DIURNE

Les baromètres à cadran, soit à mercure, soit anéroïdes, ceux qu'on pourrait appeler les baromètres des gens du monde, bien qu'ils soient souvent utilisés par des observateurs de profession, portent ordinairement sur le cadran, outre les divisions notées en millimètres et mesurant la pression, des indications du temps ainsi formulées : beau fixe, beau, variable, pluie, tempête, etc. Nous verrons plus tard dans quelle mesure ou peut considérer ces sortes de prédictions du temps comme exactes et comment on doit interpréter, à ce point de vue, les variations de pression que l'aiguille signale en parcourant les divisions du cadran barométrique. Ce qui est certain, c'est que ces variations accompagnent le plus souvent ou précèdent des changements dans le temps météorologique du lieu, qu'elles sont aussi irrégulières que ces changements, et qu'elles ne

paraissent suivre aucune loi de périodicité. Dans nos climats de la zone tempérée surtout , où la colonne barométrique oscille sans cesse entre des limites assez étendues, il eût été difficile peut-être de démêler la loi des variations diurnes, loi qui a été, au contraire, aisément reconnue entre les tropiques, où la marche du baromètre affecte une grande régularité.

Voici, en général, comment varie, dans l'intervalle d'un jour, la pression barométrique en un lieu situé dans le voisinage de l'équateur. Entre 8 et 10 heures du matin, le mercure qui, depuis 4 heures, s'élève progressivement, atteint son maximum de hauteur, pour redescendre ensuite lentement jusque vers 4 heures de l'après-midi ; c'est entre 3 et 4 heures qu'il est à sa hauteur minima. 11 remonte, à partir de ce moment, jusqu'à 10 ou 11 heures du soir, où il parvient à un second maximum, puis baisse de nouveau pendant la nuit jusqu'à 4 heures du malin, instant du second minimum. 11 est à remarquer que le maximum de 10 à 11 heures du soir est ordinairement moins élevé que celui de 9 heures du matin; de même, à 4 heures du matin le mercure ne descend pas aussi bas que dans le minimum de 4 heures du soir.

Cette double oscillation qui, nous allons le voir, s'observe à toutes les latitudes, est si constante, si marquée et si régulière dans les régions tropicales, qu'on a pu dire que l'observation du baromètre y pourrait suppléer à l'absence d'horloges et donner l'heure avec une suffisante exactitude1 (assertion contestée, hâtons-nous de le dire, par quelques observatèurs).

Cependant la vai'iation barométrique diurne avait échappé aux premiers physiciens qui ont observé le baromètre sous l'équateur. Soupçonnée dès 1666 par Beale, elle n'a été décou-

1. « L'étude de ces variations a été longtemps pour moi, dit Humboldt, un objet d'observations assidues de jour et de nuit. Leur régularité est si grande, qu'on peut, à la simple inspection du baromètre, déterminer l'heure, surtout pendant le jour, sans avoir à craindre, en moyenne, une erreur de plus de 14 à 17 minutes; elle est si permanente, que ni la tempête, ni l'orage, ni la pluie, ni les tremblements de terre ne peuvent la troubler; elle persiste dans les chaudes régions du littoral du Nouveau-Monde, comme sur les plateaux élevés de plus de 4000 mètres, où la température moyenne descend à 7°. » (Cosmos, I.)

verte qu'en 1722, à Surinam (Guyane hollandaise), par un observateur resté inconnu1, puis vérifiée en 1740 à Chandernagor par Boudier, en 1741 dans les Cordillères par La Condamine et Bouguer qui en attribuèrent la découverte à Godin, à la Martinique en 1751 par Thibaut de Chanvalon, en 1761 à Santa-Fé-de- Bogota par Mutis. Plusieurs autres physiciens constatèrent l'existence de la variation diurne en divers lieux du globe; mais c'est à Humboldt (1799) qu'on doit les premières observations exactes de ces oscillations de la colonne barométrique. Disons en passant que, s'il s'écoula un demi-siècle entre la découverte de la variation et les observations de l'illustre auteur du Cosmos à Cumana, c'est que le baromètre n'avait pas reçu encore les perfectionnements qui en rendirent plus tard l'usage si commode aux voyageurs; au milieu du dixhuitième siècle, on faisait encore les observations comme du temps de Torricelli, en remplissant le tube de mercure au moment de s'en servir. Les recherches de Humboldt attirèrent enfin l'attention des physiciens sur un phénomène aussi remarquable, et la loi constatée pour les régions voisines de l'équateur fut également reconnue dans la zone tempérée, par Swinden en Hollande, Ramond à Clermont-Ferrand, Hallstrom t\ Abo. Kaemtz à Halle, de 1827 à 1837, contribua , par une série d'observations barométriques faites d'heure en heure, de 6 heures du matin à 10 heures du soir, à établir toutes les circonstances du phénomène. La comparaison de toutes les observations a démontré que si l'amplitude des oscillations diurnes varie avec la position géographique ou la latitude des lieux, cette position paraît être sans influence sur les heures des maxima et des minima de la nuit ou du jour,

1. M. Boussingault, à qui nous empruntons une partie de l'histoire de cette découverte, cite dans son Mémoire l'extrait suivant d'une lettre datée de Surinam et remontant à l'année 1722 : « Le mercure monte ici tous les jours. régulièrement depuis 9 heures du matin jusqu'à environ 11 heures, après quoi il descend jusqu'à 2 ou 3 heures après-midi, et ensuite revient peu à peu à sa première hauteur; pendant tous ces changements il ne varie environ que de une demi-ligne à trois quarts de ligne (de l"m/13 à lmm,69). » (Comptes rendus de l'Académie des sciences pour 1879, t. I.)

c'est-à-dire sur ce qu'on nomme les heures tropiques. Mais pour un même lieu les heures tropiques varient sensiblement avec les saisons, et l'amplitude des oscillations diminue quand on s'élève suivant la verticale, ou que l'altitude du baromètre augmente. Entrons dans quelques détails sur ces divers points.

Parlons d'abord de Y amplitude des oscillations diurnes. On entend par là l'écart qui existe entre les maxima et les minima de la hauteur barométrique pour une période diurne. Cette différence se calcule de plusieurs manières. Humboldt considérait seulement le maximum de 9 à 10 heures du matin et le minimum de 3 à 4 heures du soir. D'autres prennent le maximum le plus élevé et en retranchent le minimum le plus bas. D'après Kaemtz, ces deux méthodes sont inexactes et il nomme oscillation diurne la différence entre la moyenne des maxima du matin et du soir et la moyenne des minima1. 11 est bien entendu, dans tous les cas, qu'il ne s'agit pas de l'amplitude particulière à un jour, mais de la moyenne qu'on peut déduire d'un grand nombre d'observations faites dans le même lieu.

La comparaison des résultats obtenus par un grand nombre d'observateurs a prouvé de la manière la plus évidente que l'amplitude des oscillations diurnes est la plus grande possible près de l'équateur. De là elle décroît en allant vers les pôles, et elle est nulle entre 60° et 75° de latitude, c'est-à-dire vers le cercle polaire. Kaemtz a réduit au niveau de la mer les variations diurnes observées depuis l'équateur jusqu'au 60e degré de latitude nord ; la loi qui résulte de la discussion de ces données est exprimée dans la courbe pointillée de la figure 40. L'autre courbe représente les oscillations diurnes observées en quinze lieux différents, situés les uns dans les régions tropicales, les

1. Un exemple fera comprendre la différence des trois méthodes. À Abo, les maxima du matin et du soir sont respectivement 759mm,52 et 759mm,47; les minima, 759°"°, 03 et 759mm,25. La première méthode donne 0m,29 pour l'amplitude de la variation diurne, la seconde 0""°,44 et la troisième 0mm,255. A la Guayra, M. Boussingault a trouvé 76U°im,oO et 759mm,98 pour les maxima, 758mm,0o et 758mm,68 pour les minima. D'après les deux premières méthodes, l'oscillation diurne est égale à 2mm,45, et d'après celle de Kaemtz à 2mn',375.

îfôfc LE MONDE PHYSIQUE.

autres à des latitudes comprises entre 22° sud et le 74e parallèle boréal ; mais elles ne sont pas réduites au niveau de la mer et l'influence de l'altitude s'y fait sentir. Si l'on considère deux-

Equateur

Fig. 40. — Variation de l'oscillation diurne avec la latitude.

lieux voisins, comme Paris et Bruxelles, dont la latitude ne diffère que' de 2 degrés, on sera frappé à la fois de la régularité de la variation diurne, de la similitude des courbes qui

Tua»

Fig. 41 . — Oscillation diurne à Paris et à Bruxelles (de 9 h. du matin à 9 h. du soir).

la représentent (fig. 41), et Ton verra en outre que l'amplitude est un peu plus petite à Bruxelles qu'à Paris qui est plus rapproché de l'équateur, ce qui est une confirmation de la loi.

D'après Kaemlz, la valeur moyenne de l'oscillation diurne serait 2,lnm,28 à l'équateur même ; mais la valeur de l'amplitude dépasse souvent de beaucoup ce nombre, comme le prouvent notamment les observations rapportées par Boussingault et effectuées à diverses altitudes entre le 10e degré de latitude boréale et le 5e degré de latitude australe. Ce savant a trouvé en 1832, au port de Payta, au niveau de la mer, 5mm,46 ;

Minuit

1 Fig. %1. — Variations diurnes dans les régions intertropicales

à Cartago (vallée du Cauca), à l'altitude de 978 mètres, 4mm,20; à Anlioquia, à 629 mètres d'altitude, 4mm,40. M. Lrewy a même trouvé à Honda une valeur de 4m"', 75 pour l'oscillation diurne, plus du double de la moyenne admise par Kaemtz au niveau de la mer et sous l'équateur.

Au delà du cercle polaire, elle devient négative, si l'on s'en

I . Les courbes de la figure 42 se rapportent aux stations suivantes :

0, Grand Océan. , LG, La Guayra.

Cu, Cumana. j Ca, Calcutta.

P, Padoue. i

rapporte aux observations de Parry, ce qui revient à dire qu'il y a interversion entre les maxima et les minima du matin et du soir. Cependant, à Bossekop (latitude de 70°), Bravais n'a constaté qu'un retard de deux heures, avec une amplitude à peine égale à 0mm,3.

Si, au lieu de se déplacer dans le sens des méridiens, de

l'équateur au pôle, l'observateur transporte son baromètre à des altitudes de plus en plus grandes, il constate une loi toute semblable : l'oscillation diurne va en diminuant avec la hauteur. Les courbes de la figure 44, construites d'après deux séries d'observations horaires correspondantes faites par Kaemtz, la

1. Les courbes de la figure 43 sont celles des stations suivantes :

H, Halle. I A, Abo.

Bo, Bossekop. ; P, Pétersbourg.

Br, Bruxelles. I