ÉLECTRICITÉ DE L ATMOSPHÈRE

ques augmente avec leur élévation au-dessus de la surface du sol. Ce résultat se trouve lonfirnic jusqu'à une gi*ande hauteur ))ar la célèbre ascension aérostatique de MM. Gay^Lussacet Biot. Un fil métallique pendciit sur une longueur de 50 mètres audessous de leur nacelle et portait à son extrémité inférieure une boule de métal. L'extrémité supérieure mise eu communication avec un éleclromètre donna des signes évidents d'électrisation ; sa tension augmenta avec la hauteur du ballon ; elle fut constamment négative. Comme le fil ne pouvait s'clectriser que par influence, les signes négatifs donnés par l'extrémité supérieure de ce fil accusaient un excès croissant d'électricité positive dans les couches supérieures de l'atmosphère. Toujours, en effet, par un temps serein, lorsque l'atmosphère est complètement dépouillée de nuages, les électroscopes armés de pointes se chargent d'électricité positive et les galvanomètres accusent l'existence d'un courant descendant de l'air à la terre. L'atmosphère est donc électrisée positivement, à la manière du verre frotté par de la laine ; par contre, la surface terrestre est électrisée négativement ou à la manière des résines.

On ignore les variations que peut éprouver dans sa quantité rélectricité totale de notre atmosphère; aucune expérience n'a pu être établie d'une manière permanente à de très-grandes hauteurs; mais on sait que dans les couches inférieures elle subit une double oscillation annuelle et diurne, et de plus, des oscillations accidentelles acquérant quelquefois une grande amplitude.

De Saussure et Schfibler ont démontré que les signes électriques passent chaque jour par un pixinier maximum de 6 h 7 heures du matin en été, et de 1 0 heures à midi en hiver ; qu'ils faiblissent ensuite pour atteindre un premiei* minimum entre 5 et 6 heures du soir en été, et vers 5 heures en hiver ; qu'ils repassent par un second maximum au coucher du soleil,

pour décroître de nouveau pendant la nuit jusqu'au lever du jour, où la proportion d'électricité redevient ascendante. Cette double oscillation est liée aux variations de l'état hygrométrique de l'air. L'air, mauvais conducteur de rélectricite quand il est sec, se laisse traverser par cet agent avec une facilité relative d'autant plus grande qu'il est plus humide, ht précipitation de la rosée pendant la nuit permet aux couches inférieures de l'atmosphère de se décharger de leur électricité. Ce dépôt cesse au lever du soleil ; mais les couches d'air moyennes encore fraîches et humides laissent descendre l'électricité des couches supérieures dans les couches inférieures dont la charge augmente. Dans le milieu du jour ce transport s'arrête ; dans les journées chaudes, l'air tend à monter de la surface terrestre vers les hauteurs de l'atmosphère, et ce mouvement tend à éloigner les couches élect risées. IjQ mouvement ascendant se suspend ou se renverse dans la soirée, en même temps que l'air plus froid devient plus humide; rélectricite des couches élevées redescend donc vers le sol. Des observations faites dans les Alpes par Kaemtz, semblent montrer qu'il ne s'y présente qu'un minimum le matin et im maximum le soir. A Bruxelles, M. Ouételet (rouve, en élé, un maximun à 8 heures du matin, et un minimum (rèsprononcé à o heures du soir. Du resle, les résultats varieni beaucoup d'un lieu à l'autre.

li'éleclricité atmosphérique, accusée par nos instruments, subit également des variations annuelles. Li figure 84, construite d'après des moyennes de 1 3 années d'observations à Bruxelles, montre le sens et l'étendue de ces variations. Tu maximum InVmarqué a lieu en biver, et un minimum dans la saison chaude. Nous remarquerons que l'hiver est l'époque où h*s courants équatoriaux ont le phis d'activité dans notre hémisphère et où les aurores boréales y sont le plus nombreuses. Le phénomène, toutefois, n'irst évidemment p.is simple, et les expériences faites h l'observatoire de Bruxelles ])ar M. Ouélelel,

ÉLECTRICITÉ DE L^ATNOSPHÊRE.

à l'observatoire du Collège Romain ixir le R. P. Secclii, à Toi)scrvatoire de Lisbonne par M. Brito Capello, à l'observatoire de Munich par M. Lamont, à Kew, en Angleterre, par M. Ronalds ) montrent que les variations accidentelles reni|)orlent beaucoup sur les variations régulières, ainsi qu'il arrive pour le bammèlre, et que l'ctat de l'atmosphère, résultant de ses

D J r in a. m J J. a > o n d. Fig. R4. — Coorbe de» variations moyennes niensueUcs de la tension électrique à Druxcllc>.

uiouvemenis généraux et partiels, exerce une influence décisive sur les résultats électriques obtenus *.

C'est surtout lorsque le ciel se couvi^e de nuages que les phénomènes électriques accjuièrent le plus de mobilité. Pendant It*s orages, en^particulier, les mouvements de l'électi'omèlre sont des plus capricieux en apparence. Les éclairs sont déjà rapprochés de nous, que les instruments restent muets ; puis, tout à coup, ils sont brusquement agités par un éclair plus Tort que les autrcs. Un autre jour, les instruments accusent une Forte tension électrique; quelques éclairs jaillissent et tout signe disparait pendant quelque temps. Durant un orage, l'électromètre recevra une forte secousse à chaque coup de tonnerre; dans une autre, il marquera le même degré pendant un (|uart d'heure, malgré la rapide succession des éclairs. Tantôt enfin, les signes électriques faiblissent à chaque détonation, et tantôt, au contraire, chaque éclair semble leur donner plus d'énergie.

L'électricité subit dans sa nature des variations du même ordre que dans sa quantité. Les signes fournis par l'électroscope accuseront, pendant des heures entières, la présence de

* Physique dii globe, par A. Quételct. Bruxelles, 1861» p. 89.

l'électricité positive dans les nuages, puis sans que rien ait changé en apparence dans les conditions extérieures, les signes s'intervertissent et se. succèdent rapidement, tantôt dans uu sens, tantôt dans l'autre. C'est un véritable dédale, où il est fort difficile de se reconnaître, surtout en présence des observations peu nombreuses et peu suivies dont on dispose.

Toutes ces variations agissent puissamment sor nous. L'anxiété que l'on éprouve souvent à l'approche d'un orage ou pendant sa durée n'a pas d'autre origine. Les éclats du tonnerre et la connaissance des effets terribles qu'il peut produire excitent la crainte chez beaucoup de personnes; mais on su tromperait si on attribuait à cet unique sentiment l'impression que l'orage produit sur nous. Des hommes.dont le courage ne peut être révoqué en doute et qui d'ailleurs apprécient le danger à sa véritable valeur, ne sont quelquefois pas pins é])argnés que les autres par cette agitation et celte anxiété nerveuses résultant des brusques mouvements de l'électricité dans nos organes. Les pci'sonnes d'un tempérament nerveux, celles qui ont été aflaiblies par les maladies ou qui sont alteintes d'affections rhumatismales y sont la plus exposées.

,^ m. — Origine de réIectrIcUé atmoitpliérlq«e«

îi'origine de rélL»clrîcité atmosphérique est encore entoum! d'une grande obscurité. On la plaça d'abord dans le froltemcnl des masses d'air les unes contre les autres. Yolla, puis de iSanssure admii'ent qu'elle se rattachait à Tévaporation des eaux à la surfoce du globe et que l'état électrique de l'atmosphèir était entretenu par les masses de vajHîurs éleclrisées positivement, fournies incessamment par les mers, les lacs, les rivitVs et la surface même du soK M. Pouillet rejïril celte inq)orlanle

ORIGINE DE L^ËLKGTRIGITÉ ATMOSPHÉRIQUE. .V>l

«{uestion de mélëorologie, et, dans une série de recherches*, il précisa les conditions dans lesquelles un dégagement d'électricilé accompagne Févaporation. Pour que ce dégagement ait lieu, il suffit que Teau contienne des traces de matière saline en dissolution, ce qui est le cas de toutes les eaux naturelles.

I^es conclusions de M. Pouillet ont été contestées par M. Gaugain^et la question est plus indécise que jamais. Un seul point semble bien établi : c'est que quelle que soit la source de rélcclricité atmosphérique, cette électricité nous vient surtout des régions intertropicales par les couches élevées de l'atmosphère, soit qu'elle s'y propage directement, soit que les grands courants aériens aident à son transport ainsi que divers phénomènes semblent l'établir.

L'atmosphère étant toujours électrisée positivement, Télectrisation positive des nuages est facile h comprendre. Lc^ nuage, {Kir Teau qu*il contient, est un corps assez bon conducteur ; il a concentré en lui l'électricité de toute la masse d'air qui lui a fourni sa vapeur, et le fluide s'accumulant a la surKice du nuage peut y acquérir un très-haut degré de tension. Mais l'intenersion des signes électroscopiques pendant les orages montre qu'il se trouve très- fréquemment des nuages électrisés négativement. Ces derniers sont dus à des causes multiples.

Sous l'influence de l'électricité positive de l'air, le sol s'électrise négativement sur tous ses points en saillie et particulière^ ment sur les sommets des montagnes. Souvent on voit des nuages s'approcher vivement d'un pic élevé, s'y arrêter quelque temps, puis s'en détacher pour suivre le mouvement géné^^ rai de l'atmosphère. Le nuage positif a d'abord été attiré parle pic électrisé d'une manière opposée ; il en est repoussé loi's-

' Annales de physique et de chimie, 2' séiie, 1827, l. XXXV, p. 401, cl I. XXVI, p. 5.

' Comptes rendvs de rAcadéfnie des sciences, 1854, t. XXXVllI, p. 1012»

(}ue, par son contact, il s'est électrisc négativement conime lui. T^s nuages qui, formes par les brouillards des vallées, suiveiil les rampes des montagnes en s'élevant dans l'atmosphère sous riniluence des courants ascendants, et qui semblent accrochés, pendant plusieurs heures, à leurs sommets, peuvent égalenieul s'y éleclriser négativement. D'un autre côté, on remarque hv- ({uemment dans l'atmosphère plusieurs couches de nuages superposées. Les nuages inférieurs étant placés entre des nuagC!» |)ositifs et la surface négative du sol, leur électricité positive repoussée par le haut, attirée par le bas, se portera sur la face inférieure du nuage et disparaîtra emportée par la première pluie. Ces nuages se déchargeront donc progressivement d'un côté, tandis que de l'autre ils se chargeront par influence d'une manière opposée, c'est-à-dire négativement. Quelle que soit leur origine, a's nuages négatifs sont entraînés par les vents I)êle-niêle avec les nuages positifs; les uns et les autres portent leur influence partout où ils passent. C'est à la proximité de nuages inversement électrisés que sont dus la plupart do> oi'ages.

Quand la vapeur d'eau se dépose à la surface du sol, sous forme de brouillard ou de rosée, les signes électriques fournis par les éleclromètres éprouvent un accroissement marquer soit que la condensation de la vapeur donne lieu à un dégagement d'électricité, soit que le brouillard favorise raction de l'électricilé contenue dans les couches supérieures, soit enfin qu'il concentre en lui-même l'électricité des masses d'air qui ont contribué à sa formation. De Saussure affirme n'avoir jamais vu de brouillard sans un dégagement notable d'électricité; mais, d'autre part, M. Kœmtz a trouvé que dans les Alpes Télectricité diminuait be<aucoup lorsque le brouillard arrivait jusqu'à lui. Il y a là une inconnue à dégager. En général, l'électricilé des brouillards est positive dans les lieux bas; au sommet des montagnes elle est souvent négative, comme nous l'avons