Minima des vitesses horizontales
Potsdam
Tr»ppe«
Blae HUl
WadUngrton
Manille
Ci-St -
Faux-Ci
Ci-Ca .
Al-St
Al-Cu 8up..
Al-Cu inf. .
Al-Cu ..
St-Cu -
Nb
Cu
Cu (sommet)
Cu (base)
Fr-Cu - „
Cu-Nb
Cu-Nb (sommet)
Cu-Nb (base)
Stratus -
Nous avons vu que la directiou moyenne des nuages supérieurs au dessus de Ténériffe est de Touest, et la série d'observations nouvelle de Horta sur Tîle Fayal des Açores donne le même résultat En effet, la direction moyenne des Cirrus y est W 5® N en été. A Manille, 1 4^5 N. L., la vitesse est aussi très petite, plus petite mcvie qu'à Bossekop, près du cap Nord.
La variation de la vitesse moyenne du vent dans la verticale a fait l'objet de recherches très intéressantes de la part de MH.
Clayton{\) et Egn€ll{2). M. Clayton a multiplié la vitesse moyenne de chaque forme de nuage par la densité moyenne de l'air à la hauteur correspondante. Il a calculé les densités suivantes pour les hauteurs moyennes: Cu = o,85, A-CumOjô; Ci-Cu = 0,47 et 01=0.38. En multipliant les vitesses moyennes par ces facteurs il obtint:
Cirrus Cyclones 5.8 Anticyclones 5.0
Ci-Cu
A-Cu
Cu
Vent
De là jl conclut qu* approximativement la même masse d'air passe à chaque hauteur en moyenne,
M. Egnell a traité la question plus en détail.
»Pour me faire une idée», dit-il, >de la quantité d'air déplacée à des hauteurs différentes, j'ai assujetti les vitesses moyennes à une réduction en les multipliant par le rapport entre la densité de Pair à la hauteur correspondante et au sol. Je n'ai pourtant pas tenu compte de la décroissance^ de température dont les effets sur la décroissance de la pression et sur la densité à une pression donnée tendent à se compenser. Elle n'est d'ailleurs pas connue à toutes les stations où l'on a fait des observations de nuages, de sorte qu'il est impossible de faire un calcul absolument rigoreux. Je me suis donc contenté de calculer, d'après la formule ordinaire, la pression b à toutes les hauteurs en partant d'une pression de 760 m. m. et d'une température de o^, et j'ai multiplié ensuite les vitesses par le
^ b rapport —7-».
Le tableau ci-après donne ce » déplacement moyen à 760
(i) Americal Meteorological Journal P. X, 1893, p. 177 et Annals of the Astronoraical Observatory of Harvard Collège. Vol. XXX, p. IV, 1896, p. 448.
(2) Cpts. Rend, de TÂcad. des Se. à Paris le 9 févr. 1903.
Tab. 173
Hauteurs
Bossekop
Upsala
Trappes
Blue Hill
Hauteurs
Washington
en k. m.
Dépl. moy.
Dépl. moy.
Ainsi dans la zone tempérée la quantité d'air déplacée datff le vent est constante à toutes les hauteurs, ou:
La vitesse moyenne du vent varie avec la hauteur en raison inverse de la densité de l'air.
Pour avoir une idée assez exacte de la vitesse moyenne du vent jusqu' à 12000 m de hauteur, il suffirait donc de connaître le déplacement moyen à 760 mm, déterminé à une hauteur suffisante (environ 300 m) pour éliminer les influences locales, ce nombre étant caractéristique pour chaque station. M. Egnell indique qu'il serait très intéressant de connaître le déplacement moyen en plusieurs endroit. Ou voit par le tableau précédent qu*il croît vers le sud jusqu'à la latitude de 40° comme la vitesse. Il est possible, qu'il varie aussi avec les éléments météorologiques. »Pour toutes les études», dit-il, »concemant la vitesse du vent à des hauteurs différentes, par exemple dans les cyclones et les anticyclones, il serait avantageux de réduire la vitesse observée de la façon que je viens d'indiquer. On verrait ainsi non seulement si la vitesse est plus rapide ou plus lente que l'indique la loi, qui servirait ainsi d'étalon.»
La loi ne s'applique pas à toutes régions de la terre. A Manille les vitesses réduites vont en diminuant.
Hauteur k. m. 0—2 2—4 4—6 6—8 8—10 10—12 12—14 moy.
Avr.— Sept— 7.8 4.9 4.7 3.7 3.6 3.8 2.9 4.4
Oot— Mars- 5.4 5.2 2.7 3.i 5.3 3.4 2.2 3.9
Dans la saison avril — septembre, où les observations sont relativement nombreuses, la diminution est la plus régulière.
Il va sans dire que la loi HEgnell ne s'applique qu'aux moyennes. Comme M. Teisserenc de Bort la fait voir(i) par les observations de cerfs volants et par la détermination des trajectoires des ballons sondes la vitesse du vent est en général très variable à des hauteurs différentes. Surtout dans les anticyclones on retrouve souvent des accalmies à des hauteurs intermédiaires.
6. Variations diurne des hauteurs. — Le Tab. 174 donne la variation diurne des hauteurs des formes de nuages les plus fréquentes pour Tété.
Tab. 174.
Variations diurne des hauteurs. (Été)
Été Été
Bossekop -.- Ci 7957 8575 8364 Cu 1767 2332 2219
Upsala 7744 859S 8187 (son^meis) j^gj ^y^ 2252
Trappes 9110 9031 8904 1847 2346 2308
Bke Hill.... 9646 8643 9723 3109 2693 2879
Washington. 10166 9998 10777 2932 3061 3056
Bossekop .... St-Cu 1208 1297 1533 Cu 1019 1444 1536
Upsala 2163 1405 1745 ^^®^^ 1330 1553 1478
Trappes 1678 1797 2171 887 1219 1533
Blue HiiK.- 1185 1095 1229 1688 1850 2008
Washington. 3061 2603 2868 1278 1150 1294
Il est évident que le nombre d'observations est trop petit pour permettre des conclusions sûres. MM. Ekholm et Hagstrôm avaient trouvé que la hauteur des Cirrus croissent à Upsala du matin au soir d'une manière très régulière. (2) La nouvelle série d'ITpsala donne au contraire un maximum de hauteur entre midi et 4*^ du soir. A Potsdam on a trouvé un maximum le matin. {3) Pour les autres formes on retrouve .aussi des allures très différentes à des différentes stations.
7. Hauteurs moyennes pour les directions différentes des gradients et des vents. Les variations sont très petites et en même
(1) Comptes Rendus de TAcad. d. 8c. à Paris le 10 juillet 1899.
(2) Mesures des hauteurs et des mouvements des nuages, p. 42.
(3) Eigebisse d. Wolkenbobachtungen. p. 60.
Tab. 175.
8»^— midi
midi--4h
temps très irrégulières à des stations différentes. Seulement, il semble que les hauteurs soient en général les plus grandes avec un gradient dirigé vers le NW et les plus petites avec un gradient dirigé vers le sud. La cause en est probablement que dans le premier cas la température est le plus élevée et dans le second le plus basse.
Quant-à l'épaisseur des Cumulus le tableau suivant donne la différence des hauteurs des sommets et des bases.
Bossekop
Upsaia
Trappes
Blue Hill
MM. Ekholm et Hagstrôm ont trouvé que(i)
i) la hauteur des bases reste sensiblement la même pendant le
milieu de la journée et s'accroît pendant le soir depuis l'heure
où les Cumulus commencent à se résoudre;
2) la hauteur des sommets et l'épaisseur des Cumulus présentent une variation diurne très prononcée dont le maximum à lieu a i^ du soir et les minima le matin et le soir, aux heures où le nuage se forme et où il se dissout;
3) l'accroissement jusqu' à ce maximum est plus rapide que le décroissement vers le minimum du soir;
4) la hauteur, soit des sommets, soit des bases, de même que l'épaisseur des Cumulus, sont le plus variable, d'un nuage à l'autre, d'un jour à l'autre, à l'heure des maxima, et tendent à devenir de plus en plus constante vers l'heure des minima du soir.
Ces résultats sont confirmés par les séries nouvelles de Bossekop, de Trappes et de Washington. Ils concordent aussi avec la variation diurne de la quanHté des Cumulus trouvée par M. Hjeltstrôfn, (2)
(2) Sur la variation diurne de la vitesse du vent Thèses pour le doctorat Upsaia 1877. (en suédois).
Tab. 176.
Variation diurne des Cumulus à Upsala 1869 — 76 (été). (Quantité en pour cent)v
8»! lOh midi 2h 5^ 7h 9^
A Potsdam, au contraire, on a trouvé:
(i) la hauteur des bases croît pendant la journée de 1000 ra environ. L'accroissement est le plus rapide le matin et très lent pendant Taprèsmidi. Le soir la hauteur est presque constante;
(2) les Cumulus croissent plus vite le matin que le soir. Vers midi l'accroissement des sommets et celui des bases est à peu près le même^ mais le matin et le soir les sommets croissent plus vite que les bases;
(3) l'épaisseur des Cumulus croît le plus vite le matin, reste constante vers midi, et devient la plus grande (600 — 700 m) pendant l'après-midi.
La nouvelle série d' Upsala donne aussi une épaisseur maxima le soir.
Cependant, il est évident que l'épaisseur. doit diminuer avant la dissolution des Cumulus le soir. En effet, on voit alors les Cumulus s'aplatir et se transformer en une espèce de Strato Cumulus.
