LES MOUVEMENTS DE LA TERRE

fournirait qu'une couche dont Tépaîsseur, sur ce globe d'un mètre, ne ferait

que -2- de millimètre, pas même un dixième ! Dans son ensemble, nous ^100 '^

pouvons donc considérer la Terre comme une sphère unie; mais nous verrons que, dans les détails de l'étude des phénomènes dont sa surface est le siège, les aspérités de cette surface et les différences dans la nature du sol qui la constitue, peuvent avoir une influence considérable.

Il peut sembler étrange, au début d'un livre sur la « connaissance du temps », de s'arrêter ainsi, trop longtemps semble-t-il, sur la forme de la Terre et sur les mouvements qui raniment. Mais ces notions sont d'une importance capitale pour notre sujet, on le verra dans le cours de ces pages. Ne nous effrayons donc pas de l'apparente aridité de ces débuts; considérons que c'est un effort nécessaire, comme celui qu'il faut accomplir pour gravir l'escalier d'un haute tour, pour être ensuite récompensé par la vue du panorama que Ton embrasse de son sommet. Disons enfin que la surface totale du globe terrestre est de 5io millions de kilomètres carrés, sur lesquels 365 millions sont occupés par les océans et les mers, et 145 millions seulement par des continents.

Les mouvements de la Terre.

Ce globe n^est pas immobile dans l'espace et se trouve animé d'un certain nombre de mouvements, parmi lesquels deux ont pour nous un intérêt capital, ce sont : le mouvement de rotation àtXdi Terre autour de Taxe qui joint ses pôles, et le mouvement de translation qu'elle effectue autour du Soleil. Le premier détermine les alternatives du jour et de la nuit; le second, grâce à une inclinaison de l'axe terrestre, a pour conséquence l'inégalité du jour et des nuits et les alternatives des saisons.

Le premier mouvement, le mouvement de rotation, s'effectue en 24 heures, pendant lesquelles la Terre fait un tour complet sur elle-, même. En même temps, elle se déplace autour du Soleil en se tenant à une grande distance de cet astre : en moyenne 23,5oo fois le rayon de la Terre. En réalité, cette distance varie ; car, en se promenant autour du Soleil, le centre de la Terre ne décrit pas une circonférence de cercle, mais bien une ellipse dont le Soleil occupe un des foyers. Le Soleil n'occupe donc pas le milieu du grand axe de cette ellipse : sa distance au som-

3o LE TEMPS QU'IL FAIT.

met le plus voisin est de 147 millions de kilomètres; sa distance au sommet le plus éloigné du grand axe, i52 millions de kilomètres.

La Terre met environ une année à parcourir cette orbite elliptique qui s'appelle Védiptiqiie.

La Terre décrit donc autour du Soleil un mouvement complexe : en tournant autour de lui, elle tourne en même temps suit elle-même> et si Ton veut avoir une image de ce double mouvement, on peut se représenter deux valeurs tournant sur eux-mêmes, en même temps qu'ils tournent autour du salon où ils se trouvent.

Mais, il y a une chose essentielle à remarquer : pendant que la Terre « valse )) ainsi autour du Soleil, son axe n'est pas perpendiculaire au plan de son orbite ; autrement dit, le plan de Téquateur ne se confond pas avec le plan de Técliptique, mais fait avec lui un angle de 23 degrés et demi. Cette position inclinée de Taxe terrestre est un fait capital : c'est cette inclinaison qui, combinée avec les deux mouvements principaux du globe terrestre, produit Tinégalité des jours et des nuits et les saisons successives.

Indépendamment de ces deux mouvements, la Terre est animée de dix autres mouvements actuellement connus, qu'étudient l'astronomie et la géodésie. Un seul de ces mouvements, la pvécession des équinoxes^ pourra nous inte'resser au point de vue climatérique; nous y reviendrons en temps utile.

Conséquence des moavements de la Terre. — La force centrifu£:e et

la déviation des corps en mouvement.

Les mouvements de la Terre correspondent à des vitesses considérables pour les points de sa surface.

Par suite du mouvement de translation, le centre de la Terre possède une vitesse qui varie légèrement suivant sa position sur Técliptique, plus grande quand elle est plus près du Soleil, plus faible quand elle en est plus éloignée; mais la valeur moyenne de cette vitesse est 106.000 kilomètres à l'heure. C'est, on le voit, une vitesse considérable à laquelle les trains de chemin de fer et même les aéroplanes ne nous ont point encore habitués.

Quant au mouvement de rotation, il imprime à un point situé à l'équateur

CONSÉQUENCE DES MOUVEMENTS DE LA TERRE. 3i

terrestre une vitesse également très grande : 466 mètres par seconde. C'est une vitesse de projectile, à peu près celle du fusil modèle 1874, le « fusil Gras )),qui armait notre infanterie avant le « Lebel » actuel. Nous n'avons aucun sentiment de ces vitesses, car si nous y sommes soumis, tous les points de la surface terrestre qui pourraient nous servir de point de repère y sont soumis également. Seuls, les astres lointains peuvent nous servir, si nous les observons avec soin, à constater et à étudier ces mouvements.

Le mouvement de rotation a, sur les corps placés à la surface de la Terre, une influence considérable. Tout corps tournant autour d'un axe est en eflet soumis à une force appelée/orce centrifuffe, qui tend à l'éloigner de Taxe autour duquel il tourne. Cette force est d'autant plus grande que la vitesse de rotation est plus grande et que la distance à Taxe est plus grande également. C'est sur cette force centrifuge qu'est basé le fonctionnement de la ce fronde », l'antique engin de guerre qui servait à lancer des pierres.

Mais les conséquences de la force centrifuge sontencore plus importantes. On démontre par le calcul et on vérifie par Texpérience que, du fait de la force centrifuge occasionnée par la rotation de la Terre, les corps en mouvement à la surface sont déviés de leur direction primitive; ils sont déviés, dans l'Hémisphère Nordj sur la droite de leur trajectoire, et sur la gauche dans r Hémisphère Sud. Que le corps en mouvement soit un projectile, une molécule d^air qui se déplace à travers l'atmosphère ou une molécule d^eau appartenant à un courant marin, la loi ne comporte pas d'exception.

Cette force déviante, « la force centrifuge composée », comme on l'appelle en mécanique, est très faible. Elle est presque insensible sur les mouvements de nos projectiles; mais quand elle s'exerce sur des mobiles qui parcourent des trajets considérables, comme les masses d'air dont les mouvements constituent les vents, ou les masses d'eau dont la translation cause les courants marins, cette action constante finit par produire des déviations d'une telle importance qu'elle constitue l'un des facteurs les plus importants dans l'économie générale de l'atmosphère terrestre. Notons ceci : nous en verrons des applications importantes dans l'étude des vents et des bourrasques.

L'atmosphère : sa forme et son épaisseur.

Arrivons maintenant à cette atmosphère dont nous allons rechercher et étudier les lois.

Elle enveloppe complètement la Terre; elle est répartie autour d'elle en couches sensiblement concentriques à la surface du globe dont elle doit, par conséquent, reproduire la forme générale. L'atmosphère doit, par suite, avoir la forme d'un sphéroïde, aplati aux pôles et renflé à Téquateur. Ce sphéroïde gazeux doit même, probablement, être plus aplati que le sphéroïde solide qui constitue l'êcorce terrestre, car la masse gazeuse, plus fluide, obéit mieux à la force centrifuge, et celle-ci est plus intense sur des particules d'air qui, à Téquateur, élevées dans l'atmosphère, sont plus éloignées de l'axe de rotation. Peut*être même cette masse gazeuse, qui doit être plus haute à l'équateur qu'au pôle, est-elle, comme la masse des eaux qui constituent les océans, soumise aux attractions rythmiques de la lune et du soleil, et comporte-t-elle des « marées atmosphériques », analogues aux marées océaniques. Toutefois ce phénomène n'a pas encore été étudié d'une façon décisive par l'expérience ou l'observation.

Cette atmosphère est nécessaire à l'existence des êtres qui peuplent la surface de la Terre : c'est grâce aux éléments qu'elle renferme que s'efifectuent les respirations, les combustions, les échanges gazeux.

(c La hauteur de l'atmosphère est limitée. »

Tout d'abord, les lois de la mécanique imposent une limite à l'épaisseur de notre enveloppe gazeuse. Chacune des molécules qui la constituent est, en effet, un petit corps qui, quelque faible que soit sa masse, possède cependant une masse. Elle est donc soumise à la force appelée pesanteur qui l'attire vers le centre de la Terre, et tend, par suite, à la maintenir à la surface de l'êcorce solide de notre globe. Mais, d'autre part, elle est soumise, du fait de la rotation de la Terre, à la force centrifuge engendrée par ce mouvement et cette force, agissant en sens inverse de la première, tend à éloigner les molécules de la surface terrestre. La force centrifuge augmente quand la distance du centre augmente elle-même ; pendant ce temps, l'attraction, au contraire, diminue. Près de la surface du sol, c'est la pesanteur qui l'empone; mais la différence entre les deux forces va en diminuant à mesure qu'on s'éloigne de la Terre, et il y a un point de l'espace