Annuaire de l'observatoire de Monlsouris pour

l'après-midi qu'il fait le plus chaud. De même ce n'est pas à minuit qu'est le moment du plus grand refroidissement de l'air, et les personnes qui se lèvent de grand matin savent que c'est un peu avant le lever du Soleil. Mais les impressions personnelles ne suffisent pas pour déterminer les moments précis du maximum et du minimum de la chaleur de l'air et la marche de la température entre ces points extrêmes; c'est le thermomètre qu'il faut consulter, et cela à des intervalles assez rapprochés et pendant un temps suffisamment long pour que les variations accidentelles se trouvent éliminées. Observer toutes les heures est une tâche excessivement laborieuse, même en se restreignant aux heures de la journée. On cite, dans cet ordre de travaux, la série horaire due à un météorologiste de Padoue, Ciminello, qui, pendant seize mois consécutifs, lut le thermomètre depuis 4 heures du matin jusqu'à 11 heures du soir, et y joignit encore de temps à autre des observations de nuit1. Gatterer, à Gœttingue, les officiers d'artillerie du fort de Leith (près d'Edimbourg) en 1824 et 1825, Neuberg à Apenrade, Kupfer à Pétersbourg, Lamont à Munich, Kaerntz à Halle, le capitaine Ross dans les régions polaires, etc., ont contribué par leurs observations horaires à déterminer la marche de la température diurne, que les instruments enregistreurs permettent aujourd'hui de suivre d'une façon si complète et si commode à la fois.

Voici, pour les climats de la zone tempérée, quelle est la loi de ces variations :

Chaque jour de vingt-quatre heures comprend un maximum et un minimum de température. Le maximum a lieu vers 2 heures de l'après-midi, et le minimum une demi-heure environ avant le lever du Soleil. Ces instants varient du reste dans le cours de l'année : en hiver, l'heure du maximum se rapproche de midi et s'en éloigne au contraire en été ; de même, l'heure

1. Quand une série d'observations météorologiques continues est interrompue, on comble généralement les lacunes par des interpolations, c'est-à-dire en intercalant des nombres calculés d'après l'hypothèse de l'uniformité des variations du phénomène ou de toute autre loi, selon la probabilité fournie par les observations réelles, précédant ou suivant les deux instants entre lesquels existe la lacune.

du minimum est plus éloignée du lever du Soleil en hiver qu'en été. On verra plus loin quelles sont les raisons de ces différences. En représentant par une courbe les variations diurnes de la température aux différentes heures de la journée et de la nuit, on trouverait que cette courbe change progressivement de forme et d'étendue selon les mois ou les saisons, selon les lieux, leur position géographique ou physique, selon l'altitude du point où le thermomètre est installé. Non seulement les heures du maximum et du minimum, mais encore l'amplitude

ZI

Midi.

Fig. 68. — Variation moyenne diurne de la température à Paris, d'après les observations de Bouvard, de 1816 à 1832.

des oscillations ou l'écart des extrêmes diurnes de température changent plus ou moins avec les circonstances ou conditions qu'on vient d'énumérer. C'est ce qu'il est aisé de constater, en jetant un coup d'œil sur les figures 68, 69 et 70.

La courbe de la figure 68 a été construite d'après les données recueillies à Paris par Bouvard pendant les seize années comprises entre 1816 et 1832. Le minimum du matin a lieu à 4 heures, le maximum à 2 heures après midi, et à 8h 20m du matin et du soir on trouve la température moyenne, qui s'élève cà 10°, 67. Il importe de bien comprendre que cette courbe représente, non pas la marche suivie par la température à Paris en un jour déterminé, mais, pour chaque heure du jour et

de la nuit, la moyenne des températures observées à cette heure pendant toute la suite des seize années d'observation qui ont

Fig. G9. — Moyennes variations diurnes de la température en janvier, à Leith, Padoue, Bruxelles, Gœtlingue, Halle et Christiania.

servi à la construction de la courbe. En réalité, les heures du

Fig. 70. — Moyennes variations diurnes de la température en juillet; zone boréale tempérée.

maximum varient dans le cours de l'année ; il en est de même de celles où s'observe la moyenne température diurne : la

moyenne du matin, plus tardive en hiver, s'observe vers 10 heures en janvier ; en juillet, c'est vers 7 heures. Mêmes variations pour l'heure où s'observe la moyenne du soir. L'écart de température qui existe entre le minimum du malin et le maximum de l'après-midi, autrement dit Y amplitude de la variation diurne, est, d'après la figure, de 7°, 34; c'est l'amplitude moyenne de l'année. On trouverait des nombres notablement différents si, au lieu de considérer l'amplitude de la variation diurne pour l'année entière, on cherchait sa valeur pour un jour ou un mois donné. Alors on trouverait que l'influence des saisons s'y fait également sentir. Pour saisir cette influence, on détermine par exemple la marche diurne de la température, en prenant la moyenne horaire de tous les jours de chaque mois ; on établit des tableaux de ces moyennes, ou mieux on représente cette marche par des courbes. Nous nous bornons ici (fi g. 69 et 70) à donner celles des variations diurnes du mois de janvier et du mois de juillet, c'est-à-dire du mois le plus froid et du mois le plus chaud de l'année, pour quelques stations de la zone tempérée boréale.

L'étude de ces courbes suggère quelques remarques. En premier lieu, il est visible que l'intervalle entre le minimum et le maximum de température est notablement moindre en hiver qu'en été : de 14 heures à Halle et de 12 heures à Christiania en juillet, il n'est plus que de 5 et de 6 heures en janvier dans les mêmes stations. C'est à Gœttingue que la différence est la inoins sensible (de 11 heures à 9 heures). L'amplitude de la variation diurne est aussi partout bien moindre en hiver qu'en été. En voici du reste les valeurs exactes :

Valeurs de l'amplitude

Latitudes.

Lieux

en janvier.

en juillet.

Différence

Christiania. . .

Gœtttinguo . .

Bruxelles . . .

Leith

Halle

Nous reviendrons sur quelques-uns de ces nombres, lorsque nous aurons analysé les causes de l'oscillation diurne de la température. Ces causes, tout le monde le sait, sont le plus ou moins d'intensité et de durée de l'action calorifique du Soleil. Entrons à cet égard dans quelques détails.

D'après les recherches actinométriques les plus récentes1, les couches les plus élevées de l'atmosphère n'absorbent qu'une faible fraction de la chaleur solaire; à l'altitude du mont Blanc, l'intensité de la radiation a encore les seize dix-septièmes de la valeur qu'elle possédait à son entrée dans l'atmosphère; à l'altitude de 1200 mètres, elle n'a encore perdu qu'un cinquième; à Paris enfin, à 60 mètres d'altitude, elle n'est réduite que d'un tiers, de sorte que réchauffement direct de toutes les couches atmosphériques, presque nul pour les couches supérieures, n'a commencé à être effectif que dans une épaisseur qu'on peut évaluer, au maximum, à la cinquantième partie de l'épaisseur totale. Cela se comprend : l'air pur, on le sait, est diathermane. Il s'échauffe excessivement peu par rayonnement direct, et il paraît prouvé, notamment par les expériences de Tyndall, qu'il doit la plus grande partie de son pouvoir absorbant aux vapeurs qu'il tient en suspension, acide carbonique et vapeur d'eau. Comme ce sont les couches les plus basses qui en sont le plus chargées, on conçoit que ces couches s'échauffent les premières et le plus fortement, soit par l'action directe des rayons solaires, soit par le rayonnement du sol avec lequel elles sont d'ailleurs en contact. Une fois échauffées, les couches inférieures transmettent leur chaleur aux couches surplombantes, à la fois par conductibilité et par convection, et surtout par ce dernier mode de propagation. C'est ainsi que l'atmosphère s'échauffe de proche en proche sous l'action des radiations calorifiques du Soleil.

Mais, en même temps que le sol et l'air voient leur température s'accroître, un phénomène inverse tend à abaisser cette