DB L'ATMOSPHÈRE

leurs il doit accuser des différences dans le poids de la colonne d'air aux diverses stations, et une simple pro-portion suffirait pour donner la hauteur absolue de la <;ouche atmosphérique, si elle avait partout la môme densité. Mais les gaz étant extrêmement compressibles, les couches inférieures qui ont à supporter tout le poids des couches supérieures sont nécessairement plus compriméas, et la densité de la colonne atmosphérique doit aller en diminuant de la surface de la terre aux couches les plus élevées. Il faudra donc, pour obtenir dans la colonne de mercure des diminutions égaies, parcourir, en montant, des distances d'au- * tant plus grandes qu'on s'élèvera davantage. Le calcul a démontré qu'en supposant la température de Tair partout la même, les hauteurs du mercure diminuent en progression arithmétique, lorsque les élévations audessus du niveau de la mer croissent en progression géométrique. Mais il faut, en faisant l'opération, avoir égard à la température et à l'état hygrométrique des différentes couches de l'atmosphère. On a évalué ainsi que sa hauteur moyenne est de 16 à 17 lieues, son volume le 29" de celui du globe, et son poids seulement les 43 millièmes.

Mais qu'y a-t-il au delà de l'atmosphère ? Existe-til quelque fluide, ou n'y a-t-il qu'un vide absolu? Nous ne savons pas, en vérité, comment cette question a pu si longtemps occuper les savants, car ce n'en est réellementpas une. Comment les espaces célestes ne pourraient-ils être qu'un vide absolu, puisqu'ils sont remplis par la lumière ? Et quelque opinion qu'on adopte 8ur la nature de cet agent,* que ce soit une émanation

SN TIN6F*Tft(MSIÉn UlfOll.

rielle de la substance des corps lumineux, ou ua fluide mis en saouir^Doieiit par ces derniers , il est lûea évident que, dans Tune comme dans Vautre hypothèse^ le vide absolu ne saurait exister.

Cest surlout sous Je rapport de Faction qu'elk exeree sur les rayons lumineux qui la traversent que Vatmospbère mérite de fixer notre attention.

Nous avons vu, en commençant, les modificatione que la lumière éprouve en passant d'un milieu dans un autre, comment elle sa réfracte, comment ses rayons se décomposent.

C'est à cette propriété de la lumière que nous devons les nuances variées qui colorent l'borizon au lever et au coucber du soleil. C'est à elle que nous defom de ne point passer brusquement du jour à la nuit, mais d*être conduits avec transition et ménagement de Tune à Tautre, par le crépuscule et Faurore. Ces deux phénomènes varient suivant la diversité des saisons et des lieux. On a calculé que, pari-effet de la réfraction de Fatmosphère, le jour ne cesse entièrement poav nous que quand le soleil est descendu de 18"* sous Fborizon.

• Un des- effets de la réfraction atmosphérique est de faire varier les positions apparentes des astres. En efiet, tes couches diverses de Fatmosphère, augmentant de densité à mesure qu'elles se rapprochent de la surface de la terre, peuvent être considérées, relativement les unes aux autres, comme des milieux difiérents. Les rayons lumineux qui les traversent s'infléchissent donc de plus en plus, en passant de Fune à Fautre.; et comme la densité augmente insensiblement, la dévia-

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tioii de la lumière, au lieu de se faire «elon des lig&eg brisées^ suit une ligne courbe, dont la concavité est tournée vers la surface terrestre. On concevra mainte^ nant sans peine comment Teâet de cette réfraction eat de faire voir les objets au-dessus de leur position réelle t car, puis(iue nous les plaçons toujours dans la direction rectiligne du rayon au moment où il pénèti^ daiis i*tx»il, nous les verrons ici sur le prolongement de la tangente qui serait menée à la courbe décrite par te rayon au point où il entre dans r<eil. C'est ainsi que la réfraction augmente les hauteurs apparentes ion astres.

Le micromètre, d*accord en cela avec ce que noue «avons de la position de la terre dans Técliptique aux différentes saisons de Tannée, nous apprend que le soleil est plus près dejnous en hiver d4/50« qu'en éti; G^endant la température de cette dernière saison est beaucoup {^us élevée que celle de la première. Quelles en sont les causes? Il y en a trois principales. D'abcuxl la constitution physique de Tatmosphère qui varie de Tune de ces saisons à Tautre. En été, rair est généralement sec, mais en hiver il se charge de vapeurs et alfoiblit considérablement Tintensité des rayons du soleil. La seconde cause à signaler est la grande obliquité des rayons solaires en hiver. Or, on sait qu'ils, ae réfléchissent en raison de cette oMiquité, et que ceuc qui se réfléchissent n'échauffent pas. Enfin, et cetle d(9rnière cause est la prindpale, le soleil, en été, resis bien plus longtemps au-dessus de l'horison qu'en Uver. La nuit, qui est le moment de la déperdition du ealorique, est {dus courte, et le jour plus long. On aura

MO TINGT-TROISIÈlfl LIÇOH.

une idée de reflet que peut produire sur la température la diflërence des jours et des nuits, si nous disons qu'on a calculé qu'il suffirait, môme au milieu de Tété, que le soleil restât dix jours sous i*horizon, pour que tout se congelât à la surface de la terre.

Terme moyen, la température va s'élevant du 5 janvier au 5 juillet, et descend du 5 juillet au 5 janvier

La température moyenne de Téquateur est de S?» à 280. Mais on remarque que rhémisphère austral est beaucoup plus froid que rhémisphère boréal. La raison en est que le premier est en grande partie recouvert par les eaux. Or, on sait que celles-ci ne s*échauflènt pas aussi facilement que le sol, une grande quantité du calorique qui leur est envoyé étant incessamment absorbée par Tévaporation, la congélation et la fonte des glaces.

On a remarqué aussi que les côtes occidentales des continents sont beaucoup plus chaudes que les côtes orientales : c*est un effet des vepts et de la position générale des mers. Dans nos contrées, comme en Amérique, les vents d'ouest prédominent. Or, ces vents, qui viennent des mers, sont toujours tempérés; car la température de la mer n'est jamais ni très^haute ni très-basse : et cela se conçoit, la mobilité de la masse liquide et Téquilibre qui tend à s'y maintenir ne permettant jamais qu'une couche superficielle se reCroi* disse beaucoup, comparativement aux autres. Dès que sa température s'abaisse, son poids augmentant, elle descend dans la masse, et une autre vient la rem-

La terri» a-t-elle une chaleur qui lui soit propre, ou

TEMPÉIUTUESS. 404

toute celle qu'elle possède lui vient-elle du soleil? Cette dernière opinion, qui a été avancée par quelques philosophes, ne peut plus aujourd'hui se soutenir en présence des faits. On sait qu'à une certaine profondeur la température, indépendante de Faction du so* leil, demeure constamment invariable, et les ezpériences démontrent qu'elle s'élève à mesure qu'on descend à de profondeurs plus grandes : la loi de cette progression est à peu près d'un degré par 32 mètres.

Quelle que soit la cause de cette température propre de la terre, qu'elle provienne de l'incandescence pri- . mitive de notre planète, ou de l'action incessante des agents électriques et calorifiques que la nature met en présence, nous pouvons démontrer que cette température n'a pas changé, du moins depuis plusieurs milliers d'années En effet, si la température générale du globe eût été, aux époques reculées, ou plus haute ou plus basse, son volume, par l'effet de la dilatation ou de la contraction, aurait été plus grand ou plus petit. Mais alors le mouvement de la lune aurait dû varier. Or, cela n'est pas, car la durée du jour sidéral est aujourd'hui exactement la même qu'aux temps les plus éloignés.

Nous avons vu que la température monte à mesure qu'on descend dans l'intérieur du sol ; elte suit une progression contraire à mesure qu'on s'élève au-dessus du niveau de la mer. Dans l'état le plusordinaire.de l'atmosphère, on trouve que la température décroît également avec la hauteur, dans tous les climats, lorsqu'on part d'une même température inférieure ; mais )a loi de la progression change avec ce point de départ \

412 YINGT'TBOISlkn UBÇOM.

da sorte que, dans les zones tempérées, par exemple, d*aprè8 les observations de Saussure, elle est, en hiver, de 230 mètres par chac^ie degré du thermomètre centigrade, et de 160 en été. Il y a donc une hauteur où le refroidissement progressif atteint le terme de la glace; de là Texistence des neiges éternelles sur les baltes montagnes, et Tinégale élévation du point où elles commencent dans les différents climats. Le décroissement vertical de la température varie encore avec les saisons, l'exposition des lieux, et même Tétat plus ou moins transparent du ciel.

Un des travaux les plus curieux du siècle €St Tapplication importante que M. de Humboldt a faite de la géographie des plantes à la mesure de la température moyenne des lieux. Ce célèbre voyageur a déterminé d'une manière générale l'élévation et la température des zones où chaque plante semble se complaire. Chaque végétal ne peut vivre qu'entre certaines limites déterminées de températures; et la proximité de ces limites est indiquée par sa végétation plus ou moins chélive« L'aspect des végétaux qui subsistent dans chaque contrée ofiï'edonc comme une sorte de thermomètre vivant, qui indique au voyageur la moyenne des températures annuelles et leurs extrêmes.

En général, on conçoit que dans une masse aussi vaste et aussi mobile que l'atmosphère, les causes d'agitation les plus légères peuvent produire les plus grandes et les plus durables perturbations. On voit donc qu'il doit fréquemment résulter de pareils effets des petites variations locales qui surviennent dans la température, et qu'il doit en résulter de plus grands et

tus VSIITS, 4«S

â8 plus constants da mouvenent annuel du soleil et te son mouvement de rotation, aîneique derinfliienoe plus ou moins énergique exercée par cet astre sur la terre et sur Tatmospbère dans les diffôrentes saisons. Telles sont prc^ablement les causes les plus ordinaires de ces agitations souvent longtemps durables, qui se |n^ ' duisent dans Tatmosphère, et qu'on affile les venu.

Les plus remarquables sont ceux qui soufQent régulièrement entre les tropiques, et que Ton appelle vmts oHzés, Les anciennes hypotbèses ont amené Texplica^ tion plus complète que voici.

Si le globe terrestre était en repos et que le soleil dirigeât toujours ses rayons sur la même surface , la température de la colonne atmosphérique située audessus d'elle s'élèverait à un haut degré , et toutes les eouches de cette colonne monteraient successivmnent comme Thuile à la surface de Teau , ou comme la fumée au-dessus d'un foyer fortement échauffé , tandis que des courants d'air ou des vents se dirigeraient constamment de toutes les parties inférieures vers cette {[urfoce centrale. Mais la terre est continuellement en mouvement sur elle-même et autour du soleil; la Peloton moyenne, la ceinture ou zone équatoriale, es seule dans le cas de l'hypothèse que nous venons de faire; elle est le lieu sur lequel le soleil , depuis l'origine des temps, promène constamment ses rayons; ii.doi y avoir constamment , il y a donc toujours eu des courants vers cette zone , les uns dirigés de la parlie australe, les autres de la partie boréale. Telle est la cause de ces vents du commerce ou vents alizés , sur Tinfluence desquels les marins comptât aussi sûremen

404 YINGT^TBOISIÈMB LEÇON.

que sur le retour périodique du soleil dans la plupart des situations comprises entre les trentièmes degrés do latitude boréale ou australe.

Ces vents, toutefois, ne paraissent point raser la surfàrce terrestre dans la direction des méridiens, c'est-àdire ne paraissent point soufiQer directement du nord et du sud , comme cela a lieu très- réellement : cela tient au mouvement de rotation de la terre sur son axe , mouvement qui , en s'opérant de Touest à Test, donne aux vents du nord Tapparence d*un vent qui vient droit du nord-est, et au vent du sud celle d'un vent sud-est. Ces apparences peuvent assez facilement se comprendre par les faits suivants : lorsque l'atmosphère est parfaitement calme, et qu'on est lancé au galop dans une plaine, il semble que le vent vous soufQe avec une grande force dans la face. Si l'on galope vers l'est et que le vent soufiQe directement du nord ou du sud, la double sensation qu'on éprouve se compose en une sensation résultante, et dans le premier cas le vent parait souffler du nord-ouest , tandis que dans le second il semble venir du sud-est. Autre exemple : faites tourner une sphère sur un axe vertical , et laissez rouler du pôle supérieur une petite balle, ou, mieux encore, laissez couler du même point un petit filet d'eau ; la balle ou l'eau n'acquerront point immédiatement la vitesse du globe , mais ils tendront à descendre par la ligne la plus courte du pôle vers l'équateur de la sphère. Cependant la trace laissée par le liquide à la surface de la sphère ne sera point un méridien , mais bien une ligne oblique qui , si elle it9t\i prolongée, ne p^^sserait point par le pOle in^érieui^