LES VENTS — CIRCULATION GÉNÉRALE DE L'ATMOSPHÈRE

L'air est bien rarement à l'état de repos. Presque toujours il éprouve des déplacements, tantôt graduels et lents, tantôt brusques et rapides; il se transporte d'un lieu à un autre en masses plus ou moins grandes. De là dans l'atmosphère des fluctuations, des courants qu'on appelle vents. En un mot, le vent n'est autre chose que l'air en mouvement. C'est donc un phénomène très simple en lui-même, mais dont l'importance dans l'économie physique de notre globe est immense. C'est le vent qui donne à l'atmosphère, en mélangeant incessamment ses diverses parties, une composition partout la même, partout également propre à l'entretien de la vie chez les animaux et chez les plantes; c'est le vent qui renouvelle l'air là où il a subi quelque altération

dans les villes notamment, où, sans cette agitation salutaire, il tendrait à se surcharger d'émanations qui le rendraient irrespirable. L'est le vent qui apporte dans les contrées torrides la fraîcheur des climats froids , et qui adoucit ces derniers en y faisant circuler l'air tiède des zones méridionales ; c'est le vent qui répand sur les continents les

Rose des vents.

vapeurs aqueuses fournies par l'évaporation des mers; c'est le vent enfin qui favorise la reproduction des végétaux en agitant leurs liges et leurs branches, en soulevant le pollen des fleurs mâles et en transportant au loin cette poussière vivante qui va tomber sur les fleurs femelles , et féconder leurs carpelles.

La météorologie considère dans les vents : leur direction actuelle et leur direction moyenne ; leur marche , leur vitesse ou leur force ; leurs causes et les lois qui les régissent, et d'où résultent leur caractère permanent ou accidentel, général ou local, leur origine, leur

température, etc.

La direction actuelle d'un vent est son caractère le plus apparent et le plus facile à observer. Pour la déterminer, on suppose l'horizon partagé en quatre arcs égaux par deux diamètres perpendiculaires entre

eux, dont l'un est dirigé du sud au nord, l'autre de l'est à l'oue3t. Les points où ces diamètres coupent l'horizon sont les quatre points cardinaux. Mais ces points seraient insuffisants, car le vent peut prendre une foule de directions intermédiaires. On indique ces directions par de nou-

Giroucttes et paratonnerres.

veaux diamètres qui partagent l'horizon en seize parties égales, et l'on a ainsi, sauf des différences négligeables, l'indication de toutes les aires du vent. La figure qui représente ces divisions, et que nous donnons ci-dessus, est connue sous le nom de Rose des vents. On y a tracé, outre les lettres N, S, E, (nord, sud, est, ouest), les initiales N.-E., E.-N.-E., S.-O., S.-S.-O., etc., qui signifient nord-est, est-nord- est', sud-ouest, sud-sud-ouest, etc. A peine est-il besoin de rappeler que l'aire du vent s'exprime toujours par le point d'où il vient, et jamais par

celui vers lequel il souffle ; ainsi vent d'ouest veut dire vent qui vient de l'ouest; vent du sud-est, vent qui vient du sud-est, etc.

Lorsqu'on sait s'orienter et qu'on peut trouver autour de soi quelques objets susceptibles d'être impressionnés par les mouvements de l'air, il est aisé de reconnaître la direction du vent; mais on a souvent recours à un instrument, le plus ancien sans doute de tous ceux qui servent aux observations météorologiques : je veux parler de la girouette. On sait que la girouette consiste en une feuille de mêlai , ordinairement de fer-blanc ou de zinc , découpée d'une façon plus ou moins élégante, et mobile sur une tige à laquelle est fixée une croix horizontale dont les bras portent à leurs extrémités les lettres N , S, 0, E, découpées à jour. La girouette se plate sur la partie la plus élevée du

toit des édifices.

11 faut bien avouer toutefois que la girouette est un instrument primitif dont la précision laisse à désirer. Exposée à toutes les intempéries de l'air, elle se rouille et se détériore, devient paresseuse , n'obéit plus aux impulsions du vent. 11 arrive aussi que sa tige se déjette, et alors, déplacée de sa position d'équilibre, la girouette retombe toujours du même côté. D'ailleurs elle est ordinairement placée à une faible hauteur, où divers obstacles peuvent dévier le vent de sa direction normale, et où elle n'est, en tout cas, impressionnée que par les courants inférieurs, dont l'influence sur le temps est nulle, ou du moins secon- ' daire. Il n'est pas rare que l'atmosphère soit parcourue par plusieurs courants superposés et entre-croisés. Dans ce cas , le courant principal , celui qui, si l'on peut dire ainsi, gouverne le temps, est en général placé à une grande hauteur, quand même il n'est pas le plus élevé de tous; et c'est la marche des nuages qui le fait connaître. Là est le meilleur et le plus sûr indice de l'aire du vent.

La direction moyenne du vent est un des éléments les plus propres à faire connaître le climat d'un lieu, car elle se relie étroitement à l'état hygrométrique de l'air, à la fréquence ou à la rareté des pluies. On ne peut la déterminer que par une série d'observations journalières , faites avec soin pendant une ou plusieurs années. Dans nos contrées, la prédominance des vents d'ouest et du sud-ouest est la marque d'un climat doux, mais pluvieux ; celle des vents du nord et du nord-est, d'un climat sec et froid ; celle du vent du sud , d'un climat chaud et orageux. On sait que la force vive ou l'effet mécanique d'un corps qui se meut a pour expression M V, c'est-à-dire la masse de ce corps multipliée par le carré de sa vitesse. Or la masse ou la densité de l'air ne variant que dans des limites très restreintes, la force du vent dépend presque entièrement de sa vitesse, et croît comme le carré de celle-ci. J'emploierai donc indifféremment ces deux termes : force du vent, et vitesse du

HSHsi

vent. Cette propriété , non moins variable que la direction, n'est pas à beaucoup près aussi facile à déterminer exactement. Ce n'est que grâce aux récents progrès de la physique et de la mécanique qu'on est parvenu à construire des appareils désignés sous le nom d'anémomètres (deàve(Aoç, vent, et uiTpov, mesure), qui permettent de la mesurer avec précision.

Comme les vents sont toujours produits par une rupture d'équilibre dans l'atmosphère, il semblerait au premier abord qu'ils dussent reconnaître un grand nombre de causes diverses. Mais un examen attentif a permis de ramener toutes ces causes à des différences de température en Ire des contrées voisines. L'opinion vulgaire, se fondant sur l'analogie qui existe entre l'Océan marin et l'Océan atmosphérique, attribue à l'attraction de la lune et à celle du soleil une influence considérable sur les déplacements de l'air. Or il est aisé de démontrer qu'ici l'analogie conduit à des conclusions erronées.

Sans doute l'air est soumis, comme l'Océan, à l'attraction lunisolaire. Il y est même d'autant plus sensible que sa mobilité est plus grande, et que ses couches extrêmes sont plus éloignées du centre du globe. 11 y a donc, incontestablement, des marées atmosphériques, qui suivent les mêmes lois que les marées neptuniennes; mais les oscillations qui en résultent peuvent à peine se faire sentir près de la terre. On sait, en effet, que l'attraction sidérale s'exerce proportionnellement aux masses; que chaque molécule d'un corps soumis à une force quelconque obéit également à cette force, que le corps dont il fait partie soit très rare ou très dense; que seulement, dans le premier cas, le nombre des molécules attirées est, à volume égal, plus grand que dans le second : ce qui ne modifie en aucune façon l'action même de la force. 11 faut se rappeler aussi que l'effet de l'attraction luni-solaire sur l'Océan est superficiel et se réduit à peu de chose, puisque les plus hautes marées n'élèvent pas de plus de vingt à vingt -cinq mètres le niveau de la mer sur un point donné. Transportons cet effet à l'atmosphère , dont la hauteur est peut-être égale à cinquante ou soixante fois la profondeur moyenne de l'Océan, et nous serons obligés d'avouer que la part de l'attraction luni-solaircs dans les mouvements qui agitent l'enveloppe de notre globe est tout à fait insignifiante. Les vents plus ou moins violents qui soufflent sur nos côtes à l'entrée du printemps et de l'automne, et qu'on connaît sous le nom de tempêtes d'êquinoxe, n'ont avec les grandes marées qu'un rapport de coïncidence, et sont dus à une rupture d'équilibre produite par les changements de température qui se manifestent à cette époque de l'année.

C'est, je le répète, dans les changements de température qu'éprouvent à chaque instant les diverses parties de l'atmosphère qu'il faut

chercher la véritable cause des vents : car l'air, en s'échauffant, se dilate, augmente de volume; en se refroidissant, il se contracte, il diminue de volume. L'équilibre, ainsi rompu sur des étendues plus ou moins grandes, tend à se rétablir : ce qui ne peut avoir lieu que par l'afflux de l'air froid vers les parties raréfiées, et par l'écoulement de l'air dilaté vers les régions abandonnées par l'air le plus dense.

Ainsi, un vent chaud se dirigeant dans un sens donne nécessairement naissance à un vent froid se dirigeant en sens contraire, et réciproquement; et le premier affecte les couches supérieures de l'air, tandis que le second se trouve près de la surface du sol. Ce phénomène est parfaitement représenté par une ingénieuse et très simple expérience de Franklin. Soient deux chambres contiguès, dont une seulement est chauffée. Ouvrez la porte qui les fait communiquer : il s'établira aussitôt, de la chambre froide vers la chambre chauffée, un courant inférieur, et de celle-ci vers celle-là un courant supérieur. On s'en assurera en posant une bougie sur le plancher, et en en tenant une autre élevée près du sommet de la porte : la flamme de la première se dirigera de la chambre froide vers la chambre chaude, et la flamme de la seconde en sens contraire. Tous les vents peuvent se ramener ainsi, soit à un phénomène de tirage semblable à celui que nous produisons à l'aide de nos cheminées, soit à un phénomène inverse. La formation et la précipitation des vapeurs et les autres circonstances accessoires qui interviennent dans ces agitations se rapportent toujours aux mêmes causes, c'est-à-dire à des phénomènes d'échauffement et de refroidissement.

Les vents généraux et permanents qui constituent proprement la circulation générale de l'atmosphère sont les alizés et les CMtre-alizés. D'après le savant météorologiste F. Maury, ils partagent la surface du globe en neuf zones. La zone centrale est celle des calmes de l'équateur, où l'air fortement échauffé est animé d'un mouvement ascensionnel , et vers laquelle afflue incessamment l'air plus froid des deux hémisphères. Au nord de celte première zone se trouve celle des alizés du N.-E., et au sud celle des alizés du S.-E. Nous voyons ici une preuve de la déviation que le mouvement diurne de la terre fait subir aux grands courants qui, du nord et du sud, se dirigent vers le foyer éiuatorial. Au delà des alizés, on rencontre deux nouvelles zones de calme : celle du Cancer et celle du Capricorne; puis viennent, au sud les contre-alizés du N.-O., et au nord les contre-alizés du S.-O. ; enfin , aux pôles, aucun courant ne se fait sentir, ce qui donne encore deux zo les extrêmes de calme. Maury a représenté cette distribution des courants et des calmes constants par une figure qu'il nomme le die gramme des vents.

En résumé, les alizés ne sont autre chose que les deux grands courants froids de surface qui, de chaque hémisphère, arrivent au foyer équatorial suivant une direction rendue oblique parla rotation terrestre. Us apportent là des masses d'air qui s'échauffent, se dilatent, s'élèvent et forment deux courants supérieurs et divergents, lesquels vont remplacer au pôle l'air qui en avait été déplacé. Ce sont ces deux courants de retour que Maury appelle les contrealizés. L'atmosphère est ainsi , comme l'Océan , le siège d'un vaste système de courants et de contre-courants, qui mélangent continuellement ses parties les plus éloignées , et assurent l'identité de sa composition.

La prédominance des terres, leur configuration et leurs reliefs accidentés, et, plus que tout cela, les différences de température entre les continents asiatique, africain et australien qui enserrent l'océan Indien, troublent, ou plutôt modifient dans cet océan la régularité de l'alizé du nord-est, et transforment ce vent constant en deux courants périodiques alternatifs, qui soufflent chacun 1res régulièrement pendant six mois de l'année. Ces deux courants sont connus sous le nom de moussons, qui n'est qu'une corruption du mot arabe et malais moussin (saison). L'alizé du sud -est, qui règne dans la partie méridionale de l'océan Indien, n'éprouve aucune perturbation; mais dans la partie septentrionale, au nord de l'équateur, le vent du nord -est ne souffle que d'octobre en avril; c'est un vent de sud-ouest, au contraire, qui souffle d'avril en octobre. Le premier est, pour l'Inde, la mousson d'hiver, et le second, la mousson d'été.

L'alternance des moussons s'explique par celle des saisons, entre les deux hémisphères austral et boréal. Pendant l'hiver de l'hémisphère boréal, l'été règne dans l'hémisphère austral; alors la température du continent asiatique se refroidit, tandis que les contrées et les mers situées au sud de l'équateur, l'Afrique et la Nouvelle -Hollande, reçoivent du soleil une plus grande quantité de chaleur. Il se forme, en conséquence, un courant qui va des régions les plus froides vers les régions les plus chaudes, c'est-à-dire du nord au sud, mais qui, dévié par la rotation de la terre, prend la direction du nord -est. Durant l'autre moitié de l'année, les phénomènes se renversent : c'est l'hémisphère boréal qui est dans la saison chaude, et l'hémisphère austral qui est dans la saison froide. La mousson souffle donc du sud au nord ; ou plutôt, — en raison de la position du continent asiatique par rapport au continent africain et a l'Australie, d'où arrive surtout l'air froid; en raison aussi du mouvement terrestre, que doivent devancer des masses d'air s'éloignant de l'équateur, — la mousson arrive du sud-ouest. Les deux périodes sont parfois séparées par un calme plus

ou moins prolongé ; mais ordinairement le changement de mousson se fait d'une façon très brusque et sans transition.

Ce n'est pas seulement dans l'Asie méridionale et dans l'océan Indien qu'on rencontre des moussons ou vents réguliers; mais leur périodicité change selon les climats. Ceux de la Méditerranée sont appelés vents étésiens (du grec îxoi). Ce sont les etesiœ des anciens.

Outre les vents dont nous venons de parler, et qu'on peut appeler « à grandes périodes », on observe dans un bon nombre d'endroits, surtout au bord de la mer, des vents qui changent soir et matin , par suite de réchauffement et du refroidissement alternatifs résultant du rayonnement solaire pendant le jour, et du rayonnement terrestre pendant la nuit. C'est ce qu'en météorologie on nomme les brises journalières, ou simplement les brises. Dans les contrées maritimes, on dit souvent aussi vents de terre et brises de mer.

L'alternance de ces vents s'explique par réchauffement inégal de la terre et de la mer. Vers neuf heures du matin, la température est à peu près la même sur la terre et sur la mer, et l'air est en état d'équilibre. A mesure que le soleil s'élève au-dessus de l'horizon, le sol s'échauffe plus que l'eau; il en résulte un vent de terre supérieur, qu'on reconnaît souvent à la marche des nuages élevés, et une brise marine soufflant en sens contraire. Au moment du maximum de température de la journée, cette brise acquiert sa plus grande force; mais vers le soir, l'air de la terre se refroidit, et au coucher du soleil il a la même température que l'air marin. Il en résulte quelques heures de calme parfait. Pendant la nuit la terre se refroidit plus que l'eau, et il règne un vent de terre dont le maximum de force coïncide avec ce moment du minimum de la température des vingt-quatre heures, qui est aussi celui où la différence de température entre la terre et la mer est la plus grande possible.

M. Fournet, professeur à la faculté des sciences de Lyon, a constaté qu'il existe, dans les pays montagneux, des brises de jour et de nuit tout à fait semblables aux brises de mer. Le matin, il s'établit, le long des flancs des montagnes, un courant ascendant qui persiste pendant la plus grande partie de la journée , mais qui, le soir, est remplacé par un courant descendant. Ces brises sont bien connues des montagnards, ainsi que des habitants des vallées, qui les désignent dans leurs dialectes respectifs sous les noms de vésine, de pontias, de rebas, d'aloup du ben, de solore, etc. M. Fournet explique le courant ascendant du matin par l'action calorifique du soleil levant sur les versants et les cimes des montagnes , et le courant descendant du soir par réchauffement de la plaine, beaucoup plus considérable pendant le jour que celui de la montagne.

Nous savons tous combien , dans les climats tempérés où nous vivons les vents sont variables. Ce n'est pas certes dans la zone des alizés qu'on eût inventé ce proverbe, si populaire chez nous : « Changeant comme le vent. » C'est que la zone intermédiaire, qui n'engendre point de grands courants, est le lieu où se rencontrent tous les vents généraux allant soit de l'équateur au pôle, soit du pôle à l'équateur. Ces vents, ayant alors perdu en grande partie leur température et leur impulsion premières, sont susceptibles de se modifier, et se modifient en effet sous l'influence d'une multitude de causes. Toutefois leur mutabilité n'est pas telle, qu'on ne puisse reconnaître dans chaque région la prédominance de certains vents ou leur retour à des époques assez régulières et que leurs changements ne soient soumis à des lois qu'il est possible de déterminer. Ainsi M. Dove a reconnu qu'en Europe les vents se succèdent généralement dans l'ordre suivant : sud, sud-ouest, ouest, nord-ouest nord, nord-est, est, sud-est, sud ; et il a justement assimilé cette rotation à celle des aiguilles sur le cadran d'une horloge : elle s'accomplit en effet, dans le même sens. Il a constaté en outre, — et c'est ce que' tout le monde est à môme de vérifier, — que cette succession des vents a ^surtout lieu en hiver avec une grande régularité, et qu'elle se relie d'une manière à peu près constante aux oscillations du baromètre et du thermomètre , en un mot, aux changements de temps.

De même que les montagnes aux neiges éternelles communiquent au vent du nord, déjà froid naturellement, une température très basse de même aussi les grandes plaines arides, brûlées par le soleil absorbent rapidement d'énormes quantités de chaleur qu'elles renvoient au furet à mesure à l'atmosphère; en sorte que lorsque les déserts de 1 Afrique, par exemple, sont balayés par le vent du sud ou du sud-est ce vent ac |,nert dans sa marche une température de plus en plus élevée et une vitesse de plus en plus grande. Il soulève et entraîne, en outre des nuages de poussière et de sable qui achèvent de le rendre presuuè irrespirable. Tel est le vent du sud-est si fréquent dans les déserts de 1 Afnque et de l'Arabie, et si redouté des voyageurs qui traversent ces grandes mers de sable pendant la saison chaude. En Arabie en Perse et dans la plupart des contrées de l'Orient, ce vent est connu sous les noms de stmoun, de semoun ou de samoun, dérivés de l'arabe samma qui sigmfie poison. Dans la partie occidentale du Sahara, on l'appelle harmattan; en Egypte, on le nomme chamsin (cinquante), parce qu'il souffle chaque année pendant cinquante jours environ, depuis la fin d avril jusqu en jum, époque où commence l'inondation du Nil La plupart des auteurs le désignent de préférence sous le nom de simoun, et ceux qui en connaissent l'étymologie ne manquent pas d'insister sur sa s.gmhcation terrible, et sur les ravages qu'il cause, « sans réfléchir,

dit Kaemtz, que, semblables aux enfants, les peuples non civilisés appellent poison tout ce qui est désagréable ou dangereux. » Le fait est que le simoun , lorsqu'il souffle pendant plusieurs jours de suite, ce qui est rare, peut devenir funeste aux hommes et aux animaux qu'il surprend au milieu du désert. Sa haute température et la vitesse dont il est animé déterminent à la surface du corps une évaporation rapide, qui sèche la peau , accélère outre mesure la respiration , enflamme le gosier et cause une soif dévorante. En même temps il vaporise l'eau dans les outres, et prive ainsi les malheureux voyageurs des moyens d'étancher l'ardeur qui les consume. Le sable brûlant dont il est chargé, et qui pénètre dans les yeux et dans les voies respiratoires, met le comble à leurs souffrances. On sait que le simoun anéantit jadis l'armée de Cambyse. Bien des fois depuis ce vent a fait périr des caravanes entières, et, il y a quelques années seulement, il faillit être funeste au corps d'armée que commandait le général Desvaux.

L'harmattan , très fréquent dans le Sahara occidental , où il souffle souvent cinq à six et quelquefois quinze jours de suite, est accompagné, dit M. A. Maury, d'un brouillard si obscur, qu'on n'aperçoit le soleil que pendant quelques heures après midi. Il dépose sur les plantes et sur la peau une poussière minérale, ordinairement blanche; il dessèche avec une incroyable rapidité les végétaux et tous les objets humides. Tout craque et se fend. Les nègres , pour échapper aux douleurs cuisantes que l'harmattan leur cause aux yeux, aux lèvres, au palais et sur les membres , ont soin de s'enduire de graisse tout le

corps.

Ce n'est pas seulement dans les déserts de sable de l'Afrique et de l'Asie que les vents chauds sont à redouter, mais dans presque toutes les contrées continentales voisines des tropiques. Dans l'Inde, ces vents sont connus sous le nom de sovffle des diables. Ils sévissent fréquemment durant la saison sèche, et répandent dans les campagnes, et jusque dans les villes, l'effroi et la dévastation. Les effets délétères de ces vents ont été sans doute, comme ceux du simoun, fort exagérés. La qualification de souffles empoisonnés que leur appliquent, par exemple, deux historiens anglais, William Thorn et John Macdonald Kimseil, est évidemment hyperbolique. Il est certain toutefois que des vents animés d'une vitesse formidable, emportant avec eux des flots de sable, et dont la température s'élève à 40° et plus, doivent exercer sur leur parcours une action malfaisante, et devenir surtout funestes aux Européens, qui ne savent nullement s'en garantir. A la Louisiane, au Chili, dans les llanos ou pampas de l'Orénoque, on redoute aussi certains vents brûlants et, dit-on, malsains. Sur les côtes de la Nouvelle-Hollande, les vents de terre ont également une très haute température.

Le simoun.

■MHM1

Enfin, dans l'Europe méridionale régnent souvent en été des vents chauds , appelés sirocco en Italie et soluno en Espagne. Ces vents ont probablement la même origine que le simoun. Kaemtz suppose cependant que, dans certains cas, ils peuvent prendre naissance sur les rochers arides de la Sicile ou dans les plaines de l'Andalousie.

On peut considérer comme appartenant à la même famille que le sirocco et le sola.no, probablement même le simoun, le vent chaud qui à certaines époques de l'année souffle sur la Suisse, quelquefois avec la violence d'un véritable ouragan. Ce vent est connu dans le pays sous le nom de fœhn. M. W. Hughes, major du génie des armées de la Confédération , en parle comme il suit dans son livre intitulé les Glaciers ' :

« Dans les Alpes, le fœhn, plus actif encore que le soleil, peut, d'après les expériences faites à Grindenwald , diminuer de 60 à 70 centimètres en douze heures l'épaisseur de la couche de neige. Né dans les sables du Sahara, le fœhn traverse la Méditerranée et se précipite sur les contreforts des Alpes avec une violence quelquefois extrême. Son arrivée est annoncée par une baisse subite du baromètre, et produit une prostration complète des forces.

« Quand il souille avec une semblable violence, le fœhn prend les proportions d'un fléau; ajoutons toutefois que rarement, et seulement aux environs des équinoxes, il atteint le paroxysme de sa fureur. Le plus souvent il aborde les Alpes en bienfaiteur. Dès le mois d'avril il attaque l'hiver, qui depuis huit mois régnait sans partage, et le force à gagner les hauteurs ; souvent aussi ce qu'il a conquis en huit jours il le perd en une seule nuit de tourmente : l'hiver redescend et reprend l'avantage. Cependant, à force d'assauts réitérés et persévérants, le printemps est vainqueur, et l'hiver se retranche sur ses hauteurs inexpugnables, d'où il ne descendra qu'en septembre pour prendre sa revanche... Le fœhn est tellement la condition essentielle de l'été, que les montagnards , témoins chaque année de ces luttes, ont coutume de dire : « Le bon Dieu et le soleil doré ne peuvent rien contre la neige « si le fœhn ne leur vient en aide. »

« Un vol. gr. in-18; Paris, 1867. Challanel aîné, éditeur.