CHAPITRE XIII

lies lempétes ont des origines multiples ; mais parmi les influences variables qui concourent à leur production, il en est une que Ton retrouve partout et qui domine toutes les autres: c'est rinégalité des vitesses de translation de l'Ouest à l'Est des divers points de la surface du globe. Nous avons donné, chap. IV, la mesure de cette inégalité pour nos latitudes moyennes; nous en avons vu les effets sur la circulation générale de l'atmosphère et des mers, et sur la conservation des grands tourbillons déjà formés. Nous allons montrer la même cause intervenant dans la formation de ces mouvements tournants, quelles que soient leur origine et leui's dimensions.

g V\ — Trombes.

Los Iravaux des commissions départemenUiles sur les orages de 1S65, et leur discussion, par M. Fron, nous font assistera la production de plusieurs trombes, et nous montrent les conditions généiales de l'atmosphère au milieu desquelles elles se

sont produites. L'une d'elles a pris naissance dans la journée du 16 juillet 1865, dans Flndre-et-Loire, vei's la limite méridionale de la région envahie par le principal groupe des orages qui ont signalé cette journée. Elle a été décrite avec beaucoup de soins et de détails, par M. de Tastes, professeur de physique au lycée de Tours et président de la commission départementale d'Indre-et-Loire. Beaucoup d'autres nous ont été signalées dans le cours de l'année 1865. Toutes se sont développées, comme celle du 16, sur des régions envahies par des orages. On ne peut donc pas attribuer aux trombes les orages qui déjà existaient avant elles; mais elles ont contiîbué à augmenter l'énergie des manifestations électriques et en ont aggravé les effets. Il est également impossible de confondre ces trombes avec le mouvement tournant beaucoup plus étendu auquel se rattachent les orages; elles sont trop éloignées de leur centre. Peltier, qui a étudié d'une manière spéciale ces météores désastreux, nous parait en avoir indiqué l'origine vraie, et l'on peut aisément tirer de ses observations l'explication des particularités remarquables qu'ils présentent.

Résumons d'abord les descriptions données par des témoins oculaires de la fameuse trombe de Chatenay, que l'on peut considérer comme un des types des trombes électriques * .

Le 18 juin 1859, un premier orage éclata vers onze heures du matin, en se propageant dans la vallée qui sépare le village de Chatenay des collines d'Écouen. Un second orage apparut bientôt après, amené par des nuages moins élevés que ceux du premier et animés d'une grande vitesse. Une forte agitation s'était manifestée dans les nuées orageuses, et les éclats du tonnerre avaient redoublé d'intensité, lorsque tout à coup les nuages inférieui's s'abaissèrent vers la terre, et se mii^înt en communication avec elle. Dès cet instant, toute explosion cessa

i Pellior, Traité des trombes, 1840.

de se faire entendre, mais on vil s'élever un énorme tourbillon de poussière s'avançant avec un roulement confus et dévastant tout sur son passage. Uu observateur le représente comme un immense cône renversé, dont le sommet était rouge de feu et distant de 6 à 8 mètres de la surface du sol. Au sommet de la colline de Chatenay, où il parut quelques instants stationnaire, on vit des vapeurs grisâtres descendre en tournoyant le long du cône.

A La Croix du Frêche des arbres furent abattus, mais plusieurs d'entre eux avaient leur tronc fendu et divisé en lattes minces, comme s'ils avaient été frappés par la foudre. Dans lo parc du château de Fontenay tous les arbres de haute futaie furent arrachés. Sur la ligne suivie par le centre de la trombe, on les trouva renversés pêle-mêle, tandis que, de chaque côté, ils étaient couchés parallèlement, leur sommet dirigé vers la ligne centrale. Un mur abattu fut partagé en cinq fragments alternativement jetés d'un côté et de l'autre. Le carrelage d'une terrasse fut presque entièrement soulevé et transporté au loin. Près de l'étang, une décharge produisit une large flamme entre l'eau et l'extrémité du cône. Un grand nombre de poissons furent tués et vinrent flotter à la surface. A [)arlir de ce moment, la trombe s'amincit graduellement, devint plus transparente et finit, à un kilomètre environ de Chatenay, par se diviser et disparaître.

Nous rencontrons dans cette description deux oixlrcs de ftiils bien distincts, ayant entre eux un lien commun : des faits dus à l'écoulement d'une énorme quantité d'électricité vers le sol, d'autres que l'on ne peut attribuer qu'à un mouvement ginitoirc violent.

L'intervention de l'électricité est rendue évidente par la lueur phosphorescente observée à l'extrémité du cône, par l'éclatement des arbres en lattes longitudinales, par l'arrachement (lu carrelage de la (errasse, par la décharge à la surface

de Fclang. I^ mouveincni tournant est accusé par la disposition des arbres arrachés et couchés dans le parc de Fontenay et par le mouvement en spirale des lambeaux de nuages circulant de haut on bas autour de la trombe. Sur le trajet de la trombe, il s'est produit une aspiration dont l'énergie a été suffisante [jour soulever des corps pesants, et qui avait nécessairement sa réciproque dans les nuages. Ceux-ci étaient violemment attirés vers la teiTC par la réaction du sol sur Téleclricité qu'ils contenaient, juscju'à ce qu'ils vinssent se décharger dans le voisinage des objets terrestres. L'air, dans l'axe du cône, a été animé d'un mouvement de descente rapide et continu, accompagnant l'écoulement électrique. Or, un tel mouvfement ne se fait jamais sans être accompagné d'un mouvement tournant plus ou moins marqué.

Plaçons de l'eau dans un entonnoir fermé à son orifice inférieur, et quand l'eau est bien calme débouchons l'orifice. A mesure que l'écoulemjcnt s'effectuera, nous verrons la surface de l'eau se creuser au centix;, la masse entière se mettre à tourner sur elle-même, la concavité centrale se creuser de plus en plus et finir par s'allonger en un cône aigu jusque vers Torifice. Au début du mouvement tournant, les plus faibles inégalités dans les résistances à la sortie du liquide, ])euvent renverser le sens de la rotation ; mais ces résistances, fussentelles rigoureusement symétriques tout autour de la verticale passant par le centre de Torifice, que la rotation n'en aurait pas moins lieu par le seul fait de l'inégalité des vitesses de translation des diverses moléculesd'eaudans le sens de l'Ouest à l'Est. A mesure que l'écoulement s'effectue, l'eau afflue vers Torifice de tous les points de la masse fluide située à l*entour jusqu'aux parois latérales du vase et jusqu'à la surface du liquide. Nous avons ainsi un ensemble de vitesses convergentes Vere un centre commun ; les vitesses dirigées du Sud au Nord^ tendent à dévier légèi'cment vers l*Est, les vitesses dirigées du Nord au Sud

tendent à dévier légèrement vers l'Ouest : Topposition entre elles n'est plus complète ; les molécules animées de ces vitesses, au lieu de se rencontrer au centre, tendent à passer à coté Tune de l'autre en tournant autour de l'axe. Le sens de la rotation sera précisément le même que celui des tourbillons de notre hémisphère ; la vitesse de rotation dépendra non-seulement de l'écartement des \mnis de départ extrêmes, mais encore de la grandeur des vitesses convergentes, et, par conséquent, du volume d'eau écoulé par seconde de temps.

Il en est de l'air comme de l'eau. Tout écoulement d'air produit de haut en bas dans une atmosphère calme à d'auti'es égards, ou toute concentration d'air en un point central, ne peut se produire sans une tendance à la rotation. Li rotation sera d'autant plus rapide que l'écoulement sera plus prolongé et plus soutenu, qu'il s'étendra sur un cercle d'un plus vaste rayon, et que les vitesses convergentes seront plus grandes. Dans la trombe de Chatenay et dans toutes les trombes de itiêmc origine, ces conditions sont réalisées à un haut degré. L'électricité circule mal dans l'air même chargé de vapeur condensée ^ une espèce d'adhérence a lieu entre ces deux fluides de natures si diverses. L'électricité est attirée des hautes régions vers le sol avec une force égale k celle avec laquelle elle attire la surface terrestre ou les corps qui la recouvrent ; elle produit, par sa descente, l'entraînement de l'air où elle s'écoule. Ce mouvement vertical prend la forme gyraloire, et la rotation, développant une force centrifuge proportionnée à sa vitesse, tend à débarrasser rextrémilé inférieure de Taxe du tourbillon de l'air qui y afflue par cet axe même. Elle fovorise ainsi le mouvement descendant et le dévelopj)emenl des elTels qui précèdent.

Malgré rexlrênie exiguïté de lem^ cercle d'action comparé à celui des cyclones, les trombes acquièrent souvent une violence extraordinaire due à l'énergie de l'appel central produit par

les actions électriques. Le 18 juin 1863, plusieurs localités de l'arrondissement de Loudun (Vienne) ont été ravagées par un de ces dangereux météores. A Geaux, le clocher a été renversé, la toiture et la charpente de l'église ont été enlevés et sont retombés à terre de telle sorte que la charpente s'est retrouvée sur la toiture ; entre la rivière et Ceaux, portion de pays trèsboisée, le passage de la trombe a été marqué par une trouée de 4 à 5 kilomètres de longueur sur une largeur moyenne de 200 mètres ; de gros noyers ont été enlevés et transportés à plus de 100 mètres. Les effets sont encore plus effroyables dans les pays chauds où l'activité des phénomènes électriques est plus grande que dans nos pays tempère'^.

Les trombes peuvent se former sur mer comme sur terre ; elles y sont même assez fréquentes. De petits bâtiments peuvent être submergés par elles; les plus gros peuvent en éprouver des avaries; mais le faible diamètre du météore et la lenteur de sa translation font qu'on passe rarement dans son cercle d'action ; par contre, il est peu de navigateurs qui n'en aient vu se former.

L'ascension d'une colonne d'air foricment échauffée h la surface du sol peut produire des effets gyratoires analogues à ceux manifestés dans les trombes ; mais la faiblesse du mouvement primitif entraîne celle du mouvement secondaire. C'est à cette cause, peut-ôlrc, qu'il faut rattacher les colonnes d'air que Ton voit tourbillonner quelquefois dans une atmosphère calme pendant les joui*s les plus chauds de l'été. Elles se soutiennent quelques minutes à peine en soulevant un peu de poussière. I^eur durée éphémère montre que leur cause est purement accidentelle et transitoire. Le sens de leur l'otation a été jkîu observé ; pour quelques-unes, il semblerait inverse à celui des tourbillons de notre hémisphère, ce qui les classerait parmi les rotations accidentellement produites à la surface de séparation de deux courants d'air doués d'inégales vitesses. Au reste, le calme qui

390 ORIGliNE ET MARCHE* DES TEMPÊTES.

règne souvent en été dans les régions inférieur^ de l'atmosphère n'implique pas nécessairement un calme semblable dans les régions moyennes. Il arrive quelquefois^ que les hautes vergues d'un navire sont brusquement fouettées par une forte brise, alors qu'à la surface de l'eau l'air est calme. Ces brises folles, dues à des inégalités dans les températures de l'air, suffisent a produire les mouvements tournants irr^uliers que Ton remarquerait dans la saison chaude.

% U. — Tornades de la zone des émîmes éqnatorlaïuK.

Dans la zone des calmes équatoriaux les orages sont incessants et d'une extrême violence, mais prenant naissance au milieu d'une nappe d'air ascendante, ils tendraient à se maintenir à d'assez grandes hauteurs et ne produiraient, à la surface du globe, qu'une agitation peu marquée sans l'intervention de causes particulières.

lia zone des calmes équatoriaux ne se trouve qu'accidentellement située sur l'Equateur; elle éprouve des déplacements annuels très-étendus à la surface des océans et particulièrement dans l'Océan Indien. Sur l'Atlantique elle est toujours au Nonl de rÉquateur. IjCs alizés qui l'alimentent n'y pénètrent donc pas avec des vitesses symétriquement disposées par rapport à son plan. En nous reportant à la carte des alizés d'août et septembre (planche IX), nous voyons qu'au Nord de la zone l'alizé souffle d'entre E. N. E. et N. E. à une certaine distance des côtes d'Afrique, tandis qu'au Sud les vents y inclinent vers le S. et même le S. S. 0. L'appel d'air produit par le continent africain dévie les deux alizés, en les reportant d'une manière Irès-marquoe vers l'Est, mais la différence primitive de leurs directions n'en est pas amoindrie. La masse d'air qui compose