OBSERVATIONS

Valves.

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vues de côtes; / une trés-grosse.

Semblable au cinex, mais petite,

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| D'un orangé brilant; petit, mar- ) qué de bandes, LASEUIEe Plusieurs.

Des courants de l'Océan et de leur influence sur les climats. — Relevé des températures de surface. — Thermomètres pour les grandes profondeurs. — Thermomètre enregistreur ordinaire, d’après le système de Six. — Thermomètre perfectionné de Miller- Casella. — Observations de températures faites pendant les trois croisières du navire de S. M. le Porcupine pendant l’année 1869, etc.

APPENDICE A. — Températures de surface relevées à bord du navire de S. M. le Porcupine pendant les étés de 1869 et 1870.

APPENDICE b. — Températures de la mer à différentes profondeurs sur la limite orientale du bassin de l'Atlantique du Nord, relevées au moyen de sondages en séries et de sondages de fond.

APPENDICE C. — Echelles comparatives indiquant la réduction de la température avec l'accroissement de la profondeur, à trois stations, situées sous des latitudes différentes, mais toutes sur la limite orientale du bassin de l'Atlantique.

APPENDICE D. — Température de la mer à différentes profondeurs dans les régions chaudes et dans les régions froides qui se trouvent entre le nord de l'Écosse, les îles Shetland et les îles Faréer, relevée au moyen de sondages en séries et de sondages de fond.

APPENDICE E. — Températures intermédiaires provenant du mélange des courants chauds et des courants froids sur les limites des régions chaudes et des régions froides.

Si la terre que nous habitons avait une surface uniformément sèche, tout en conservant d’ailleurs ses conditions actuelles de chaleur centrale, de position par rapport au soleil, et Venveloppe atmosphérique, quelques zones pourraient présenter certaines particularités de température dues au mélange de courants (air chauds et froids ; mais, dans l’ensemble, les

lignes isothermes, c'est-à-dire les lignes qui traversent tous les lieux qui ont la même moyenne de température, seraient partout d'accord avec les parallèles de la latitude. Il suffit de jeter un coup d'œil sur une carte isothermale, calculée pour une année, pour un été, un hiver, ou même pour un seul mois, pour se convaincre qu'il est loin d’en être ainsi. Les lignes de température égale s’éloignent toujours, et souvent considé— rablement les unes des autres et de leur parallélisme normal avec les degrés de latitude. La même carte démontrera aussi que les lignes isothermes, qui tendent à conserver une direction régulière et normale en traversant de vastes espaces continentaux, s’en éloignent en décrivant des courbes considérables, toutes les fois qu'il se présente une grande étendue de mer comprenant plusieurs degrés de latitude, et conséquemment des conditions climatériques très-diverses.

Les terres qui avoisinent l'Océan participent à cette diffusion de chaleur et à cette amélioration de climat; de là vient la différence très-marquée entre les climats continentaux et ceux du littoral. Les premiers passent par les extrèmes de la chaleur en été et du froid en hiver, tandis que les autres jouissent d’une température infiniment plus égale, un peu inférieure sous les tropiques, à la température normale, et généralement de beaucoup inférieure en dehors de leurs limites.

L'Irlande, la Grande-Bretagne et la côte occidentale de la Scandinavie sont comprises dans le système le plus extrème des courbes anormales des bassins océaniques; c’est à cette particularité de la distribution de la température dans I’ Atlantique du Nord que nous sommes redevables de la douceur singulière de nos hivers. La carte planche VIT résume les résultats de centaines et de milliers d'observations individuelles, et représente la distribution des lignes de température moyenne du mois de juillet à la surface de Atlantique du Nord. On voit que les lignes isothermes, au lieu de traverser directement

Océan, décrivent une série de courbes qui vont s’élargissant

Lo

et s'aplatissant vers le nord, et qui toutes sont soumises à cer— taines inflerions qui leur donnent une apparence festonnée. Toutes sont dues à l'influence d’une source commune de chaleur, ayant son origine dans les régions qui avoisinent le détroit de la Floride.

Ces particularités de distribution de la température à la surface de la mer proviennent ordinairement de la circulation des grandes masses d’eau qui prennent leur source dans des régions où elles sont soumises à l'influence de climats bien différents, aux courants océaniques chauds ou froids, qui manifestent aussi leur puissance en accélérant ou en retardant la marche des navires, quelquefois mème en les forçant à s’écarter de leur route. Il arrive cependant que, tout en entrainant une grande masse d'eau et en exerçant sur le climat une influence très-positive, le courant est assez lent pour que sa marche soit imperceptible et complétement dis— simulée par des courants locaux ou accidentels, ou même par le mouvement qu'imprime le vent régnant à la surface de la mer.

C'est ainsi que le Gulf-stream, ce vaste «fleuve chaud » de l'Atlantique du Nord, qui produit les plus bienfaisantes et les plus remarquables des déviations des lignes isothermes du monde entier, est sans aucune influence sur la navigation au delà du 45° parallèle de latitude N., particularité qui a été et qui est encore la cause de nombreuses erreurs touchant son caractère véritable.

La manière de constater le degré de température de la surface de la mer est des plus simples : On descend du pont un baquet, en ayant soin de l’agiter pendant quelques minutes dans l’eau, pour en égaliser la température; on le laisse semplir à un pied environ au-dessous de la surface; on prend ensuite la température de l’eau contenue dans le baquet, au moyen d'un thermomètre ordinaire dont on a observé l'écart. Un thermomètre ordinaire du modèle de Pob-

servatoire de Kew, gradué d’après Fahrenheit, peut, avec un

peu d'habitude, se lire à un quart de degré, et un thermomètre centigrade d’un grand modèle, à un dixième de degré près. On relève en général la température de surface de deux heures en deux heures, et lon inscrit chaque fois celle de Pair. La latitude et la longitude s’observent à midi, ou plus souvent encore, s’il le faut, par estimation.

Toute observation de la température de surface de la mer faite avec soin, et accompagnée de notes exactes, de la date, de la position géographique et de la température de l'air, est précieuse. Les études de température de la surface faites sur le navire de S. M. le Porcupine, pendant ses croisières de draguage de l'été de 1869, font le sujet de l’Appendice A.

La température de la surface de l'océan Atlantique du Nord a donné lieu à d'innombrables observations de ce genre, faites avec plus ou moins d’exactitude. Le D'Petermann, dans un travail important sur Vextension septentrionale du Gulfstream, a pris la moyenne du résultat de plus de cent mille de ces observations, et a basé sur ce caleul le système de courbes qui, moyennant quelques légères modifications, a servi pour le tracé de cette carte.

Jusqu'à une époque fort récente on ne savait à peu près rien de certain sur la température de la mer au-dessous de sa surface. C’est la pourtant un sujet d'étude des plus importants, au point de vue de la géographie physique. Une connaissance exacte de la température à différentes profondeurs est le seul moyen de s’éclairer sur l'épaisseur, le volume, la direction et la marche des courants chauds de l'Océan, qui sont les prin— cipaux agents de diffusion de la chaleur équatoriale, et, plus particulièrement encore, sur ces courants plus profonds d’eau glacée qui complètent, en allant prendre la place des premiers, le cycle de la circulation océanique. L’imperfection des instruments dont on s’est servi jusqu'ici est certainement la cause principale de cette absence de données exactes sur la température des grandes profondeurs.

L'instrument presque universellement adopté jusqu'à pré-

TEMPÉRATURES DES GRANDES PROFONDEURS. 245 sent est le thermomètre enregistreur ordinaire de Six, enfermé dans un solide étui de cuivre percé d'ouvertures aux deux extrémités, de manière à admettre librement un courant d'eau au travers du cylindre jusqu’à la boule de l'instrument. Le thermomètre enregistreur de Six consiste en un tube de verre recourbé en forme de V (fig. 55), dont une des branches est terminée par une grosse ampoule cylindrique entièrement pleine d’un mélange de créosote et d’eau. La partie recourbée du tube renferme une colonne de mercure, et la seconde branche du V se termine par une ampoule plus petite, qui contient une petite quantité de créosote et d’eau, mais dont la plus grande partie est vide, ou plutôt remplie des vapeurs du liquide et d'air comprimé. Un petit indicateur d'acier, entouré d’un cheveu, qui agit comme ressort et maintient l’indicateur dans la position qu'il a prise, est contenu libre dans le tube à chacune des extrémités de la colonne de mercure, et plonge dans la créosote. Ce thermomètre donne ses indications uniquement par l'effet de la contraction et de expansion de la liqueur dont est remplie la grosse boule; il est conséquemment sujet à de légers écarts causés par Vinfluence de la températuré sur les liquides contenus dans les autres parties du tube. Des qu'il y a expansion du liquide que renferme le erand réservoir, la colonne de mercure est chassée vers le haut, dans la direction de la petite ampoule, et la branche du tube dans l’intérieur de laquelle il s'élève est graduée de bas en haut, pour indiquer la chaleur croissante. Quand, au contraire, ily a contraction du liquide de la grosse ampoule, la colonne de mercure baisse dans cette branche pour s'élever dans celle qui se termine par la boule pleine et qui est graduée de haut en bas. Pour se servir du thermomètre, on attire en bas les deux indicateurs au moyen d’un fort aimant, Jusqu'à ce que des deux côtés ils touchent la surface du mercure. Quand le thermomètre sort de l’eau, la hauteur à laquelle se trouve placée l'extrémité inférieure de chacun des indicateurs marque le point extrème auquel ils ont été poussés par le mercure, ou,

en d’autres termes, le degré le plus intense de chaleur et de froid auquel l'instrument a été exposé.

On ne peut malheureusement pas compter sur l'exactitude du thermomètre de Six au delà d’une faible profondeur; le verre de l’ampoule qui renferme la liqueur expansible cède à la pression de l’eau, et, en comprimant le fluide contenu, fait indiquer par l'instrument une élévation qui n’est pas unique— ment l'effet de la température. Cette cause d'erreur n’est pas toujours identique dans ses effets, puisque le degré de compres— sion que subit le réservoir dépend de sa forme, de l'épaisseur et de la qualité du verre dont il est fait. Ainsi, l’écart des bons thermomètres faits d’après le modèle du Bureau hydrographique varie de 7° G. à 10°,5 C., sous une pression de 6817 livres par pouce carré, qui représente une profondeur de 2500 brasses. Dans les thermomètres parfaitement construits, tels que ceux que font Casella et Pastorelli pour l'Amirauté anglaise, l'écart dû à la pression est presque uniforme; et le capitaine Davis, de la Marine royale, qui a fait dernièrement sur ce sujet des expériences fort sérieuses, a émis l'avis qu'avec des observations très-suivies et une étude complète, on arriverait à obtenir une échelle qui permettrait d'amener les ther— momètres dont on s'est servi jusqu'ici à un degré d’exactitude fort rapproché de la vérité absolue, et ainsi d'utiliser jusqu’à un certain point les études qui ont été faites avec nos instruments dont on se sert habituellement.

Pendant l'expédition de 1868, faite sur le Lightning, nous avons employé le modèle ordinaire du Bureau hydrographique, et un grand nombre de thermomètres de différents auteurs ont été embarqués avec nous, pour subir épreuves et comparaisons. Quand les profondeurs n'étaient pas considérables, les relevés de la température se faisaient facilement, et comptent parmi les phénomènes les plus intéressants dont nous ayons eu à prendre note. Certains instruments se comportaient d’une manière désordonnée à quelques.centaines de brasses, et plusieurs céderent sous la pression. A notre retour, au mois

TEMPÉRATURES DES GRANDES PROFONDEURS. 245 d'avril 1869, le D' W. A. Miller, présent à une réunion de la commission des grandes profondeurs de la Société Royale au bureau hydrographique, proposa d’enfermer l’ampoule pleine dans une enveloppe extérieure de verre contenant de l'air, afin que cet air, étant comprimé par la pression de l’eau sur l’enveloppe extérieure, protégeat le réservoir intérieur.

On demanda à M. Casella de construire quelques thermomètres d’après ces données; seulement, au lieu d’être remplie d'air, l’enveloppe extérieure le fut presque entièrement d’alcool chauffé, afin d’expulser une bonne partie de ce qu’elle pouvait contenir d'air; puis la chambre extérieure fut hermétiquement close; on laissa pénétrer seulement une bulle d’air et de vapeur d'alcool, qui, cédant sous la pression extérieure, devait en préserver l’ampoule intérieure. Le thermomètre Miller-Casella se trouva approcher tellement de la perfection, qu'il fut décidé— ment adopté, et qu'on s’en servit comme point de comparaison dans une série d'expériences dont le but était d’éprouver les thermomètres ordinaires de Six, faits d’après le modèle du Bureau hydrographique. Pendant les croisières que nous fimes ensuite sur le Porcupine, nous nous en rapportames complétement à ce thermomètre, dont l’exactitude nous satisfit pleinement. Pendant l’été de 1869, des observations de température ont été faites à plus de quatre-vingt-dix stations et à des profondeurs qui variaient entre 10 et 2435 brasses. Deux thermomètres ont été immergés à chacune de ces stations, et il n’en est pas une seule où ils nous aient donné quelque raison de douter de leur exactitude. Toutes les observations ont été faites par le capitaine Calver lui-même; le plomb et les thermomètres qui y étaient attachés ont toujours été immergés de ses propres mains; et la meilleure preuve, à mon avis, de l'adresse et de Vhabileté de notre ami, c’est qu'à la fin de l’année, il a ramené à Woolwich ces deux précieux et fragiles instruments parfaitement intacts.

La figure 53 représente le thermomètre enregistreur de Six le plus récemment modifié et perfectionné d’après le système

Miller-Casella. L’instrument est de petit volume, afin de diminuer le plus possible le frottement de l’eau. Le tube est monté

sur ébonile, pour éviter la dilatation que l’eau occasionne à

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