Hauteurs des Cyclones
Nous avons tu que les recherches faites en Angleterre et en Sut^de ont prouvé que dans ces pays les grands mouvements de Tair dans les minima et les maxima s'étendent jusqu'aux hauteurs, auxquelles flottent les cirrus. Les déterminations de la hauteur vraie des nuages, surtout des nuages supérieurs, sont par conséquent de la plus hante importance. Nous donuons ici un résumé historique des travaux préliminaires à cet égard exécut^^s en différents pays, en reservant les résultats de l'étude internationale des nuages à un chapitre consercré spécialement aux recherches récentes sur la météorologie des régions supérieures de l'atmosphère.
M. M. Ekholm et Hagstrôm(\) ont, pendant plusieurs années, poursvivi de telles recherches à Upsal. La méthode employée consistait tout simplement à faire des mesures directes avec des théodolithes du modèle de M. -Afohn en deux stations distantes l'une de l'autre, ou d'un demi-kilomètres, ou de 1300 mètres, et unies par un fil téléphonique.
Ils ont déterminé ainsi les hauteurs moyennes des différentes espèces de nuages à Upsal.
Pour constater si les nombres trouvés pour Upsal varient en d'autres régions, M. M. Ilagstrôm et Falk{2) ont fait, en été 1887, des mesures analogues avec les mêmes instruments à Storlien en Jemtland, à une hauteur de 600 m. au dessus du Fjord de Drontheim.
D'un autre coté M. M. Ilelm Clayton et Ferg7tsson (^) on fait, pendant plusieui'S années des mesures semblables à' l'observatoire de M. Rotchy an sommet du Blue-Hill (200 m), près Boston en Amérique.
(1) Mesure des bautears et des mouvements des nuages. Acta soc. Reg. scient. Ups. 1885. —
Die Hohe der Wolken im Sommer zu Upsala. Met. Zeitsebr. 1887 p. 73. — Molnens hôjd i Upsala under sommaren. Append. aux actes de Tacad. des se. de Suéde 1887. —
(2) Mesures de nuages faites dans les montagnes de Jemtland pendant Tété de 1887. Cpts. Rend, de Tacad. des Se. de Suède. 1891. —
(3) Measurnients of Cloud Heights an veiocities. Annals of the Observatory of Harvard Collège, Vol. XXX. Part m. Cambridge 1892.
Yoici les hauteurs en mètres an-dessus du soi
Tableau 24.
Nuages. (Été). Upscd, Storlien. Blue^Hill.
Stratus ... .__ 623 998 583
Nimbus .. 1527 1664 712
Cumulus (sommet) '..„ 1855 2 181 2 181
Cumulus (base)- 1386 1401 1473
Cumulo-Nimbus (sommet) .. 2848 2504 * —
Cumulo-Nimbus (base) 1405 — 1202
Des »Faux-Cirrus» 3897 — —
Strato-Gumutus- . 2331 1788 1957
Alto-Cumulus j?"«" ^771 2744 j
l hauts 5586 4562 1 ^ ^^
Cirro-Cumulus .* 6465 6337 7606
Alto-Stratus . .. 5198 — 6481
Cirro-Stratus 9254 — 8754
Cirrus 8874 8271 9923
Les nuages les plus bas flottent en général à un niveau plus haut an-dessus du sol à Storlien et à Blue-Hill. Les Cirrus ont exactement la même hauteur au-dessus de la mer à Upsal et à Storlien; la hauteur d' Upsal étant 20 m seulement et celle de Storlien 600 m au-dessus de la mer. A Blue-Hill, au contraire, les nuages supérieurs ont une hauteur plus giunde qu'en Suède. Du reste, nous ferons remarquer seulement ici que la variation diurne à Upsal est différente de celle trouvée à Storlien et à Blue- Hill. En effet, la hauteur de presque tous les nuages augmente à Upsal du matin jusqu'au soir. A Storlien et à Blue-Hill, au contraire, la hauteur est la plus grande vers midf. A Blue-Hill on a trouvé pour toutes les formes des nuages une hauteur beaucoup plus grande en été qu'en hiver. Cette différence est la plus grande pour les nuages les plus hauts.
Or, il est prouvé que les circulations de Tair autour des minima et des maxîma s'étendent en Angleterre et en Scandinavie à une hauteur qui dépasse souvent 9000 m au moins.
Cependant Clément Ley aussi bien que M. Hidebrandsson ont constaté que les hauteurs de différents tourbillons sont très
différentes. En effet, au-dessus des miniuia naissants, surtout audessus des «satellites», ou ceux qui se forment dans les parties extérieures des grandes dépressions, les Cirrus sont dirigés non pas par eux, mais par le grand minimum. Aussi il est évident que ces >sateilites», quoique souvent très violents et amenant des tempêtes dangereuses, sont d'une hauteur relativement petite. Mais en Europe les minima les plus grands se meuvent en général entre 50® et 65^ latitude, et il n'y a ordinairement que des dépressions secondaires qui descendent sur les parties centrales ou méridionales de notre continent
En eiTet, les recherches faites en Allemagne prouvent que Taxe des dépression n y atteignent pas en général les Cirrus. A Berlin M. le Dr. Veitin(\) a depuis plusieures années étudié avec beaucoup de zèle les mouvements dans les couches diflerentes de latmosphore. Il a déterminé avec une chambre noire la vitesse angulaire des nuages plusieurs fois par jour. L mstrument donna la vitesse Cj pour le cas ou la hauteur aurait été de 24000 pieds. Aussi souvent que possible il observa au-dessus de Berlin la vitesse vraie C de Tombre du nuage. De là il obt^int la hauteur vraie par
Hi^ ^ 24000
Pour les Cirrus il calcula les hauteurs diaprés la durée d'illumination du nuage après le coucher du soleil. Ces méthodes, à ce qu'il nous semble, sont peu précises et bien limit^'es. Toutefois ou peut voir que l'observateur par une persévérence et une régularité admirables, a tiré de cette méthode tout ce qui a été possible.
M. Vcttin a trouvé que les couches des nuages ne sout nullement uniformément réparties dans l'espace. Il les trouve, au contraire, plus particuliùroment à de certaines hauteurs, de sorte que, pour ainsi dire, elles se superposent en étages les unes au-
(1) Ueber die Yolumina der in die baroinetrLschon Minima und Maxima hinein ~ und aus denselben heraïus tretendcn Luft. — Aus dem Archiv der deut^bon Soewarte, 1888, N:o 5. —
Voyez aus.si :
Meteor. Zeitschr. 1882, 1883, 1886 et 1887. — Zeitschr. fur Luftschiffahrt 1887, 1891 et 1892. —
dessus des autres. Il y a, d'après ce savant, cinq couches de nuages de hauteurs moyennes différentes, savoir:
i) Nuages inférieurs (unteres Gewôlk) à 490 mètres.
2) Nuages (Wolken) » 1190 >
3) Petits nuages (Wôlkchen) » 2260 »
4) Cirrus inférieurs * 4010 >
5) Cirrus supérieurs » 7220 >
La hauteur moyenne des différentes couches n'est pas con* stante. Elle varie selon l'heure du jour et aussi selon la saison. Chaque couche a une hauteur plus grande en été qu'en hiver. Mais la relation entre les hauteurs de deux couches suivantes reste toujours la même. Â BIue-Hill on a trouvé les hauteur suivantes pour ces couches différentes (mètres):
Conclu. EU.
mver.
Année.
A Upsal on a
trouvé, pour
l'été un maximum de nuages en
7 étages:
-lOOOO
Avec le vent à la surface terrestre M. Vettin a considéré ainsi 6 couches superposées. Il a traité séparément les observations faites en chaque octant d'un minimum et d'un maximum, cest-à-dire il a inscrit sur 8 feuilles différentes pour chaque couche, ou en tout sur 48 feuilles les observations faites quand le centre de dépression était au N, au NE, à l'E, etc. de Berlin, et de même pour les maxima.
Il trouva immédiament qu'il y a à toute hauteur un courant dirigé à peu prés de l'ouest à l'est qui se fait sentir, de manière que les vents de l'ouest qui régnent au sud d'un centre de dépression marchant vers l'est sont très forts, tandis que les vents de l'est au nord du centre sont très affaiblis et dans les couches les plus élevées sont même quelquefois renversés.
Fig. 9.
Hinimo/ -20 o *-2o ♦4Fg »g<y
Depuis il a calculé pour chaque couche la quantité d'air qui a passé par chaque octant et sa direction résultante, en admettant que le nombre de fois que chaque vent a été observé soit proportionel au temps qu'il a soufflé. lie produit du temps et de la vitesse est donc proportionel à la quantité d'air qui a passé. Enfin il a calculé la quantité d'air qui a marché vers le centre le long du rayon (composante >centripéte») ou en sens inverse (composante » centrifuge»). Cela fait pour chaque octant, il a pris les sommes pour chaque couche. Par ce procédé pénible et un peu compliqué il a obtenu les résultats suivants:
