LES ALTITUDES DE L’AMÉRIQUE, ETC
de centimètres carrés de superficie. Aussi savons-nous, à n’en pouvoir douter, que le corps de l’homme d’une taille moyenne soutient un poids de 16,000 kilogrammes.
L’esprit se préoccupe, au premier abord, d’une pression aussi considérable et il a peine à comprendre que nous n’en soyons pas écrasés; mais bientôt la réflexion nous fait voir que, ce fluide pénétrant par tous nos organes, son élasticité lui permet de se faire partout équilibre, et. en réalité, c’est sur lui-même qu’il pèse bien plus que sur la matière dont nos corps sont composés. Cette même élasticité dont nous parlons lui donne une mobi-
lité extrême qui nous permet de le diviser, de le déplacer dans tous les sens pour l’exécution de nos mouvements.
Quoiqu’il en soit, ce poids est incontestable, et le raisonnement, non moins que l’expérience, nous fait comprendre qu’il doit être d’autant moindre, que l’on se trouve placé, pour le percevoir, à un point plus élevé au dessus du niveau des mers.
A la hauteur de Mexico, en effet, la colonne de mercure destinée à faire équilibre au poids de l’air ne s’élève qu’à 585 millimètres. Nous en devons conclure que l’atmosphère y perd environ un quart de son poids ; et si nous voulons bien nous rappeler qu’au niveau de la mer le corps de l’homme supporte une pression de 46,000 ki-
logrammes, nous ne verrons pas sans quelque étonnement que ce poids énorme se trouve diminué d’environ 8,000 livres pour l’habitant de la capitale du Mexique.
Nous ne saurions nous empêcher de croire que, si la première pression a pour Thomme une utilité réelle, une diminution si considérable doit lui faire un tort bien grave. Pour nous en convaincre, passons en revue les effets du poids de Pair en rapport avec tous les phénomènes qui se rattachent à la vie.
On sait que plus on s'élève dans les airs, plus le froid s’y fait vivement sentir : contradiction apparente avec ce fait de connaissance vulgaire que plus on s’approche d’un foyer de chaleur, plus on en ressent les effets directs. En réalité l’influence calorifique des rayons solaires ne diminue pas à mesure qu’on s’éloigne de la terre. Des expériences irrécusables ont prouvé aux physiciens que ces rayons n’arrivent jamais sur la surface du globe avec leur force réelle, et qu’ils perdent dans leur contact avec l’atmosphère des quantités considérables de leur intensité primitive. C’est au point que, par un temps pur et pour des climats européens, cette chaleur perdue ne s’élève guère à moins d’un tiers.
et que, par des temps brumeux, la perte peut dépasser les trois quarts.
Il est donc incontestable, pour cette raison, que l'élévation dans Pair nous met à même de percevoir une influence solaire qui augmente avec l'ascension ; et, dès lors qu'au lieu de ce résultat les Altitudes nous font éprouver un phénomène opposé, il en faut rechercher la cause dans des considérations physiques et météorologiques particulières.
La terre et les couches inférieures de l'atmosphère retiennent longtemps la chaleur acquise et font jouir les animaux et les plantes de ce bénéfice. On en ressent d'autant moins les bons effets, qu'on s'éloigne davantage de ce foyer conservateur.
Il est d'ailleurs de connaissance aujourd'hui universelle que le refroidissement de la terre et des couches atmosphériques par le rayonnement vers les espaces planétaires est augmenté par la pureté de Pair. Or, à partir d'une certaine hauteur qui dépasse l'amas habituel des nuages et des vapeurs condensées, le ciel est clair et nul obstacle ne s'oppose au rayonnement de la chaleur atmosphérique. Les couches supérieures de Pair doivent donc se refroidir davantage pour cette raison; surtout à partir de 4,000 pieds, hauteur de la région habituelle des nuages,
comme nous l'indique le ciel pluvieux de Jalapa.
Cela est si vrai que les gelées , dont les propriétaires ruraux sont souvent victimes, n’ont pas d’autre cause. Elles sont très-fréquentes sur l’Anahuac, surtout en mars et en avril, époque de l’année où le ciel est toujours d’une pureté remarquable et le soleil d’une intensité extrême. Le sol, violemment échauffé pendant le jour, rayonne pendant la nuit vers les espaces planétaires avec une force et une rapidité d’autant plus grandes, que l’air sec et pur ne lui offre aucun obstacle. Les plantes en reçoivent une atteinte mortelle, quoique le thermomètre placé à deux mètres du sol marque 4 et 5 degrés aux mêmes heures et s’élève dans le jour, à l’ombre, à 16 degrés centésimaux, à 48 et même 50 degrés au soleil, j'ai été témoin d’un phénomène de cette nature à une époque de l’année qui n’offre pas> d’habitude, les conditions propres à son développement. Dans la nuit du 21 au 22 juin 1858, après un vent froid du nord-est qui chassa les nuages communs dans cette saison, l’air devint calme tout à coup vers deux heures du matin. Le rayonnement qui suivit cette tourmente fut si intense que les plantes périrent dans la vallée de Mexico. Ce fut au point que le maïs fut complètement perdu et coupé sur pied dans les jours qui suivirent cette catastrophe météorologique.
Voilà donc, à n’en pas douter, une cause puissante de refroidissement pour les couches supérieures de l’air.
1>E L’AMÉRIHIJE TROPICALE. H
Ce rayonnement facile, à travers une atmosphère si transparente, établit une grande différence de température entre le jour et la nuit. Mais comme tout est singulier sous ce ciel dont Péclat n’a pas son pareil, l’esprit se perd à considérer tour à tour les degrés thermométriques et les sensations que le corps vivant éprouve aux heures où le soleil n’est plus sur l’horizon. Vous avez des frissons, pendant que vos instruments vous garantissent une température des plus agréables.
Votre surprise n’est pas moins grande, le jour, lorsque vous passez rapidement du soleil de la rue à l’ombre du domicile. La transition est des plus étranges. Les rayons directs vous ont littéralement grillé et l’ombre maintenant vous glace. Ne regardez p*as votre thermomètre, il vous assurerait peut-être 18 degrés, et vos sensations lui donnent un formel démenti. C’est que l’air qui vous entoure ne s’échauffe jamais dans les mêmes proportions que les corps solides dont sont formés vos instruments thermométriques. Malgré cet inconvénient, ceux-ci vous signalent une très-grande différence de température entre le soleil et l’ombre. Ainsi, au mois de janvier, mon thermomètre placé, à midi, dans mon appartement, à un mètre d’une fenêtre ouverte, variait dans des jours ordinaires entre 14 et 15 degrés. — En le transportant au soleil à deux mètres de distance, nous le voyons
presque toujours s'élever jusqu'à marquer 46 et 50 degrés.
Voilà donc une différence de 32 à 35 degrés au mois de
janvier, non pas entre la température du soleil et celle
d’une pièce mal exposée et naturellement froide; mais, à midi, entre deux distances qui ne dépassaient pas deux mètres. Il ne sera pas indifférent de faire observer que les substances dont les thermomètres sont composés, brillantes et polies par nature, réfléchissent vivement les rayons qui les frappent et s'en échauffent d'autant moins. Nous sommes, par conséquent, fondé à penser que, dans les expériences dont nous avons parlé, le thermomètre aurait indiqué une température plus élevée encore, si nous eussions songé à le recouvrir d'une couche légère de noir de fumée. Nous ne serions nullement surpris d’apprendre qu'avec cette modification, on arrive à constater à Mexico, au mois de janvier, une différence de 40 à 45 degrés entre le soleil et l'ombre à peu de distance.
Nous savons, en effet, par expérience vulgaire, que les corps bruts, qui rayonnent peu et ne sont point susceptibles d'évaporation, s'y échauffent extrêmement. Quant à ceux que leur couleur ou leur poli rendent propres au rayonnement, ils dilatent beaucoup les couches d'air qui leur sont juxta-posées. Aussi, sur les plaines immenses et arides de Pérote que le natron recouvre dans de grandes étendues , le phénomène du mi-
rage est-il très-commun. Nous les a,vons souvent traversées, et jamais nous n'avons manqué de ce spectacle saisissant.
Ce sont donc les corps bruts à état fixe qui nous permettent d'apprécier la force des rayons solaires sur les Altitudes, et nullement l'air atmosphérique qui échappe à leur intensité. Par quels moyens parvient-il à s'y soustraire? C'est ce qu’il nous importe d’examiner maintenant.
Une des principales causes de l'abaissement de température de l'atmosphère dans les lieux élevés, c'est l'augmentation du pouvoir diathermane de Pair. Devenu moins dense et privé de vapeur d’eau, il se laisse facilement traverser par le calorique, sans en absorber les rayons. Aussi le sol, échauffé vivement par le rayonnement direct du soleil, se refroidit-il à l'ombre avec rapidité, sans que l'air en soit bien sensiblement influencé autrement que par le contact immédiat. Et ce contact lui-même est loin de produire les effets thermométriques observés au niveau des mers. Cela tient à la dilatation des gaz de l'atmosphère, comme nous allons l'exposer.
Nous avons apprécié déjà la densité et le poids de l'air pour l'altitude de Mexico. Nous avons besoin de nous en souvenir; car l'air non limité se dilate sous l’impression de la chaleur, et cette dilatation varie en raison inverse du poids comprimant. La pression barométrique étant
diminuée d'un quart pour Mexico, la facilité de l'air pour se dilater sous l'influence de la chaleur sera d'un quart plus grande. Mais, d'un autre côté, obéissant à la la loi des capacités calorifiques, qui impose aux gaz la nécessité d'augmenter leur chaleur spécifique à mesure qu’ils se dilatent davantage, l'air ne peut acquérir un plus grand volume qu’à la condition d'absorber une certaine quantité de calorique, qui n’est nullement sensible à nos thermomètres. D’où il résulte qu'un air à 15 degfés, par exemple, s'il se dilate, pourra absorber beaucoup de chaleur, sans pour cela marquer plus de 15 degrés sur nos instruments. Nous dirons plus : si, par suite de circonstances exceptionnelles, l'air se dilate tout à coup, il en pourra résulter un froid très-vif au détriment des corps bruis ou animés qui le touchent.
C’est pour cela que, sur les plaines de l'Anahuac, le froid est très-sensible le matin, lorsque le soleil parait sur l'horizon ; sous la première impression de ses rayons, l'atmosphère se dilate outre mesure et demande de la chaleur aux corps qui y sont plongés, pour alimenter le calorique latent de sa dilatation.
Il est donc vrai de dire que si, d'un côté, les rayons solaires sont plus chauds qu'au niveau de la mer, ce n’est pas une raison pour que l'air nous en donne la preuve. D'autre part, il est évident que les corps doués de sensi-
bilité animale, recevront des impressions bien différentes, selon qu’ils se trouveront au soleil ou à l’ombre. Dans cette dernière condition, en effet, l’air, qui n’est point retenu par un poids qui modère sa dilatation comme au niveau des mers, emploie à son augmentation de volume presque tout le calorique qu’il reçoit. Il serait aisé de calculer, à la pression de 58 centimètres quelle est la dose de chaleur qu’il lui faut pour s’élever d’un degré. Mais cette précision de calcul n’est pas le but que nous nous proposons ; il nous suffit de faire comprendre le phénomène.
Il nous importe aussi d’y porter l’attention pour indiquer que cette difficulté d’élever la température de l’air est une source de refroidissement pour l’homme qui, laissant échapper du calorique par son contact avec l’atmosphère d’après les lois d’équilibre de température, éprouve d’autant plus de difficulté à réchauffer l’air au milieu duquel il vit que le poids de celui-ci se trouve plus diminué.
11 est une autre cause de refroidissement qui mérite un examen sérieux.
Les liquides susceptibles de passer à l’état de vapeur en sont empêchés jusqu’à un certain point par la pression que l’atmosphère exerce à leur surface. A la vérité, une évaporation insensible, sous toutes les pressions et à toutes les températures, leur permet en quelque sorte d’éluder
cette loi; mais pour que ces liquides parviennent à vaincre Tobstacle qui s'oppose à leur changement d'état et puissent se vaporiser par une ébullition précipitée, il est indispensable que la température donne à leur vapeur une force d'expansion capable de faire équilibre au poids de l'atmosphère. Ce phénomène, comme on le sait, s’établit à 100 degrés centésimaux au niveau des mers. Mais
dans la table de Mr Régnault, nous voyons figurer la
température de 93 degrés en regard de la tension de vapeur qui correspond à une colonne de mercure de 58 centimètres. Nous en concluons que l'ébullition de l’eau s’établit, à Mexico, à 93 degrés du thermomètre centigrade.
L'évaporation insensible y sera donc accélérée dans les mêmes proportions, et c'est là un fait qui se rattache d'une manière trop intime à des phénomènes de refroidissement, pour que nous ne nous hâtions pas d'attirer sur son importance l'attention de nos lecteurs»
Ce n'est pas seulement la pression qui influe sur le changement d'état des liquides. L'état hygrométrique de l'air y prend aussi sa part d'influence.
Nous savons, en effet, que la quantité de vapeur d'eau miscible à l'atmosphère, a ses limites rigoureuses. L'air en est donc d'autant plus avide, qu'il se trouve plus éloigné de la saturation extrême.
Aussi devons-nous une attention sérieuse à l'état
hygrométrique de Pair des Altitudes. Ce que nous avons dit de la topographie de Mexico et des nombreuses surfaces aqueuses qui l'environnent, pourrait nous faire croire que l'atmosphère y contient beaucoup de vapeur d'eau. Il n'en est rien cependant. Si l’on considère l'air à l'époque où les pluies ont disparu, la sécheresse est au contraire très-grande. Il est, du reste, une circonstance qui peut faire varier à l'infini le résultat des observations que l'on ferait à cet égard.
A Mexico le terrain est humide, sinon à sa surface, du moins à peu de profondeur. L'évaporation doit donc être fort active sur le sol.
Aussi si vous placez un hygromètre dans une habitation mal aérée du rez-de-chaussée, l'instrument vous indiquera un degré élevé de saturation. Mais si vous le transportez à l'air libre, même sans l’éloigner du sol, l'hygromètre vous y indiquera une sécheresse marquée ; et si vous le placez dans un appartement du premier étage, vous le verrez s'acheminer rapidement vers le sec extrême. La vapeur d’eau, en effet, peu retenue par le poids de l'air et par sa propre atmosphère, s'élève rapidement. Obéissant alors à l’attraction qui s’exerce sur elle par les montagnes boisées qui forment la vallée, elle suit un courant continu vers ces élévations où elle va se condenser sans cesse. Aussi pleut-il presque constam-
ment sur les monts élevés qui séparent Mexico de Cuernavaca, et très fréquemment sur les hauteurs qui avoisinent le minerai de Pachuca et de Real del Monte.
De ce que nous venons de dire il résulte que les rez-dechaussée de Mexico sont humides et que les étages supérieurs sont très secs. On dirait, sous ce rapport, deux climats à de grandes distances. L'hygromètre en fait foi. L’instrument de Saussure, s'abaisse fréquemment jusqu'à 40 degrés, à 10 mètres du sol; tandis qu'il ne dépasse guère 55 ou 60 degrés dans le rez-de-chaussée, et nous parlons ici de ses migrations extrêmes. Ce qui revient à dire, d’après la table de correction de M. Gay-Lussac, que l'hygrométrie du niveau du sol et celle des étages des maisons sont dans la proportion aproximative de 1/3 : 1/5 de saturation, en dehors de la saison des pluies.
Quand il pleut, le degré hygrométrique augmente; mais il ne dépasse guère 7 2 degrés, ce qui, d'après la même table de correction , correspond à la demi-saturation.
Si maintenant, pour nous former une idée absolue de l'hygrométrie des Altitudes, indépendamment des nombreuses surfaces d'eau qui avoisinent la capitale, nous la considérons dans la ville de Puebla, environnée partout d’un sol désséché, le résultat sera bien différent. Nous trouverons d'abord plus d'uniformité entre les rez-de-
chaussée et les étages supérieurs des maisons. Les pluies y sont d’ailleurs moins fréquentes, moins durables; elles influent conséquemment d'une manière moins constante sur les variations hygrométriques; aussi la moyenne de l'année doit-elle y être plus élevée vers la sécheresse, et la migration extrême de l'hygromètre plus prononcée dans le même sens.
Nous ne possédons pas d'observation exacte à cet égard; mais ce que nous avons vu nous autorise à penser que l'hygromètre y marque souvent 37 degrés, c'est-à-dire que l’air s'y trouve au sixième de sa saturation en dehors de la saison des pluies.
Du reste, à Puebla comme à Mexico, il est étrange de voir la rapidité avec laquelle disparaît la saturation produite parles pluies. Au mois de juillet et d'août, les matinées sont souvent très-sèches, tandis que les après-midi saturent fortement l'atmosphère.
Quoiqu'il en soit, on peut affirmer en général que l'air des Altitudes est très-sec, d'où il suit qu'il est fort avide de vapeur d'eau. Nous y comptons donc deux causes puissantes d’évaporation : la diminution de pression et la sécheresse de l'atmosphère. Pour ces causes donc, qui se trouvent réunies sur l'Anahuac, nous devons croire que la formation des vapeurs y sera un phénomène d’autant
plus constant que les circonstances le favorisent davantage.