Voir le (oine IV du Monde physique, p

même température. La cause en est dans le rayonnement de la surface terrestre aussi bien que des couches atmosphériques, qui renvoient vers l'espace une certaine portion de la chaleur que le Soleil leur a transmise. De cet échange réciproque, qui s'effectue à tout instant du jour et de la nuit entre le Soleil, la

Fig. 71. — Épaisseurs relatives des couches d'air Iraversées par les rayons solaires.

Terre et son atmosphère, et l'espace, résulte la température que marque un thermomètre plongé en un point du milieu aérien. Tant que la chaleur reçue en ce point l'emporte sur la chaleur rayonnée ou perdue, la température de l'air va en croissant d'une manière continue, jusqu'au moment où, ces deux quantités

Fig. 72. — Affaiblissement de l'intensité d'un faisceau solaire avec l'obliquité.

devenant égales, le maximum est atteint. Or, du lever du Soleil jusqu'à midi, instant où l'astre atteint sa plus grande hauteur au-dessus de l'horizon, l'intensité de la chaleur solaire va en croissant, pour deux raisons : en premier lieu, l'épaisseur des couches traversées par ses rayons va en diminuant de plus en plus, comme on le voit sur la figure 71 ; d'autre part, l'étendue de la surface échauffée par un faisceau calorifique de section

donnée est d'autant plus petite, que le faisceau tombe moins obliquement sur le sol (fîg. 72), et par suite la quantité de chaleur reçue par l'unité de surface est d'autant plus grande. A partir de midi, l'intensité de la radiation solaire commence à diminuer; néanmoins, pendant quelque temps encore, la quantité de chaleur reçue l'emporte sur. la chaleur perdue par voie de rayonnement, et elle continue de s'accumuler. Voilà ce qui explique pourquoi le maximum thermométrique s'observe après midi, à 1 ou 2 heures en hiver, un peu plus tard en été, où le Soleil monte à une hauteur beaucoup plus grande sur l'horizon, et où son action calorifique reste dès lors plus longtemps prépondérante.

L'instant du maximum passé, le phénomène suit une marche inverse : l'intensité de la radiation solaire diminue peu à peu jusqu'au moment du coucher du Soleil. Dès lors le rayonnement l'emporte de plus en plus, et la température s'abaisse progressivement. Dès que le Soleil est sous l'horizon, le refroidissement n'étant plus compensé par rien, la chaleur accumulée pendant le jour se dissipe de plus en plus, jusqu'au moment où, pénétrant de nouveau les couches atmosphériques, les rayons solaires commencent à ramener une nouvelle période diurne. On voit ainsi comment il se fait que la température ne comporte chaque jour qu'un maximum et qu'un minimum, pourquoi le maximum se montre quelque temps après midi, et le minimum précède de fort peu l'heure du lever du Soleil.

Maintenant, il faut se hâter d'ajouter que les choses ne se passent point avec la régularité que suppose l'explication précédente; une foule de causes peuvent modifier temporairement la marche diurne de la température : l'état du ciel, plus ou moins pur, plus ou moins chargé de nuages, le calme ou l'agitation de l'air, sa sécheresse ou son humidité, agissent, soit pour favoriser, soit pour entraver le rayonnement solaire et le rayonnement terrestre. Les effets de ces influences opposées tantôt augmentent, tantôt diminuent l'amplitude de l'oscillation

thermométrique, et souvent changent les heures où se produisent les maxima et les minima. Mais toutes ces irrégularités accidentelles disparaissent, dès que l'on envisage les moyennes horaires d'un assez long intervalle de temps.

La marche diurne de la température est la même, à peu de chose près, à toutes les latitudes, dans les régions tropicales, dans les zones tempérées, partout où le Soleil se lève et se couche dans l'intervalle de vingt-quatre heures. Mais les amplitudes de l'oscillation sont fort inégales d'un lieu à l'autre. Entre les tropiques, l'oscillation est à peu près constante pendant toute l'année, ce qui s'explique par les faibles variations qui se produisent dans les hauteurs méridiennes du Soleil et dans la durée de sa présence sur l'horizon. Au voisinage des côtes, les brises de mer qui s'élèvent vers midi abaissent assez notablement la température pour que l'heure du maximum en soit avancée : elle précède alors quelquefois le moment du passage au méridien.

Dans les régions polaires, où le Soleil disparaît entièrement pendant des jours et même des mois durant la saison d'hiver, mais où pendant l'été il reste visible sur l'horizon le même laps de temps, la marche diurne de la température est au contraire très différente suivant l'époque de l'année. Pendant la période de disparition du Soleil, les variations du thermomètre ne dépendent plus que de l'état du ciel et de la direction du vent. D'après M. Mohn, à Wardhôe, où le Soleil est invisible depuis la fin de novembre jusqu'à la fin de janvier, la différence de température, dans un jour de décembre, n'excède pas un dixième de degré dans l'espace de vingt-cmatre heures, et en janvier l'amplitude de la variation diurne est seulement de 0°,5. La figure 75 représente la marche diurne de la température à Bossekop, déduite des observations faites de 2 en 2 heures pendant les 40 jours qui précédèrent et suivirent le solstice d'hiver en 1838-1859. On y remarque un maximum vers 10 heures du matin et deux autres maxima, l'un vers 2 heures du soir, le troisième à 10 heures; les minima ont lieu vers

6 heures du matin et 5 heures du soir. L'amplitude ne dépasse pas 4 dixièmes de degré. « Il serait fort intéressant, ditM.Martins, en rapportant les nombres qui ont servi au tracé de la courbe, de constater l'existence d'une onde calorifique diurne qui ne dépendrait pas de l'action directe des rayons solaires. Il reste à constater si le phénomène peut s'expliquer par un changement diurne régulier clans l'état du ciel ou la direction du vent, par la variation diurne de la pression de l'air, par les aurores boréales, ou quelque autre influence locale ou générale. » Pendant l'été des régions polaires, la variation diurne devient sensible. Le Soleil reste toujours

Fig. 75. — Marche diurne de la température, d'après les observations faites à Rossekop pendant l'hiver de 1858-1859.

visible, mais chaque jour sa hauteur au-dessus de l'horizon varie depuis minuit, où elle est minimum, jusqu'à l'heure de midi, où elle est la plus grande. A Wardhoe, l'heure du minimum est, d'après M. Mohn, 1 heure 9 minutes du matin en juin; à cet instant la température est de 7°, 2. A 2 heures 49 minutes après midi, elle atteint le maximum 10°, 7. L'amplitude est donc de 3°,54. Ces différences entre l'amplitude de la variation diurne selon la latitude, en hiver et en été, s'expliquent aisément par la durée relative de la présence ou de l'absence du Soleil sur l'horizon.

Enfin la position géographique influe aussi d'une autre manière sur cette amplitude. Si la station que l'on considère est située dans le voisinage de la mer, l'inégalité de température