American Journal of Sciences and Arts

provenance américaine, M. Hoffmeyer a étudié l'ensemble des dépressions observées pendant 21 mois (septembre à novembre 1873, et décembre 1874 à mars 1876). Les 285 dépressions qui, pendant cette période, ont traversé la région comprise entre le 10e degré de longitude est et le 60e degré de longitude ouest (méridien de Greenwich), se subdivisent de la façon suivante :

25, soit 8 pour 100 proviennent des régions arctiques (baies de Baffin,

détroit de Davis).

225, soit 44 pour 100 proviennent de l'Amérique du Nord et du Canada. 25, soit 9 pour J 00 proviennent des régions tropicales (Acores jusqu'à

Terre-Neuve).

106, soit 57 pour 100 proviennent du large de l'Atlantique, par segmentation,

5, soit 2 pour 100 se sont formées au large.

En résumé, 61 pour 100 des bourrasques provenaient du continent américain, et 39 pour 100 s'étaient formées en mer.

Sur les 285 perturbations, 145, soit environ la moitié, dépassaient le méridien del0°0., c'est-à-dire avaient atteint l'Europe. Mais, sur ce dernier nombre, moins de la moitié(47 pour 100) avaient pu être observées en Amérique. Ainsi donc les avertissements de New-York ne peuvent annoncer qu'un peu moins de la moitié des tempêtes qui abordent les côtes européennes. En ce qui regarde la direction des trajectoires et les lieux menacés, la probabilité qu'une perturbation quittant les Etats-Unis se fera sentir sur l'Europe est de 1 contre 3 pour la Norvège, de 1 contre 4 pour les Iles Britanniques, de 1 contre 7 pour la France, de 1 contre 11 pour le Portugal.

Ce qui contribue grandement à la difficulté, c'est la manière différente dont se comportent les dépressions dans leur parcours sur le continent américain, sur l'Océan et sur le continent européen. Dans la première partie de leur trajet, les aires de haute pression qui les précèdent ou les suivent communément, ainsi qu'on l'a vu, se déplacent aisément vers l'est, de sorte qu'en Amérique les anticyclones ne gênent point la marche des bourrasques. L'observation a montré qu'il n'en est

pas de même sur l'Atlantique et en Europe ; là les aires de haute pression ont une tendance marquée à se maintenir stationnants, et il en résulte qu'elles arrêtent et refoulent les dépressions dans leur marche, les forçant soit à se segmenter en dépressions secondaires, soit à faire un détour plus ou moins long pour continuer leur route vers l'est. C'est l'incertitude de ces modifications qui ôte en grande partie aux prévisions américaines leur probabilité. Pour remédier à ces difficultés, M. Hoffmeyer pense qu'il faudrait étendre le réseau américain jusqu'aux Bermudes et relier au réseau européen, d'un côté les Açores, de l'autre les îles Fârùer, l'Islande et la pointe méridionale du Groenland. Selon lui, la presque totalité des tempêtes passent assez près de Tune ou de l'autre de ces stations extrêmes pour révéler l'existence et l'intensité de la dépression. En joignant leurs indications sur les cartes quotidiennes du temps, on aurait la situation météorologique générale sur toute la surface de l'Atlantique Nord, et le service américain pourrait formuler ses prévisions en vue de l'Europe avec une grande probabilité. Le jour où les communications télégraphiques demandées par le savant danois fonctionneront régulièrement, un grand pas sera fait dans la voie de la prédiction du temps à longue échéance. Les dépenses que s'imposeraient les nations civilisées pour établir ces communications seraient sans doute largement compensées par les services qu'en tireraient le commerce et la navigation.

Si l'Amérique est mieux partagée que l'Europe occidentale au point de vue des prévisions que peut faire le Signal Service de Washington, ce sont surtout les États de l'Est et les ports de l'Atlantique qui profitent de celte situation privilégiée ; au contraire les États de l'Ouest et les ports du Pacifique éprouvent comme nous l'inconvénient de n'être pas avertis des bourrasques qui viennent toutes formées du large de cet océan. Il faudrait donc aussi, pour compléter le réseau des États-Unis, posséder sur le Pacifique nord un certain nombre de stations météorologiques reliées télégraphiquement aux côtes de Cali-

fornie et du Mexique, par exemple. En attendant que ce desideratum soit réalisé, le Signal Office des Etats-Unis a pris l'initiative, grâce au zèle de son directeur, M. Albert Myer, de la publication quotidienne d'observations simultanées embrassant tout l'hémisphère nord de la Terre. 500 stations environ, assez inégalement réparties sur celte vaste surface, échangent chaque jour une dépêche avec Washington; les observations sont faites au même instant physique, à l'heure qui correspond à 7 h. 35 m. du matin en temps moyen de l'observatoire de cette cité, par exemple, à midi 45 m. «à Londres, à midi 53 m. à Paris, à 1 h. 53 m. à Rome, à 1 h. 49 m. à Vienne, à 2 h. 44 m. à Pétersbourg, à 6 h. 36 m. à Calcutta, à 10 h. 2 m. à "Yedo. De cette façon, les cartes synoptiques, représentant l'hémisphère nord projeté sur l'équateur, sont bien des caries simultanées; elles donnent à la fois les isobares, les courbes de la température de l'air, la force et la direction du vent, de sorte que d'un coup d'oeil le météorologiste embrasse l'état réel de ces divers éléments, ou la véritable situation atmosphérique d'une moitié de la Terre. Bien des lacunes sans doute existent encore dans ces précieux documents ; mais on peut prévoir le moment où aucune contrée un peu importante, non seulement de l'hémisphère nord, mais du globe entier, ne restera en dehors de cet échange d'observations. Alors le but pratique de l'organisation de cet immense réseau, à savoir la prévision du temps, sera de plus en plus près d'être atteint. Pour qu'il en soit ainsi, il est vrai, il faudra que, portant leurs vues plus haut et plus loin que l'utilité immédiate, et profitant de cette abondance ininterrompue d'informations, les savants se préoccupent surtout d'en déduire les lois des mouvements de l'atmosphère. D'après le résumé, incomplet il est vrai, que nous avons présenté plus haut, des recherches déjà faites dans cet ordre d'idées, on entrevoit la possibilité de découvrir, parmi les phénomènes complexes qui ont leur siège dans l'enveloppe fluide de la planète, un certain ordre de succession dans l'espace et dans le temps.

Si cet espoir se réalise, ce ne sera plus seulement la prévision à quelques jours d'échéance, résultant uniquement île l'énorme supériorité de la vitesse de l'électricité sur celle des météores aériens, ce sera une prévision qui pourra embrasser toute une annçe peut-être, sinon jour par jour, du moins saison par saison. On pourra dire alors, comme nous posions la question au début de ce chapitre, que dans telle région de la Terre l'été de la prochaine année sera sec ou pluvieux, l'hiver rigoureux ou tempéré. En y joignant les prévisions déduites des échanges télégraphiques quotidiens, perfectionnées par la connaissance de plus en plus positive des lois de translation des aires de basse ou de haute pression, on aura alors un système complet d'avertissements du temps, susceptible de rendre à là civilisation les plus grands services.

Ce qui légitime à priori la possibilité d'un tel progrès de la météorologie, c'est la conviction que les phénomènes naturels, à la surface d'un corps soumis comme la Terre à des lois astronomiques qu'on peut considérer comme constantes, et ne subissant dans sa constitution intime que des changements d'une grande lenteur, sont eux-mêmes assujettis à des lois et passent, à des intervalles plus ou moins longs, par des phases, sinon identiques, du moins ayant entre elles de grandes analogies. L'atmosphère oscille sans cesse, et sa mobilité rend bien difficile à saisir le caractère de ces oscillations. Mais il tend aussi sans cesse à reprendre son état d'équilibre, et il n'est pas interdit de penser qu'en étudiant de longues séries d'observations embrassant toute la surface du globe, on arrivera à reconnaître les maxima et les minima de ses oscillations, ainsi que leur périodicité. Au reste, à l'appui de cette opinion, que le lecteur sera tenté de trouver trop optimiste, nous citerons la conclusion suivante d'une conférence faite, il y a quelques années, par M. Mascart, sur la prévision du temps. « 11 faut considérer, disait-il, l'atmosphère comme un ensemble dont les diverses parties sont dans Un état de dépendance réciproque. Il ne semble pas que l'état moyen du globe ait changé d'une

manière sensible depuis les temps historiques, de sorte que les phénomènes doivent se reproduire suivant certaines périodes et alterner d'une région à l'autre sur un même hémisphère et d'un hémisphère à l'autre. Ce sont les lois de ces oscillations qu'il faudrait connaître. Pour atteindre un but aussi élevé et donner à l'homme des moyens de se prémunir contre les redoutables effets des forces naturelles, ce n'est pas trop de la collaboration effective de toutes les nations civilisées, de toutes les marines du monde. »

Tout l'effort de ceux qui ont cherché jusqu'à présent à prévoir le temps longtemps à l'avance, a consisté à trouver parmi les phénomènes naturels auxquels on attribue une influence sur l'atmosphère terrestre, des périodes où celte influence passe par un maximum et un minimum. Ces périodes reconnues, on compulse les registres météorologiques, on relève les observalions de pression, de température, de quantité de pluie, etc., et l'on examine si les éléments du temps ont subi, pendant les intervalles périodiques en question, des variations concordantes. Les influences cosmiques ont été surtout l'objet des investigations des chercheurs. La croyance populaire, si répandue partout, de l'action de la Lune, des changements qui accompagnent ses phases, a donné lieu à un grand nombre de recherches où les uns ont prétendu trouver la confirmation de ces croyances, où les autres les ont combattues comme de simples préjugés. On ferait un volume de tous les modes d'influence dont serait doué notre satellite, si l'on acceptait tout ce que la tradition a recueilli, tout ce que les auteurs anciens et modernes ont écrit et publié à ce sujet : la lune rousse qui, au printemps, flétrit les jeunes pousses des plantes; la lumière de la pleine lune dissipant les nuées, suivant ce dicton si connu des marins : la lune mange les nuages, l'influence des non-

velles lunes sur les changements de temps, ou plus spécialement l'action de chaque quartier sur la pluie, sur la direction du vent, etc., etc.

Soit qu'on examine la question au point de vue théorique, soit qu'on, l'étudié expérimentalement par la discussion d'observations embrassant un intervalle suffisamment long, il est difficile de nier que la Lune exerce sur notre atmosphère une réelle influence. Sa lumière, ou plutôt sa radiation calorifique, bien que très faible à la surface du sol où elle parvient après avoir perdu, dans son trajet au travers des couches d'air, la partie la plus intense de cette radiation, celle qui comprend les rayons obscurs, agit peut-être sur les vapeurs les plus élevées de manière à justifier le proverbe cité plus haut : c'était l'opinion de sir J. Herschel, et Arago penchait visiblement vers l'exactitude de cette explication.

D'autre part, !a Lune agit certainement sur l'atmosphère par sa masse, et il n'y a pas de raison pour ne point admettre l'existence de marées atmosphériques luni-solaires, de même que les marées océaniques. Dans ce cas, l'action concourante des deux astres déterminerait des mouvements périodiques analogues à ceux de la mer et éprouvant des maxima et des minima réglés par les mêmes intervalles : grandes marées aux syzygies, marées basses aux quadratures, maxima et minima dépendants de l'époque, équinoxes ou solstices, distances périgées ou apogées. Mais, étant admises ces causes physiques comme réellement agissantes, la question est de savoir si elles peuvent être démêlées au milieu de tant d'autres influences prépondérantes ou perturbatrices, si elles affectent d'une manière sensible le baromètre, si elles modifient la direction des vents et se traduisent, par exemple, par les nombres des jours pluvieux, la quantité de pluie tombée, etc. On sait que Laplace a déduit de huit années d'observations barométriques trihoraires, dues à Bouvard, la grandeur du flux lunaire atmosphérique et l'heure de son maximum du soir le jour de la syzygie : il à trouvé un dix-huitième de millimètre pour la grandeur

en question, et trois heures après-midi pour le moment de ce maximum. La discussion de vingt années d'observations de Flaugergue a conduit Arago à un résultat analogue. Tout récemment M. Bouquet de la Crye a déduit de nombreuses observations faites à Brest que la pression barométrique variait avec la déclinaison de l'astre. L'influence de la Lune, bien que fort petite, serait donc réelle. Est-elle assez considérable pour déterminer les changements de temps que le public attribue aux changements de lunaison ou de phases? Ici la question est autrement délicate. Le mot lui-môme, changement de temps, est très vague. On a considéré les quantités de pluie ou les nombres des jours pluvieux. Des recherches faites à ce dernier point de vue, en Allemagne par Schubler (pour la période 1781-1828), à Vienne par Pilgram en J 788, et la discussion des observations de Paris ont montré que le nombre des jours pluvieux est plus grand entre le premier quartier et la pleine lune qu'entre le dernier quartier et la nouvelle lune. En nombres ronds la proportion est de 5 à 6. C'est au deuxième octant que correspondrait le maximum du nombre des jours pluvieux, au dernier quartier le minimum. Toutefois les résultats obtenus à Montpellier par Poitevin, en 1777, pour dix années d'observations ne sont pas d'accord avec ces résultats : là le maximum est à la nouvelle lune et au dernier quartier, le minimum au premier quartier. M. Henri de Parville a repris à nouveau dans ces dernières années la question de l'influence de la Lune sur le temps. A son avis, cette influence est réelle et plus grande qu'on ne se l'était figurée en groupant des séries d'observations où les effets se trouvaient masqués précisément par le mode de groupement. Ce sont surtout, pense-t-il, les variations en déclinaison de notre satellite qu'il importe de suivre. Comme, dans les -saisons opposées, la déclinaison de la Lune est tantôt boréale, tantôt australe, son action se fait en sens contraire en hiver et en été; cette action consisterait dans un déplacement des itinéraires des bourrasques; la trajectoire des tempêtes montant ou descendant par rapport à l'équatcur, il en résulte-

rait pour un même lieu des alternatives de beau ou mauvais temps1.

La plupart des météorologistes contemporains sont sceptiques en ce qui regarde la possibilité de tirer aucune conclusion positive des influences lunaires, soit qu'ils nient ces influences, soit qu'ils les considèrent comme d'ordre tout à fait secondaire, et incapables de modifier sérieusement la marche des phénomènes météorologiques, dus à des causes plus puissantes. Le passage suivant, emprunté à l'ouvrage de M. Mohn, exprime bien celte opinion à peu près générale : « Les signes du temps tirés des phases de la Lune, de sa position relative avec les planètes ou de l'état du temps à certains jours de l'année (le 27 juin, par exemple, jour des Sept Dormants), ou encore de l'état du temps dix-neuf ans auparavant5, n'appartiennent pas à la météorologie pratique, qui repose sur des recherches et des faits scientifiques. Si l'on fait un compte rigoureux du nombre de fois où ces signes et prophéties du temps sont en défaut, et du nombre de fois où ils disent vrai, on -verra que l'erreur est la règle et la vérité l'exception. Si, au contraire, on ne s'attache qu'aux cas où ces signes disent vrai, et qu'on fasse abstraction de ceux où ils disent faux, on arrivera facilement à la conclusion contraire. Les règles pratiques qui reposent sur de tels fondements sont forcément en dehors du domaine scientifique. »

Si l'action de la Lune sur le temps est sinon douteuse, tout au moins assez peu sensible pour qu;on n'ait pu encore en tirer rien de précis au point de vue de la prévision, il en est tout autrement du Soleil, qui est le facteur ou l'agent principal de

1. Une note présentée à' l'Académie des sciences, dans sa séance du 20 avril 1885, par M. A. Poincarré, tend à établir une relation entre la déclinaison lunaire et la latitude moyenne des points de départ des alizés.

2. La période de 10 ans est à peu près celle de la révolution des nœuds de la Lune; on s'est aussi servi de celle de 9 ans qui correspond au mouvement du périgée. Dans la première, ce sont les phases lunaires qui se reproduisent dans le même ordre avec des latitudes égales ; dans la seconde, ce sont les distances périgées et apogées. On comprend pourquoi ces périodes ont dû être considérées, l'action de la Lune devant dépendre soit de sa position relative avec le Soleil, soit de sa dislance à la Terre.

tous les grands mouvements atmosphériques. Seulement les variations périodiques et régulières de ses radiations lumineuses ou calorifiques, variations qui dépendent de son mouvement ou plutôt du double mouvement de la Terre, ne nous apprennent rien autre chose que ce que l'expérience des siècles nous a montré, en chaque lieu, être la conséquence de l'inclinaison de ses rayons sur le sol et de sa hauteur méridienne ou de la durée de sa présence sur l'horizon. La durée du jour et de la nuit, celle des saisons astronomiques sont invariablement réglées et sont calculées à l'avance ; mais les perturbations des éléments météorologiques, nous le savons, n'ont rien de cette régularité, et ne peuvent être déduites des périodes astronomiques considérées isolément. .

Ce qu'on s'est demandé, c'est donc si le Soleil lui-même n'est point sujet, dans son activité propre, à des variations qui affectent les températures terrestres et, en modifiant cet élément, déterminent des changements correspondants dans tous les autres. Dès le dernier siècle, W. Herschel posait la question et cherchait à découvrir une relation entre le nombre des taches solaires et la chaleur de nos saisons. En l'absence de documents suffisants, on sait qu'il se rabattit sur les variations du prix du blé, qu'il supposait suivre celles de la température et l'abondance plus ou moins grande des récoltes. De nos jours, la recherche a fait un grand pas. On connaît avec une précision relative les périodes de maxima et minima de la fréquence des taches du Soleil. D'après R. Wolf (de Zurich), la période entre deux maxima ou deux minima est de H ans et 3 environ. La relation qu'on a reconnue entre cette périodicité, la variation diurne magnétique et les phénomènes des aurores polaires, n'est pas moins nettement établie, grâce aux travaux de divers savants, Sabine, Gauthier, Wolf, E. Loomis. Un mémoire du professeur J. Brocklesby, présenté en 1875 à l'Association américaine pour l'avancement des sciences, établit un rapport semblable entre la périodicité des taches solaires et la chute de la pluie aux Etats-Unis. Les pluies varient avec l'aire

des taches; elles dépassent la moyenne quand cette aire va en croissant ; elles diminuent dans le cas contraire. Enfin , M. Cruls 1 ayant comparé, pour un intervalle d'un quart de siècle (de 1851 à 1876), le nombre annuel des orages à Rio-de-Janeiro, fut frappé de la variation notable présentée par ce nombre qui oscille entre 11 et 49 et est caractérisé par deux maxima et deux minima nettement accusés. La figure 323, qui donne la courbe représentant le nombre des orages observés à Rio pendant ces vingt-cinq années et celle qui, dans le même intervalle, indique

Courb

es Orages

3ourbe

cdes

Taches

Fig. 5'25. — Les orages à Rio-de-Janeiro et les taches solaires, de 185] à 1876.

les variations des taches solaires, montre en effet une concordance assez notable entre ces deux ordres de phénomènes. Toutefois, avant de rien conclure sur la réalité de ces rapports, il faudrait les vérifier sur un nombre de données plus considérable empruntées aux observations de régions du globe très différentes, et à des époques variées. Il serait surtout important de savoir s'il existe une périodicité de onze années, affectant les températures annuelles sur tout le globe; et, au cas où elle serait constatée, il faudrait encore montrer qu'il y a concordance entre les époques des maxima et des minima des taches et celles de la chaleur terrestre. Jusqu'ici aucune relation de ce