Mars

Tl.r.

Minait

— 9JÎ

Ainsi entre les hauteurs de 7™^ et 0^,5 il 7 avait une renoe de -|- 1^,2, et entre 49V et 0^,5 une de +5^-

diffé-

Tableau 68.

22—23 Févr.

To.01

Tl.r.

10* RM

Minuit .

Ch, Martins a dit:(i) »Iie phénomène est donc complètement indépendant du froid et de la ohaleur, c'est-à-dire de la portion de l'échelle thermométrique dans laquelle oscille la colonne mercurielle». M. Juhlin a trouvé au contraire que, dans les limites d'observation, Vaccroisement de température avec la hauteur est une fonction linéadre de la température^ de sorte que plus la température est basse plus V accroissement de température avec la hauteur est grand.

Fendant les nuits couvertes et brumeuses, les températures à des hauteurs différentes sont prosque égales. Or, quand le ciel, pendant une nuit seireine, se couvre rapidement, la température près du sol s'élève plus vite qu'au-dessus, de sorte que les différences des températures aux différentes hauteurs deviennent beaucoup plus petites. En voici un ex^npie.

Tableau 69.

1887. 20 Janvier

rr.i

Quant, dee nnagee (0-10)

Minuit

Cependant, Taccroissement de la température avec la hauteur peut être très grand lorsque le ciel est couvert d'un mince voile de Cirro-Stratus très élevés.

Ce qui distingue aussi l'hiver de la belle saison, c'est que le sol., c'est-à-dire la surface même de la neige, pendant les nuits d'hiver, est beaucoup plus froid que l'air près du sol ou plus haut.

Sur la surface de la neige près du mât M, Juhlin a placé un thermomètre qu'il a observé en même temps que les thermoniotres du mât. Les nombres suivants étant des moyennes de

(i) i. c. pag. II.

— lOO —

54 observations, pendant les nuits sereines des hiver de 1886—87 et de 1887 — 88, montrent clairement ce phénomène.

To To.03 T0.6 T7.4

To désigne la température de la surface même du sol. La température moyenne de la surface de la neige est donc inférieure de 2 V à la température de Tair à 0^,03 au-dessus de cette surface, et inférieure de 5^,5 à la température qu'on observe à une hauteur de 7",4.

»La raison de ce phénomène», dit ^, fuhlin, »est évidemment le grand refroidissement de la surface de la neige par le rayonnement et la faible conductibilité de la neige et de Tair. A cela se rattache une autre chose, savoir que les hivers abondants en neige se caractérisent par un froid très fort et de longue durée.» Nous reviendrons plus loin à ce phénomène. Ici nous ajoutons seulement que la conductibilité de la neige est vraiment, d'après les mesures de M. Hjeltstrôm^ extrêmement faible.

M. Hjeltstrôm(\) a placé quatre thermomètres dans la neige, la boule du premier étant à i cm de profondeur, et celles des suivants à 11, 21 et 31 cm respectivement Au sud les thermomètres étaient abrités par un banc de neige contre le rayonnement du soleil. Ils furent observés à 2**, 5*^, 8^ et 11*^ du matin et à 2*^, 5*», 8^ et 11*^ du soir pendant 8 jours consécutifs durent lesquelles la température resta' beaucoup au dessous de zéro. La marche diurne de la température étant ainsi déterminée pour chaque profondeur, la conductibilité k de la neige fat calculée par les formules de A. J, Àngstrôm.(z) Il touva ^ = 0,000507 C. G. S.

Donc par centimètre can*é d'une couche de neige d'un centimètre d'épaisseur, et dont les surfaces limites sont maintenues à une différence de température d'un degré centigrade, il

(i) Sur la conductibilité de la neige. Ôfveisigt (Cpts. Rendus) de TAcad. Roy. de Stockholm, 1888, N:o 10, (en français).

(2) Mémoire de la température de la terre à différentes profondeurs à Upsal. Acta Soc. Reg. 8c. Ups. et Ny metbod att bestlimma kroppars ledningsfôrmàga. (Nouvelle méthode de déterminer la conductibilité des corps.) (>fversigt de Tacad. de Stockholm 1861 (en suédois).

— lOI —

passe pendant nnc minute une quantité de chaleur égale à 0,030 petites calories, A. J. Angstrôm a trouvé les valeurs suivantes de k exprimées dans les mêmes unités:

Cuivre 64.62 = 0,9108 C. G. S.

Fer 9.77 =0.1628 »

Sable mèlôe d'argile .... 0.205 = 0.0084 > Aigile humide 0.226 = 0.0068 »

La conductibilité de la neige est donc environ sept fois plus faible que celle d'argile humide.

Cependant M. Hjeltstrdm remarque avec raison que cette conductibilité doit varier notablement avec la densité et les autres qualités physiques de la neige, sa cristallisation, sa dureté, sa température, etc. Des recherches plus détaillées seraient d'une grande importance.

Plus tard M. Ahels a publié (i) les résultats de ses expériences selon une méthode indiquée par M. Wild,{2) Il a trouvé entie la conductibité de la neige k et sa densité D la relation

Pour une variation de D entre 0,15 et 0,35 il trouva des valeurs de k entre 0,0091=0,00015 C. G. S. et 0,0497 = 0,00083 C.G.S. Cependant les limites dans lesquelles a varié D sont évidemment trop étroites pour qu'on puisse considérer la formule de M. Abels comme prouvée par ses expériences.

En conséquence M. Martin Jansson à Upsal a exécuté de nouvelles recherches selon la méthode de M. Christiansen. (3) Ces résultats ne sont pas encore publiés, mais M. Jansson a eu l'obligeance de nous informer que ses expériences s'accordent assez bien avec celles de M. Abels dans les limites entre lesquelles celui-ci a travaillé. Mais, et au-dessous, et au-dessus de ces limites les valeurs de k diffèrent considérablement de celles

(i) Beobachtangen der tâgiichen Période im Schnee und Bestimmung des WâimeleitozigsvermÔgens des Schuees als Function seiner Dichtigkeit. — Repert f. Meteorol. Bd XVI. N:o i. St. Petersburg 1892.

(2) Ueber die Bodentemperaturen in St. Petersburg und Nukuss. — Repert f. Met Bd. VL N:o 4. St Petersburg 1878.

(3) "Wiedemanns Annalen. XIV. p. 23. 1881.

calculées par la formule de M. Abels, En effet, M. Janssan a trouvé pour une variation de D entre 0,05 et 0,50 les valeurs de k entre 0,012 = 0,00020 C. G. S. et 0,072 = 0,00120 C. G. S.

Mais il a trouvé aussi que les autres qualités physiques de la neige, surtout les différences de la granulation, ou le grandeur moyenne des grains, ammônent des changements notables dans la valeur de k.

Dans l'Inde M. i5*. ^. Hill a fait des recherches importantes sur les variations de la température et de l'humidité dans les couches les plus basses de Tair. A Alipore près Calcutta il a observé (i) pendant 4 années, avril 1878 — mai 1S82, des psycbromètres et des thermomètres à maximum et à minimum placés sous des abris identiques, situé l'un au pied et l'autre au sommet d'un palmier d'une hauteur de 40 pieds. Les observations ont été faites à 5*^,45 A. M., 1*^,45 et 9*^,45 RM. Pour la température il a trouvé les différences moyennes suivantes entre le sommet et le base. (Degrés Farenheit.)

Tableau 70.

Mois 5*.46 l'>.46 9^45 Moy. Max. Min.

Janvier 2«.7 — Va 3°.6 1«.6 — 2«.2 3«.3

Février 1 .e — 1 .7 2 .0 0 .8 — 2 .1 2 .2

Mars 1 .2 — 1 .4 1 .0 0 .2 — 1 .7 1 .5

Avril 0 .8 — 1 .2 0 .6 0 .0 -^ 1 .5 0 .6

Mai 0 .3 — 1 .2 0 .8 — 0 .2 — 1 .8 0 .1

Juin 0 .2 — 1 .1 0 .1 — 0 .2 — 1 .2 0 .2

Juillet 0 .2 — 1 .0 0 .2 — 0 .2 — 1 .4 0 .3

Août ...... 0 .2 — 1 .2 0 .0 — 0 .8 — 2 .0 - - 0 .3

Septembre .... 0 .8 — 1 .0 0 .3 — 0 .2 — 1 .7 0 .5

Octobre 0 .9 — 1 .1 1 .0 0 .2 — 1 .9 1 .1

Novembre .... 1 .6 — 1 .1 2 .4 0 .9 — 1 .9 2 .4

Décembre . . . . 2°.7 — 1°.4 2^^9 Va — 2*.i 2°.»

Moy. 1"02 —V.2S 1«».20 0".33 —1^.79 l'.28

L'inversion de la température est très notable matin et soir et aussi pendant la nuit au moment du minimum. Par contre dans le

(i) On observations of température oud hnmidity at a height of 40 feet above the ground at Alipore Observatory, Calcutta. — Indian Meteor. Memoiis. V: II. p. 449.

jour la température est plus basse en haut qu'en bas. Le phénomène est le moins accentué en été. Alors la mousson de SW amène un ciel nuageux et des vents assez forts.

L'humidité, tension de la vapeur d'eau et humidité relative, a été presque toujours plus grande au sol qu'en haut.

M. Hill a fait plus tard du i mai 1886 — 30 avril 1888 une série d'observations plus étendue à AUahabad. Les observations ont été faites 1^) auprès de l'observatoire à 6 pieds au dessus du sol, 2"^) au sommet de la tour de l'anémomètre, 46 pieds, 3^) à la tour du Muir Collège, 104 pieds, et 4°) à la même tour à une hauteur de 166 pieds. Les résultats, plus détaillés que les précédents les ont confirmé complètement En hiver l'inversion de la température dépasse 166 pieds. (Ind. Met Mem. Yol. lY., p. 361.)

Température des couches supérieures de l'atmosphère. Nous venons de voir que la température de l'air varie considérablement près du sol, et qu'à certaines occasions il 7 a même un accroissement de température avec la hauteur. Ce phénomène s'étend souvent jusqu'aux couches supérieures de l'atmosphère. L'inversion de la température, bien connue des habitants des régions alpestres, à été étudié surtout par M. Hann depuis plus de 20 années. Déjà en I876 M. Hann à étudié en détail la haute pression atmosphérique qui a régné en Autriche et en Suisse du 23 janvier au 3 février de cette année, (i) Pendant cette période le froid était rigoureux dans ces régions et accompagné d'un brouillard intense qui déposa sur les arbres et sur d'autres objets un givre extraordinairement épais. Le vent était faible de l'est, ou bien il régnait un calme complet Telle était la situation dans la plaine et dans les vallées.

»Tout autre», dit M. Hann, »était celle des sommets des Alpes. Là se présentèrent aussi avec la haute pression barométrique des vents faibles* et un temps calme, mais le ciel fut en général serein et la température sensiblement au-dessus de la moyenne. Aux stations situées sur les sommets isolés et pouvant par conséquent représenter la température à l'air libre, on remarqua jour et nuit une chaleur continue et tout-à-fait extrctordù 9t€iire. A des hauteurs de 5 — 6000 pieds, la température restait

(i) Ueber das Luftdruckmaximuin vom 23 Jan. bis 3 Febr. 1876. Meteor. Zeitschrift 1876.

toute la nuit au-dessus de zéro, tandis que dans plus d'une vallée

elle s'abaissa parfois jusqu'à — 20® Si même le plus grand

froid se produisait au fonds des valéee les plus basses, les haut vallons alpestres étaient également remplis d'air froid, tandis que le versant des montagnes et les sommets situés â la même hauteur jouissaient d'une douce température. IjOs différentes vallées formaient des centres de froid; la température y était très-basse surtout dans la région orientale des Alpes, et en certains endroits même bien inférieure à celle qu'on notait en Oalicie ou en Hongrie, de sorte que la basse température doit avoir été le résultat du rayonnement calorifique».

Nous reproduisons ici comme spécimens l'exposé détaillé de la température aux différentes stations les nombres du 26 janvier. Les températures sont les moyennes des observations à 7 h. A. M. et à 9 h. P. M. Les altitudes des stations sont données en mettes.

Stations Ischl . . .

Schafberg .

St. Georgen Diirrenberg Salzburg .

Lienz . . .

Fleiss . .

AUitude , 727

Rauris 1138

Temp,

stations AUitude

Klagenfurt ... 440

Petzen 1484

Rigi 1784

Zurich 480

Chaumont . . . .1152 Nenchâtel .... 488

Sils 1810

Graohen .... 1632

Ttfnp.

Nous donnons dans le tableau suivant les moyennes des observations à 7^ A. M. et 9^ P. M. pour les 10 jours du 22 au 31 janvier. En chaque district les stations sont inscrites d'après leur hauteur. (Tab. 72.)

Dans tous les districts la température était la plus haute à la station la plus élevée. Les sommets jouissaient d'une chaleur tout à fait anormale. Cependant la température n'est pas la même partout à la même hauteur. A toute hauteur une vallée formait comme un lac remplie d'air froid. La température minimum dans une de Tair vallée donnée dépend en grande partie de sa forme, et du fait que l'écoulement en est facile on non.

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