s'approchera de l'équateur. Pour avoir sa position à un moment quelconque, il faudra composer sa vitesse propre dans la direction du méridien avec la différence de vitesse de rotation du parallèle de départ et du parallèle d'arrivée, portée en sens contraire du mouvement de la Terre, c'est-à-dire vers

l'ouest. C'est la diagonale du parallélogramme ainsi construit qui donnera la direction apparente de la molécule d'air, ou la déviation de direction du vent. Deux molécules B, I, venant la première du nord-ouest, la seconde du nord-est, paraîtront déviées dans le même sens, c'est-à-dire du côté de l'est, mais leur déviation sera moindre, la différence de vitesse de rotation des parallèles allant en diminuant à mesure que l'on considère des vents qui approchent plus de souffler de l'ouest ou de l'est. Pour ces derniers rumbs la déviation serait nulle. Si l'on considère maintenant une molécule d'air entraînée par un vent qui vient de la région sud, et par conséquent s'éloignant de l'équateur, sa vitesse de rotation, plus grande au départ qu'à l'arrivée, lui donnera une avance dans le sens du mouvement de la Terre, et il en résultera une dévialion vers l'est, c'est-à-dire du côté de la droite clans le sens du mouvement du vent, comme on peut s'en rendre compte sur

l- 280. — Déviation dans la direction due au mouvement de rotation de la Terre.

la figure, en examinant les parallélogrammes qui uni servi à la composition des vitesses de la molécule. Tous les vents de la région sud, en un mot, sembleront souffler plus ou moins de l'ouest vers l'est.

Si de l'hémisphère boréal on passe sur l'hémisphère austral et qu'on répète le raisonnement et la construction que nous venons de présenter au lecteur, on verra aisément que la déviation causée par le mouvement de rotation s'y fait vers la gauche. Tous les vents de la région nord de la rose y sont déviés vers l'est, tous ceux du sud et soufflant vers l'équateur sont déviés vers l'ouest.

Appliquons maintenant ces résultats aux mouvements de

Fig. 281. Trajectoires du vent dans l'hémisphère boréal.

divergence ou de convergence des vents autour des centres de fortes pressions ou de basses pressions.

On a vu plus haut qu'autour de ees centres les isobares sont disposées en courbes qui s'enveloppent les unes les autres; la forme la plus simple de ces systèmes est celle de cercles équidistants, ayant dès lors même gradient en chacun de leurs points. Si le mouvement de l'air était uniquement dû aux différences de pression d'une isobare à l'autre, les trajectoires du vent seraient partout des normales, c'est-à-dire des rayons de cercles concentriques, elles convergeraient vers les centres de pressions minima et divergeraient au contraire des centres de pressions maxima, aussi bien dans un hémisphère que dans l'autre. Mais les déviations produites dans la direction du vent

par l'effet du mouvement de rotation de la Terre ne permettent pas qu'il en soit ainsi. Au lieu d'être normales aux isobares, ees trajectoires forment avec elles des angles plus ou moins grands. L'air se meut en spirales qui tournent dans le sens des aiguilles d'une montre en divergeant des centres de haute pression dans l'hémisphère boréal, et dans le sens opposé en convergeant vers les centres de basses pressions dans le même hémisphère. C'est ce que montrent les flèches de la figure 281. Dans l'hémisphère austral, le mouvement de l'air s'effectue dans un sens précisément inverse : autour d'un centre de haute pression, la divergence a lieu dans le sens opposé a celui des aiguilles d'une montre, tandis que le vent y décrit, autour des

Fig. 282. Trajectoires du vent dans l'hémisphère austral.

minima barométriques, des spirales convergentes tournant dans le même sens que les aiguilles.

Les choses, il est vrai, ne se passent point avec cette régularité: si les isobares affectent souvent la forme de courbes enveloppantes concentriques, elles sont souvent différentes d'un cercle et sont loin d'être éqnidistantes. Enfin, les trajectoires du vent, précisément à cause de leur courbure, développent une nouvelle force déviatrice, la force centrifuge, en même temps qu'elles subissent l'influence des résistances diverses offertes par les reliefs du sol au mouvement des couches aériennes. Comme toutes les lois physiques, celles que nous venons de définir sont sujettes h des perturbations nombreuses qui en masquent parfois les effets. Nous allons .néanmoins les

voir se manifester dans quelques eas simples tels que les donnent les observations.

g 5. CIRCULATION ATMOSPHÉRIQUE DANS L'ATLANTIQUE NORD ET DANS IA PÉNINSULE IBÉRIQUE.

Le premier exemple que nous allons citer est celui de la circulation atmosphérique moyenne dans l'Atlantique nord pendant la saison d'été1, telle qu'elle résulte des savantes et laborieuses recherches entreprises sur ce point de météorologie par le lieutenant de vaisseau Brault, de la marine française. Reprenant à nouveau, et sur des données plus complètes, l'immense travail que Maury avait entrepris dans le but de déduire des observations le régime des vents à la surface des mers, M. Brault, se bornant d'abord à la région de l'Atlantique septentrional, réunit plus de G50000 observations là où le savant météorologiste américain n'avait pu disposer que d'environ 200000. Ce qu'il se proposait, c'est de déterminer, pour chaque carré de 5° par exemple, pris dans l'Atlantique nord, quelle est, dans chaque saison, la direction probable du vent, la loi d'intensité et de succession probable, et de fournir ainsi aux marins des cartes de navigation susceptibles de les guider et d'abréger leur route. C'était déjà le but de Maury, c'est celui que poursuivent également divers savants météorologistes étrangers et les Instituts ou Associations qui publient des cartes nautiques des principales mers du

1. « Quand on veut étudier la circulation générale atmosphérique clairs un des grands bassins océaniques, la carte d'été de ce bassin est, en général, la meilleure à consulter. Dans les cartes d'été, les courbes sont en effet plus nettes, plus simples, plus continues, et partant plus expressives. 11 y a à cela une raison bien naturelle : les cartes synoptiques prouvent l'existence de tourbillons qui, dans les latitudes moyennes de l'Atlantique nord, par exemple, traversent l'Océan de l'ouest à l'est; or ces tourbillons sont bien plus nombreux en hiver qu'en été. et comme ils entraînent autour d'eux des vents dans toutes les directions, ces vents viennent troubler les moyennes et masquer sur la carte le mouvement général. On conçoit par là que la carte d'été soit la meilleure à considérer, lorsqu'on désire envisager le phénomène de la circulation dans toute sa généralité, abstraction faite des accidents qui peuvent le troubler. » (Brault, Étude sur la circulation atmosphérique de l' Atlantique nord.) .