LES ORAGES ÉLECTRIQUES

Les météorologistes distinguent aujourd'hui deox sorles d'orages : les orages électriques et les orages magnifiques. Suus la dénomination d'orages électriques, nous comprenons tous les phénomènes par lesquels se manifeste l'électricité atmosphérique, c'est-à-dire les orages proprement dits, avec les météores aqueux et ignés qui les précèdent ou les accompagnent, et les trombes '.

« Les hautes régions de l'atmosphère, disent MM. Zurcher et Margollé, sont un immense réservoir d'électricité qui s'écoule vers le sol, tantôt silencieusement, tantôt au milieu des éclats de la foudre. Le

1 Le calre de cel ouvrage ne me permettait pas de m'arrêter longuement a ix phénomènes électriques, je me permettrai de rappeler que ce sujet, a déjà été traitr avec quelque développement dans mon livre le Feu du ciel (1 vol. in 8°, 'l'ours, 1861 ). On lira avec beaucoup plus de fruit encore les écrits spéciaux sur cette matière importante, tels que la Notice sur le tonnerre, de F. Aiago; la Méléorolo.jie , de Kaemtz; les Éléments de physique terrestre, de MM. Becquerel; tes TempHcs, de MM. Margelle et Zurcher; les Phénomènes de l'almospkre, de M. 7. ■ireher; les Météores, de MM. Zurcher et Margollé, etc.

premier mode de communication se manifeste surtout en hiver. En été, quand l'air est sec, il n'est plus conducteur du fluide, qui se concentre alors dans les nuages. L'équilibre des forces électriques est rompu, et ne se rétablit que par les conflagrations de l'orage. »

Sauf dans des cas assez rares , l'orage qui va éclater est toujours précédé d'un travail sourd, plus ou moins lent, plus ou moins sensible. Son approche affecte à la fois les éléments, les êtres animés et les plantes. Les personnes nerveuses sont alors en proie à une agitation vague, quelquefois à des spasmes douloureux. Les malades, les blessés, les valétudinaires ressentent une impression pénible, qui n'est pas toujours sans gravité. Les animaux donnent des signes de malaise; les plantes elles-mêmes semblent prises de langueur, et l'on dirait qu'elles attendent avec anxiété le feu qui va les consumer, ou la pluie bienfaisante qui va les ranimer.

Ces effets sont dus à un état particulier de l'atmosphère que, dans le midi de la France, on nomme la touffe : espèce de calme plat où nul souffle ne vient corriger l'élévation de la température. On voit le ciel se charger de nuages très denses que le P. Beccaria comparait à des masses de coton amoncelées. Ces nuages semblent se gonfler, diminuent de nombre et augmentent de volume sans se séparer de leur première base. Les contours, d'abord nombreux et distincts, se fondent ensuite peu à peu les uns dans les autres, de manière à ne plus laissera l'ensemble que l'aspect d'un nuage unique. A ce moment, de brusques rafales balayent en tourbillonnant la surface du sol. Puis le vent cesse, ou plutôt il remonte. Les montagnes nuageuses se mettent en mouvement, roulent les unes sur les autres, s'attirent, se heurtent, se repoussent, comme les vagues d'un sombre océan agité par une tempête intérieure. Bientôt la pluie tombe. Ce sont d'abord de larges gouttes clairsemées, puis de longs filets verticaux, de plus en plus pressés. En même temps les éclairs sillonnent les nues, le tonnerre gronde, les éclats de la foudre se succèdent à des intervalles plus ou moins rapprochés , lorsque même ils ne se produisent pas à la fois sur plusieurs points du ciel. L'orage est alors dans toute sa force. Il dure ainsi, en se déplaçant lentement sous l'impulsion du vent, jusqu'à ce que l'atmosphère se soit allégée des masses d'eau qui s'y étaient accumulées, et que l'équilibre électrique se soit rétabli.

Le symptôme essentiel et caractéristique des orages , ce sont les explosions de la foudre. Depuis les travaux de l'abbé Nollet, de Dalibard, de Buffon, du docteur Bergeret , de Romas, et surtout depuis les admirables découvertes de Benjamin Franklin, l'opinion unanime des physiciens est que la foudre est un phénomène identique par sa

OK

nature avec l'étincelle électrique qu'on tire du conducteur de la machine électrique, ou de la bouteille de Leyde ; qu'il est dû à la recomposition du fluide neutre par la combinaison violente des électricités contraires, soit entre deux nuages, soit entre un nuage et la terre. Cette théorie toute r ois , si plausible qu'elle nous paraisse, si universellement qu'elle soit admise, laisse place à des doutes et à des obscurités qui ne permettent pas encore de donner de la foudre une définition scientifique. Il faut, pour éviter toute erreur, et pour que \a définition s'applique à toutes les hypothèses présentes et à venir, se contenter d'indiquer exactement les faits sensibles qui constituent ce phénomène. C'est pourquoi nous dirons, avec Arago, que la foudre est un météore qui se manifeste, quand le ciel est couvert de certains nuages, par un jet subit de lumière, et par un bruit plus ou moins fort et prolongé. Ce jet de lumière, c'est l'éclair. Le tonnerre n'est que le. bruit qui accompagne l'explosion de la foudre.

Arago et la plupart des météorologistes divisent les éclairs en trois espèces.

La première comprend les éclairs linéaires, qui se montrent sous l'aspect d'un filet de lumière très mince et très arrêté sur les bords. La lumière de ces éclairs est toujours très vive, et en général d'un blanc bleuâlre; on en a vu cependant de rouges et de violacés. Malgré leur rapidité proverbiale , ils ne se propagent pas en ligne droite : presque toujours ils serpentent et décrivent dans l'espace une courbe sinueuse ou une courbe brisée à angles variables. Quelquefois aussi on les voit se partager, à un certain point de leur course, en plusieurs branches parfaitement distinctes. Ce sont les éclairs les plus dangereux, ceux qui atteignent le plus souvent les objets terrestres , qui portent avec eux la mort et l'incendie, et constituent proprement la foudre.

La lumière des éclairs de la seconde espèce, au lieu d'être restreinte à des traits sinueux presque sans largeur apparente, est diffuse, et embrasse d'immenses étendues. Tantôt ces éclairs n'illuminent que le contour des nuages; tantôt on dirait que ceux-ci s'entr'ouvrent pour leur livrer passage, et alors toute la surface du nuage est comme inondée de lumière. Les éclairs diffus sont de beaucoup les plus communs. « Dans un orage ordinaire, dit Arago, il s'en produit des milliers pour un éclair sinueux et fulgurant. »

Les éclairs de la troisième espèce diffèrent totalement des précédents; ils sont extrêmement rares, et remarquables surtout par deux caractères bien tranchés, savoir: leur forme sphérique, qui les a fait désigner sous le nom d'éclairs en boule, et leur mouvement de translation, qui est relativement très lent. Tandis que les éclairs ordinaires

ne durent qu'une fraction de seconde, les éclairs en boule persistent pendant plusieurs secondes ; on peut aisément les suivr^et apprécier leur vitesse. Ils présentent encore d'autres particularités étranges : souvent on les voit rebondir à la surface du sol; quelquefois ils éclatent comme des bombes, avec un fracas épouvantable; d'autres fois ils laissent après eux une traînée de particules enflammées, qu'on a comparées aux fusées de nos feux d'artifice. On ignore complètement l'origine de cette sorte d'éclairs, qui a soulevé parmi les savante les plus vives discussions, et dont on serait tenté de révoquer en doute la possibilité, s'ils n'avaient été observés et décrits par des témoins dignes d'une confiance absolue.

Delandes , dans une note adressée à l'Académie des sciences sur l'orage célèbre qui éclata en Bretagne dans la nuit du 14 au 1S avril 1778, dit que l'église de Couesnon, près de Brest, fut détruite par « trois globes de feu de trois pieds et demi de diamètre chacun , qui, s'élant réunis, avaient pris leur direction vers l'église d'un cours très rapide ».

Le 16 juillet 1750, une maison de Dorking (Surrey) fut fortement endommagéj par un coup de foudre. « Tous les témoins de l'événement, dit Arago, déclarèrent qu'ils avaient vu dans l'air de grosses boules de feu (large balls offire) autour de la maison foudroyée. »

« Le 20 juin 1772, dit encore Arago, pendant qu'un orage grondait sur la paroisse de Steeple-Aston (Wiltshire), on vit dans les airs un globe de feu osciller pendant assez longtemps au-dessus du village et se précipiter ensuite verticalement sur les maisons, où il produisit beaucoup de dégâts. »

Les savants Schubler, Muncke, Kaemtz, Peltier ont également donné la description de phénomènes semblables, qu'ils avaient eux-mêmes observés. M. le professeur Jamin cite, dans son Cours de physique, l'exemple suivant qu'il tenait d'une honorable personne, M m! Espert , qui habitait, lors de l'événement, la cité Odiot, près des Champs- Élysjes, à Paris. « Passant devant ma fenêtre, qui esl très basse, dit cette dame , je fus étonnée de voir comme un gros ballon rouge , absolument semblable à la lune lorsqu'elle est colorée et grossie par les vapeurs. Ce ballon descendait lentement et perpendiculairement du ciel sur un arbre des terrains Beaujon. Ma première idée fut que c'était une ascension de M. Grimai; mais la couleur du ballon et l'heure (six heures et demie) me firent penser que je me trompais, et tandis que mon esprit cherchait à deviner ce que ce pouvait être, je vis le feu prendre au bas de ce globe suspendu à quinze à vingt pieds au-dessus de l'arbre. On aurait dit du papier qui brûlait doucement avec de petites étincelles ou flammèches; puis, quand l'ouverture fut grande

comme (rois fois la main , tout à coup une détonation effroyable fit éclater toute l'enveloppe , et sortir de cette machine infernale une douzaine de rayons de foudre en zigzags qui allèrent de tous côtés, et dont un vint frapper une des maisons de la cité, où il lit un trou dans le mur, comme l'aurait fait un boulet de canon. Ce trou existe encore. Enfin un reste de matière électrique se mit à étinceler comme une flamme blanche, vive. et brillante, et à tourner comme un soleil de feu d'artifice. »

Enfin voici à ce sujet une observation due à .M. Gaultier de Claubry, et qui se rapporte à l'orage du 9 juillet 1874 , à Paris.

Le thermomètre marquait 37 à 38 degrés. La couleur du ciel était ardoise, assez uniforme; quelques nuages seulement s'y trouvaient stationnâmes. Deux orages se distinguaient, du S.-O. et de l'E.-N.-E., lorsqu'un coup formidable se fit entendre en même temps qu'éclatait la foudre. M. Gaultier <'e Claubry était à la fenêtre de son appartement, situé au quatrième élage, rue du Cardinal- Lemoine, d'où la vue est très étendue. Une flamme parut dans la rue Thouin , presque en face; une forte commot'on se fit sentir.

C'est dans la rue Blainville que s'est produit le principal effet, venant de l'E.-N.-E. Une masse de feu passa par-dessus l'école des sieurs, et, après avoir dégradé quelques maisons, se précipita sous la forme d'une boule de 2o à 30 centimètres de diamètre sur le pavé, roula sur le trottoir et éclata. Une partie pénétra dans une boutique pour y éclater de nouveau, et fondit en partie un fil de fer lixô au plancher et qui soutenait un tuyau de poêle.

Cne ouvrière resta comme pétrifiée; elle avait perdu l'ouie, elle balbutiait et pouvait à peine se servir de ses membres. Ces symptômes disparurent promptement. Le magasin avait élé rempli comme de flammes. La tête de la maîtresse du magasin semblait en feu ; une légère brûlure à l'angle externe de l'œil droit résulta de ce phénomène.

Une forte odeur de soufre en combustion se faisait remarquer, et l'air était à peine respirahle. Le concirrge de cette maison, qui se trouvait sur le pas de la porte, sentit pénétrer dans ses vêtements une matière brûlante, qui lui semblait les enflammer; la lumière qui l'enveloppa était comme une flamme.

Une dame de la rue Thouin se vit également enveloppée de flammes. Une autre dame de la place Lacépède éprouva la même sensation et lut légèrement brûlée à la jambe. Enfin , rue Lhomond , une personne ressentit une commotion dans le bras droit en saisi-sant le bouton d'une sonnette.

Le thermomètre ne marquait plus que 21 degrés après cette phase de l'orage.

me

feux Saint-Elmc , qui, dans le système de certains auteurs, constituent la cinquième espèce d'éclairs.

Ces météores ignés étaient bien connus des anciens, q,ii les considéraient comme des prodiges d'un heureux augure, et les appelaient Castor et Pollux. Le nom de feux Saint-Elme, sous lequel ils sont connus des modernes, vient d'une croyance très répandue au moyen âge parmi les marins, qui voyaient dans l'apparition de ce phénomène un signe de la protection de saint Elme, et le saluaient par des cris d'allégresse et des aclions de grâces. On les explique maintenant par l'état fortement électrique de nuages surbaissés qui, au lieu de se décharger violemment et par explosions, se mettent en communication avec le sol par l'intermédiaire des corps aigus et élevés, en sorte que la recomposition du fluide neutre s'opère lentement, sans autre indice apparent que des aigrettes lumineuses qui semblent attachées à l'extrémité des corps conducteurs. Il n'est pas rare que les feux Saint-Elme accompagnent les orages ordinaires, dont ils annoncent, dit -on, la fin prochaine. Mais le plus souvent ils apparaissent dans les nuits orageuses comme des flammes, ou plutôt des lueurs, — car ils sont tout à fait inoflensifs, — adhérentes au sommet des clochers, aux girouettes, aux paratonnerres, à l'extrémité des mâts des navires, à la pointe des armes des soldats en campagne, quelquefois même aux cheveux ou aux vêtements.

Plusieurs observateurs ont signalé d'autres phénomènes électrolumineux dont on pourrait faire une sixième espèce d'éclairs, et que plusieurs auteurs ont appelés, en effet, éclairs ascendants ou éclairs terrestres. Ils consistent dans de larges et brillants météores, dont la terre est d'abord le siège, et qui disparaissent au bout d'un temps plus

Quelques météorologistes admettent une quatrième et une cinquième espèce d'éclairs.

Les éclairs de la quatrième espèce sont ceux qu'on appelle communément éclairs de chaleur, parce qu'ils se manifestent toujours par les temps très chauds ; le vulgaire, n'entendant aucun bruit après leur apparition, les considère comme un simple effet de l'élévation de la température, plutôt que comme un phénomène électrique et orageux. Mais de toutes les théories émises sur l'origine de ces prétendus éclairs de chaleur, la plus plausible est celle qui les rattache à la seconde espèce (celle des éclairs diffus), et les attribue à des orages éloignés, dont les tonnerres ne peuvent être entendus à cause de la distance, mais dont les éclairs projettent leur lumière, soit directement, soit par réflexion, au-dessus de l'horizon. Quant à des éclairs sans tonnerre, 'observation n'en a point fait connaître d'une manière positive qui néritent réellement cette qualification, à moins qu'on ne l'applique aux

ou moins long , avec ou sans explosion , soit sur place , soit après un déplacement plus ou moins étendu et plus ou moins rapide. Enfin rien n'empêcherait de considérer comme des éclairs continus les curieux phénomènes de phosphorescence dont s'accompagnent certains orages, dans lesquels les nuages, les gouttes de pluie, les grêlons, et même

Feu Saint-Elme.

l'eau qui ruisselle sur le sol jellent de vives lueurs blanches, bleuâtres

ou rougeâtrcs.

Disons maintenant quelques mots du tonnerre, qui est à la foudre ce que la détonation est à l'explosion d'une arme à feu.

Dans la grande majorité des cas, ce bruit n'est cnlendu qu'un certain temps après l'apparition de l'éclair; mais nul n'ignore qu'il se produit dans le même instant, et que l'intervalle qui s'écoule entre les deux perceptions est dû à la différence énorme de vitesse qui existe entre la lumière et le son. Il est facile, d'après cela, de mesurer l'éloignement des nuages orageux par le nombre de secondes qui sépare l'éclair du tonnerre, chacune de ces secondes représentant une distance de trois

cent trente-sept mètres. Les plus grands intervalles sont de quarantecinq à cinquante secondes. Tout le monde a remarqué que lorsque la foudre éclate à quelques mètres seulement de l'endroit où l'on est, le bruit se fait entendre en même temps que l'éclair brille. Dans ce cas, la détonation est extrêmement violente et de très courte durée; elle ressemble assez bien au bruit que ferait une pile d'assiettes tombant du haut d'une maison sur le pavé.

Lorsque la décharge électrique a lieu à une certaine dislance, son bruit présente-, selon les circonstances, des caractères très divers. Toutefois le bruit, — on pourrait dire le son du tonnerre, — est ordinairement plein , très grave et vraiment majestueux. Les expressions de grondements , de roulements , qui ont passé dans le langage usuel , rendent bien la nature de ce bruit qui se prolonge quelquefois pen lant plus d'une demi-minute, avec des diminutions et des recrudescences successives d'intensité. Ces roulements inégaux, et en apparence capricieux, sont dus aux répercussions que les accidents du terrain et les nuages eux-mêmes font éprouver au son primitif.

Je dois mentionner ici ce singulier contre -coup auquel donne lieu quelquefois la « chute du tonnerre », et que les physiciens ont justement appelé le choc en retour.

Ce phénomène consiste en une commotion plus ou moins forte, parfois mortelle, que des hommes ou des animaux ressentent au moment où la foudre éclate, et non pas sur eux, mais à une distance qui peut être considérable. Voici comment on l'explique.

Un nuage électrisé, passant au-dessus du sol, décompose d'abord insensiblement l'électricité neutre des corps assez rapprochés de lui pour être soumis à son influence. L'électricité contraire à celle du nuage est attirée à la surface et aux extrémités supérieures de ces corps, tandis que l'autre est repoussée dans le réservoir commun. Si, après cela, le nuage s'éloigne ou s'élève sans avoir occasionné d'explosion, son influence s'évanouit graduellement. Mais supposons que la lécharge vienne à s'opérer, en d'autres termes, que la foudre éclate entre le nuage et quelqu'un des corps influencés. Que se passe-t-il alors? Le nuage, tout à l'heure chargé d'électricité négative, a recomposé son fluide neutre aux dépens du fluide positif du corps foudroyé. Son influence sur les autres corps cesse tout à coup; l'électricité positive qui s'était accumulée sur ceux-ci rentre aussitôt dans le sol, ou bien elle attire brusquement l'électricité de nom contraire , nécessaire pour la neutraliser. Ces corps sont donc foudroyés , eux aussi , bien que , pour ain3i dire, en sens inverse de celui qui a reçu la décharge, et ils éprouvent une secousse, un choc dont l'intensité dépend de leur distance au nuage et de leur plus ou moins grande conductibilité po:.r le

fluide électrique. Ce choc n'est d'ailleurs jamais accompagné du dégagement de chaleur et de lumière qui caractérise la décharge électrique directe.

La crainte des dangers de la foudre a conduit les hommes à chercher les moyens de garantir eux, leurs habitations, leurs richesses, des atteintes du terrible météore. Mais pendant bien des siècles ils n'ont eu recours dans ce but qu'à des conjurations superstitieuses ou à des moyens empiriques quelquefois nuisibles, toujours impuissants. Il était réservé à Franklin de doter l'humanité du merveilleux talisman qu'elle avait cherché si longtemps en vain. Chacun sait que le paratonnerre est une application de la conductibilité des métaux pour le fluide électrique, et du pouvoir des pointes, constaté aussi par le célèbre physicien de Philadelphie.

Cet admirable appareil, — je dis admirable par sa simplicité et son efficacité, — consiste en une barre ou verge de fer lixée sur le fait' des édifices, ou sur les navires au sommet du grand mât, communiquant par sa partie inférieure avec un conducteur (chaîne ou tige métallique) qui pénètre profondément dans le sol nu plonge dans la mer, et terminée à son extrémité supérieure par une pointe en platine, ou mieux en cuivre doré.

On ne construit plus aujourd'hui un seul bâtiment de quelque importance qui ne soil surmonte d'un paratonnerre. Sur la demande du gouvernement, l'Académie des sciences a publié en lxl\ une instruction relative à la construction et à la pose des paratonnerres. Un supplément a élé ajouté à cette instruction on 1 S 5 4 , et de temps en f 'inps l'Académie en rappelle les dispositions , complétées ou modifiées suivant les progrès de la science On admet qu'un paratonnerre protège un espace circulaire d'un rayon double de sa hauteur. Ainsi l'action d'un paratonnerre de huit mètres de hauteur s'étend à seize mètres à la ronde. Il faut donc, élever autant de paratonnerres use te bâtiment a de fois trente-deu\ mètres d'étendue longitudinale.

Les orages semblent engendrer les éléments les plus opposés. Us : '^.'liaient guère que pendant les fortes chaleurs de l'ele, — au moins C'U-ce toujours alors qu'ils sont le plus violents, — et un de leurs e Tels les plus ordinaires est de faire tomber sur la terre une pluie de. véritables glaçons, quelquefois très volumineux. Cette pluie de glaçons, la •jréle, pour l'appeler par son nom , est encore pour les physiciens un problème incomplètement résolu. Plusieurs théories ont été proposées pour expliquer sa formation ; aucune n'a pu être acceptée, comme entièrement satisfaisante. Elles supposent toutes des circonstances qui accompagnent ordinairement, mais non pas toujours, la chute de la grêle, ou qui ne sont guère accessibles à l'observation.

Ce qu'il y a de certain, c'est que la grêle ne ressemble point du tout au grésil, dont la formation, comme on l'a vu plus haut, s'explique aisément. Outre qu'elle ne se produit que dans la saison chaude, et qu'elle s'échappe exclusivement des nuages orageux , on a remarqué qu'elle accompagne les orages diurnes beaucoup plus souvent que les orages nocturnes. Elle consiste d'ailleurs en grains de glace, d'une forme et d'une structure particulières. Ces grains sont , en général , arrondis ou piriformes. On en voit aussi d'aplatis, d'autres anguleux , ou hérissés d'aspérités. Ils paraissent formés, pour la plupart, de couches concentriques, les unes opaques, les autres diaphanes, enveloppant un noyau central opaque, assez semblable à un grain de grésil, et qui semble être l'embryon primitif du grêlon. Quelques-uns offrent une structure rayonnée. Quant à leur volume, il est extrêmement variable. Les plus petits tont gros à peu près comme des grains de chêne vis; il n'est pas rare d'en voir atteignant les dimensions d'un pois ou d'une noisette. 11 en est qui ont le volume d'un œuf. On cite quelques orages qui ont fait tomber, en certains endroits, des grêlons pesant quatre à cinq cents grammes; enfin l'on a parlé de grêlons dont le poids allait jusqu'à deux kilogrammes, et qui, le 15 mai 1829 , enfoncèrent les toits de plusieurs maisons dans la ville de Cazorta, en Espagne.

Il est bien établi aussi que les nuages porteurs de grêlons, au lieu de se former localement, dans quelques régions, sont toujours des météores voyageurs, erratiques ; et cette observation fournit à M. Faye la base d'une théorie très ingénieuse et assez plausible de la formation de la grêle.

Au lieu de considérer isolément la manière dont, un orage étani donné la grêle peut s'y former, il faut, selon le savant académicien, considérera la fois, d'une manière générale, tous les caractères des orages, les distinguer et les classer. Ces caractères, dit M. Faye, son! les suivants :

1» Les nuages, qui ordinairement ne donnent aucun indice de tension électrique, sont, pendant les orages, complètement chargés d'électricité; 2° dans ces nuages, situés à 1,200 mètres, par exemple, audessus du niveau de la mer, il se forme incessamment des quantités «le glaces énormes et, pour ainsi dire, inépuisables; 3° les orages, au lieu de se former sur place, de rester stationnaires et de se dissiper par épuisement, comme on le croyait naguère, voyagent avec une vitesse de dix, quinze et quelquefois vingt lieues à l'heure. Les nuages n'ont qu'une étendue restreinte, et passent au-dessus d'un lieu donné en quelques minutes; mais ils parcourent souvent une longue distance et ne cessent, tout en marchant, d'engendrer et de verser la grêle. Ces

trois caractères essentiels des orages à grêle étant donnés, M. Paye ne pense pas qu'on en doive chercher l'origine dans les régions inférieures, dans des courants ascendants « formés on ne sait comment »; cardans les basses régions de l'atmosphère régnent : 1° un calme complet; 2° une chaleur étouffante; 3° une tension électrique à peine sensible, c'est-à-dire précisément trois conditions incompatibles avec la production de la grêle. C'est donc dans les régions supérieures qu'il faul chercher, et c'est là que l'on trouve les conditions favorables, à savoir : le froid, le mouvement et la tension électrique. En effet, Gay-Lussac a constaté, — et d'autres physiciens ont confirmé cette observation, — que la tension éleclrique s'accroît à mesure qu'on s'élève; à une ou deux lieues d'altitude, au-dessus de la zone des nimbus, ordinairement très peu électrisés, s'étend comme une vaste nappe d'électricité positive, qui enveloppe le globe et se meut incessamment vers l'un ou l'autre pôle, déchargeant son électricité dans le sol, soil par des coups de tonnerre, soit par des aurores boréales.

Voilà pour la tension électrique. Quanta la température des hautes régions de l'atmosphère, on sait qu'elle atteint des limites négatives telles, qu'on peut quelquefois à peine les mesurer. On sait encore que les cirrus, qui sont les nuages de ces hautes régions, sont exclusivement formés de petites aiguilles de glace. Enfin on connaît aussi aujourd'hui le mouvement propre des courants supérieurs, qui semblent tout à fait indépendants des couches inférieures, et qui ayant, dans nos climats, une vitesse et une épaisseur très grandes, représentent une énorme provision de force vive. Cette force vive ne descendrait pas jusqu'à nous, si les courants supérieurs avaient toujours la même vitesse. Mais il n'en est pas ainsi , et par l'effet de l'inégalité de vitesse des courants, il se forme, dans la masse aérienne supérieure, des gyrations, de véritables tourbillons ou cyclones ayant une tendance d'autant plus marquée à se propager de haut en bas, que leur vitesse est plus grande.

Ces tourbillons sonl, d'après M. Faye, les véritables agents générateurs de la grêle; ce sont eux qui, d'abord, chassant à leur périphérie les aiguilles de glace des cirrus, les agglomèrent en petits grains qu'ils mtraînent ensuite de haut en bas au contact el jusque dans la masse des nuages orageux. Là les grains , à raison de leur température extrêmement basse, grossissent plus ou moins en congelant à leur surface , en couches superposées, l'eau vésiculaire des nimbus. En même temps, la forte tension électrique des nappes supérieures entraînées par le tourbillon se communique au nuage, à la surface duquel s'accumule l'électricité positive, et l'orage ne tarde pas à éclater.

M. Faye cite, à l'appui de sa théorie, une très curieuse observation

de feu M. Lecoq, de son vivant professeur à la faculté des sciences de Clermont-Ferrand , et correspondant de l'Académie des sciences. M. Lecoq a vu de 1res près, sur le Puy-de-Dôme, la grêle se former et tomber dans des conditions qui sont bien à peu près celles que suppose M. Faye.

« Je voyais de loin, a-t-il écrit, la grêle se précipiter des nuages inférieurs et tomber sur le sol... Le nuage qui la laissait épancher avait les bords dentelés et offrait dans ces bords mêmes un mouvement de tourbillonnement qu'il est difficile de décrire. Il semblait que chaque grêlon fût chassé par une répulsion électrique ; les uns s'échappaient par-dessous, les autres en sortaient par-dessus. Enfin ils partaient dans tous les sens... Après cinq à six minutes de cette agitation extraordinaire, à laquelle les bords antérieurs des nuages semblaient seuls participer, la grêle cessa, et le nuage à grêle, qui n'avait pas cessé de s'avancer très vite, continua sa route vers le nord. »

Bientôt après, M. Lecoq était enveloppé d'un second nuage à grêle. Malgré les coups de foudre qui partaient à quelques mètres de lui, il demeura courageusement pour observer jusqu'au bout le phénomène. Les grêlons avaient à peu près le volume d'une noisette et présentaient la structure ordinaire. Ils étaient nombreux, pressés, et animé, d'une grande vitesse horizontale. Plusieurs vinrent frapper M. Lecoq, mais sans lui faire de mal. La majeure partie du nuage passant audessus de sa tête , il entendait distinctement le sifflement des grêlon*; , ou plutôt un bruit confus formé d'une infinité de petits bruits partiels Kotez que tout cela se passait au sein du nuage, qui ne laissa échapper sa charge de grêle qu'à une demi-lieue au delà du point où se trouvait l'observateur.

Un autre météorologiste, M. Colladon , est venu à son tour apporter à l'Académie les résultats de ses observations sur deux orages de grêle qui se sont produits en Suisse et dans le sud -est de la France le 7 et le 8 juillet 1875. L'auteur a complété et contrôlé ce qu'il a vu de ses yeux, à l'aide des descriptions publiées dans les journaux, des relations de ses correspondants personnels et des rapports officiels destinés à constater l'importance des dégâts. Ces deux orages ont été marqués par des séries d'éclairs muets , de formes très capricieuses , qui se succédaient sans interruption , surtout dans l'orage du 7. D'après les renseignements recueillis par M. Colladon, les grandes nuées électrisées d'où s'échappe parfois la grêle ne sont pas un seul corps conducteur chargé d'électricité. Elles ne forment pas non plus, comme l'avait supposé Volta, deux couches placées l'une au-dessus de l'autre à une assez grande distance , et se renvoyant de haut en bas et «le bas en haut les grêlons comme les plateaux métalliques se renvoient

L'orage,

les balles de moelle de sureau dans l'expérience de la danse des pantins. Toutefois la théorie que propose M. Colladon se rapproche beaucoup plus de celle de Volta que de celle de M. Faye. Selon cet observateur, les groupes orageux se composent d'un grand nombre de centres électriques distincts, assez rapprochés les uns des autres, et pouvant être assemblés diversement. Celte constitution complexe de la masse nuageuse où se forme la grêle est rendue visible par les formes capricieuses des éclairs qui sillonnent tantôt une partie, tantôt une autre de sa surface, et qui dessinent des lignes sinueuses , ou des courbes ouvertes ou même fermées, ou encore des arabesques, ou qui, d'autres fois, se divisent en plusieurs branches. Ces divers éclairs, dit M. Colladon, se montrent dans toutes les parties, mais surtout dans la partie moyenne d'un ensemble de nuages élevés « que des lueurs incessantes semblent parcourir d'une manière discontinue, chaque éclair étant composé de plusieurs lueurs successives ».

C'est entre les foyers électriques multiples dont se compose la nuée orageuse que les grêlons sortiraient ballottés par l'effet de leur énorme tension positive ou négative, et qu'ils s'envelopperaient alternativement d'aiguilles de glace, de grains de grésil et de goutles d'eau glacée. M. Colladon suppose que la vitesse de leurs oscillations doit se ralentir à mesure que leur volume augmente ; ce qui rend assez bien compte de l'épaisseur croissante, du centre à la circonférence, des couches superposées qui enveloppent le noyau central. « En outre, on peut concevoir, ajoute l'auteur, que pendant que les grêlons sont ainsi suspendus au sein des nuages et fortement électrisés, plusieurs d'entre eux, pourvus de protubérances, doivent prendre un mouvement gyraloire comme le feraient des tourniquets électriques ; ils grossissent plus rapidement dans le sens du rayon de rotation , et doivent finalement acquérir la forme de grêlons plats et réguliers, comme ceux qui sont tombés en grand nombre le 7 juillet. »

Enlin M. Planté, dans plusieurs notes présentées à l'Académie des sciences en 1875 et 1876, s'est appuyé sur des expériences de laboratoire pour affirmer que la cause génératrice de la grêle est surtout l'électricité, qui, par son accumulation dans les nuages et la puissance instantanée de ses décharges, détermine la formation subite et la chute des globules de glace. Les vents, les tourbillons, l'abaissement de la température ont sans doute aussi leur part dans le phénomène; mais cette part, selon M. Planté, est secondaire, ou plutôt préparatoire, car elle consiste seulement à placer dans des conditions convenables les éléments sur lesquels l'électricité doit exercer son action.