CHAPITRE XVI

Le « problème » de l'atmosphère.

Nous touchons bientôt au terme de ce livre; nous avons, au cours de ses divers chapitres, vu quelles lacunes existaient dans cette étude de l'atmosphère qui nous entoure : sans doute y en a-t-il encore beaucoup d'autres que les progrès nouveaux de la physique nous révéleront successivement. Ce que nous savons est peu, en regard de ce que nous ne savons pas, et Ton serait presque tenté de se laisser aller au découragement en présence de la tâche à accomplir si le découragement dans la recherche n'était la moins scientifique des attitudes.

Il nous faut donc accumuler le plus de documents possible sur cet Océan aérien dont nous avons commencé à faire la conquête, non plus des documents « sur le sol », mais des documents « d'altitude ». Ce n'est qu'en sachant ce qui se passe dans toute l'atmosphère, à toutes les hauteurs, que nous pourrons espérer quelque jour en connaître les lois et pouvoir enfin résoudre le grand problème de l'atmosphère, qui est la Prévision du temps.

Car c'est là le but pratique de la météorologie telle qu'elle doit être; certes, il faut reconnaître l'utilité, la nécessité même de ces longues et patientes compilations de bureau qui consistent à dépouiller d'innombrables observations et à dresser des statistiques des

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divers éléments atmosphériques ; mais cela ne suffit plus. C'est bien de savoir « jcomment » se répartissent les divers facteurs qui affectent Fétat de Tair : nous avons l'ambition de savoir « pourquoi » ils se répartissent ainsi. Si nous connaissions ce « pourquoi », nous serions à même, sachant les causes, de prédire les effets, et alors seulement Tétude de Tair serait une « science » au vrai sens du mot, car, comme Ta si justement dit Le Verrier, Tillustre initiateur de la centralisation des observations internationales : « La météorologie ne passera à Tétat de science que le jour où elle pourra prédire longtemps à Tavance la hauteur de la colonne barométrique. » Prédire la hauteur du baromètre en un lieu donné revient, en effet, à connaître d'avance les mouvements atmosphériques de ce lieu.

' Voyons où en est, actuellement, cette grave question de la « prévision du temps » et quels sont les moyens que l'on a, aujourd'hui, d'annoncer « le temps qu'il fera » connaissant « le temps qu'il fait ». Remarquons dès maintenait que le problème a deux aspects bien distincts. On peut se borner à demander modestement à la nikéorologie de nous annoncer le temps pour le lendemain ou pour le surlendemain : cela suffît, dans beaucoup de cas, à éviter des désastres en agriculture, à empêcher de partir un navire qui, sans cela, prendrait le large. C'est là la prévision à courte échéance.

Mais nos ambitions peuvent aller plus loin : nous pouvons chercher à prédire, à longue échéance, l'état de l'atmosphère, et par le mot « longue échéance », il faut entendre la prévision plusieurs années à l'avance. Cela ne veut pas dire que notre ambition aille jusqu'à savoir combien il tombera d'eau à Bucarest le 18 avril 1972, par exemple, ou quelle y sera la température de l'air à la même date, à 9 heures du matin. Mais cela signifie que nous désirons pouvoir

dire d*avance qoeile sera « Tailore générale » de Tannée en question, si elle sera froide ou chaude, humide ou sèche; si elle sera riche ou pauyre en orages, etc. En un mot, la préyision à longue échéance revient à chercher s'il y a, dans les phénomènes atmosphériques, une loi de périodicité.

Parlons d'abord de la prévision à courte échéance : elle se fait, dans les services météorologiques, par Fétude des cartes synoptiques^ dressées chaque jour en réunissant par une courbe les lieux de la Terre où la pression est la même : ce sont les lignes isobares^ intersection avec le sol des c< surfaces isobares » qui réunissent les points de l'atmosphère entière où la pression atmosphérique a la même valeur.

Ces « cartes synoptiques » sont construites pour la pression atmosphérique et pour la température : en un mot, il y a des « cartes d'isobares » et des « cartes d'isothermes. « Elles sont construites à l'aide des observations transmises par le télégraphe à partir des diverses «stations» en correspondance avec les bureaux centraux des divers pays. Ainsi les prévisions que l'on peut tirer directement de ces cartes dépendent du service télégraphique; si une tempête arrive de l'Ouest, on n'a pour se prémunir, que le temps qu'elle met à parcourir la distance qui nous en sépare lorsqu'elle nous est signalée. Dans le cas d'une tempête marchant à raison de 50 kilomètres à l'heure, il faut, pour en être averti un jour d'avance, qu'elle soit distante d'au moins 1.200 kilomètres.

Quand, sur une carte du temps, les isobares sont en forme de courbes vaguement concentriques et contournent une plage où la pression est minima, on a la figuration d'une « dépression », et le déplacement de cette dépression sur les cartes successives permet de conclure quelle sera sa marche probable pour le lendemain. Les isobares d'aspect allongé, en manière

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d'ellipse, présagent généralement une augmentation de la dépression principale; l'existence d'un aiiticyclone, ou centre de haute pression en avant de la route suivie par une bourasque peut, dans certains cas, l'arrêter et Tobliger à se dissoudre sur place. Ces bourrasques, d'ailleurs, sont rarement isolées : elles arrivent par séries, se succédant à un, deux, trois jours d'intervalle, jusqu'à ce qu'il y ait un « changement d'allure » dans le régime général de l'atmosphère.

Sur les cartes du temps sont également tracées les lignés isanomales, numérotées en chiffres romains : ce sont les lignes qui réunissent les points de la surface terrestre auxquels on a observé la même variation du baromètre pendant un jour : leur importance est considérable.

La position de l'Europe la désavantage au point de vue de la prévision immédiate des tempêtes : celles-ci viennent presque toutes de l'Ouest; beaucoup d'entre elles, d'ailleurs, ne viennent pas d'Amérique, comme on le croyait autrefois, et plus de la moitié prennent naissance en plein Atlantique, comme le fait clairement comprendre la lumineuse théorie de Maurice de Tastes. Ce sont donc les stations avancées vers rOuest, Açores, Valentia, en Irlande et l'Islande qui nous donneront les plus précieuses indications. La télégraphie sans fil, aujourd'hui entrée dans la pratique courante des navigateurs, leur permettra bientôt d'enVoyer aux stations continentales des renseignements d'une importance capitale sur l'état du temps au large : grâce à eux la prévision imédiate sera grandement améliorée.

C'est en inspectant les cartes successives des journées précédentes que Ton peut pronostiquer le temps du lendemain. 11 faut d'abord regarder ce qui se passe aux environs de Valentia; une tendance à la baisse dans ce poste avancé vers l'Ouest est toujours une

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chance de mauvais temps, surtout si les lignes isanomaies en entourent concentriquement la place sur la carte. En combinant les déductions de cette étude et les symptômes locaux, on peut espérer pronostiquer le temps un jour d'avance avec une probabilité d'exactitude de 78 °/o, ainsi qu'il résulte des statistiques du Bureau central météorologique.

78 7oi ce n'est évidemment pas beaucoup, et cela constitue presque un quart de prévisions erronées. On ne peut, dès lors, s'empêcher de reconnaître combien ces méthodes classiques utilisent mal les renseignements accumulés au prix d'un laborieux et coûteux effort, car, cette proportion de 78 Vo, on peut l'atteindre presque, d'une façon infiniment plus simple, en mettant à profit le principe de continuité que l'on trouve à la base de tous les phénomènes naturels.

En effet, en annonçant simplement que « demain il fera le même temps qu'aujourd'hui » on fait une prévision que la statistique démontre exacte dans la proportion de 75 °/o, c'est-à-dire presque la même que celle des prévisions des offices météorologiques. Gela se comprend aisément : les beaux temps et les mauvais temps arrivant par séries. Le proverbe latin Post nubila Phœbus devrait être quelque peu transformé, et la vérité serait de dire : « Après la pluie, la pluie, après le beau temps, le beau temps ». Ce n'est que quand le « régime dé série » change, quand une série de bourrasques ou de pluie succède à une série claire, qu'il va changement considérable d'un jour à l'autre, et, comme nous l'avons dit, cela n'arrive guère qu'une fois sur quatre. Voilà donc la méthode la plus simple de prévision prochaine du temps; en la combinant avec l'observation rationnelle du baromètre, on peut ainsi arriver à des prévisions assez exactes.

Toutefois, cette proportion de 75, de 78 Vo môme

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de prévisions justes n'est pas très grande; elle est loin de suffire aux besoins de Tagriculture et de la navigation. Un distingué météorologiste français, Gabriel Guilbert, a amélioré dans une proportion considérable le mode de prévision à courte échéance, en y apportant des vues personnelles d'une grande originalité. Sa méthode est très sûre, d'une application facile, et augmente dans des proportions telles la probabilité des pronostics que l'on peut dire que, là où les prévisions parles méthodes classiques se trompent cinq fois, les prévisions par la méthode Guilbert ne se trompent qu'une fois : c'est un beau résultat, et cela diminue des 4/5® les erreurs que laisse à prévoir l'application des méthodes ordinaires.

La- méthode Guilbert est appliquée en Hollande et en Allemagne ; elle ne l'est pas, officiellement du moins, en France : nul n'est prophète en son propre pays. Mais elle a reçu de tels témoignages de la part de savants tellement autorisés que l'on peut la considérer comme la meilleure et la plus pratique de celles qui existent actuellement. Nous allons en résumer brièvement les principes.

: -Elle est basée sur la notion du vent normal. Quand il existe entre deux points de la Terre une différence

.de pression, le vent doit souffler de la haute pression vers le point où la pression est plus faible ; pour une différence donnée de hauteur barométrique, il doit y avoir, dans une atmosphère en régime régulier, un vent de vitesse déterminée , correspondant à cette différence: C'est ce vent que Gabriel Guilbert appelle le vent normal. Comme les cartes météorologiques donnent, aux diverses stations qui y figurent, les vitesses du vent « observé » on peut voir à première vue si ces vitesses sont égales à celle que doit avoir le vent théorique, si elles lui sont inférieures ou supérieures, en un mot si le vent est normal, s'il est anormal par excès ou anormal par défaut. Comme règle effective

326 LES pROBi^ÊMSs.Di: l'atmosphère

pour apprécier si le Tent est normal, Gabriel Guilbert donne celle-ci, qui résulte de nombreuses aimées d'observation : on peut considérer comme noimial un vent dont l'intensité, exprimée de à 9 dans l'échelle télégraphique qui sert à indiquer la force du vent dans les télégrammes météorologiques, est le double du nombre qui exprime le gradient barométrique, celui-ci étant mesuré en millimètres par degré géographique.

Ceci posé, on peut réduire à trois règles fondamentales la méthode de Guilbert :

1° Toute dépression qui donne naissance à des vents de force supérieure à la normale se comble plus ou moins rapidement ; au contraire, toute dépression qui donne naissance à des vents anormaux par défaut se creuse et devient une tempête.

2** Toute dépression entourée de vents inégalement anormaux marche vers la région de moindre résistance.

8° La hausse de pression a lieu suivant une direction perpendiculaire au vent proportionnellement trop fort, et se fait de droite à gauche : le vent anor-mal par excès fait monter la pression sur sa gauche 1.

Ces règles sont des plus remarquables, surtout si on les compare aux méthodes ordinaires de prévision. Celles-ci, en effet, se bornent à indiquer l'itinéraire probable de la dépression pour le lendemain, sans pouvoir prédire s'il y aura embellie ou aggravation . La méthode Guilbert, au contraire, nous indique non seulement cet itinéraire, mais nous dit ce que va devenir la dépression en question, si elle se calmera ou s'irritera davantage, dans quel sens elle se dirigera, et surtout de quel côté seront les plus hautes pressions : c'est cette dernière règle qui est la plus importante,

1. Voir A. Berget. Le temps qu'il fait^ le temps qu'il fera^ 1 vol. in-8. Paris-, Delagrave^ 1912.

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car elle permet de faire d'avance, en quelque sorte, la « carte météorologique » du lendemain.

Aussi la méthode Guilbert à-t-elle permis d'annoncer vingt-quatre heures à Tavance des tempêtes que les météorologistes professionnels déclaraient eux-mêmes « impossibles à prévoir». Elle est unejolie solution d'un important « problème de l'atmosphère », et c'est elle que doivent appliquer les aéronautes et les aviateurs, les agriculteurs et les marins, s'ils veulent avoir le maximum de probabilité dans l'annonce du temps du lendemain : ils porteront de 78 à au moins 90 °/o les chances d'exactitude de leurs prévisions, et ce n'est pas peu de chose. En combinant cette sûre méthode avec les pronostics locaux, avec l'observation des nuages et des vents, avec les indications fournies par l'expérience personnelle, on arrive à une presque certitude.

Ce que nous venons de dire est relatif aux prévisions météorologiques pour la France et l'Europe occidentale, régions qui, nous l'avons dit, sont désavantagées au point de vue des avertissements météorologiques, la plupart des tempêtes venant de l'Ouest, c'est-à-dire de l'Atlantique ; ce n'est que lorsqu'un service régulier d'observations faites au large parles navires et transmises au continent par T. S. F. sera régulièrement organisé, que nous pourrons appliquer d'une façon vraiment efficace les méthodes de prévision prochaine du temps.

Il n'en est pas de même aux Etats-Unis de l'Amérique du Nord : d'abord, le service météorologique de ce pays, le Weaiher Bureau^ est organisé et dirigé de façon absolument supérieure; de plus, la situation géographique du territoire de l'Union, étendu de l'Ouest à l'Est, y facilite singulièrement la prévision du temps. Les dépressions prennent naissance dans l'ouest de ce vaste pays, qu'elles traversent dans son

centre ; elles peuvent ainsi être « suivies » et leur arrivée peut être annoncée aux Etats de TEst dans des conditions d'exactitude bien supérieures à celles que nous avons en Europe. De plus, l'observation continue des variations de pression aux îles Hawaï, au centre du Pacifique nord, a permis de constater que ces variations précèdent presque toujours de plusieurs jours certaines perturbations sur la côte californienne et même sur le continent nord-américain tout entier. Grâce à ces conditions géographiques avantageuses, grâce à la merveilleuse organisation du Weather Bureau qui en tire le meilleur parti possible; les prévisions ne se bornent pas à être faites pour le lendemain : elles sont presque toujours faites pour trente-six ou quarante-huit heures d'avance. Dans le cas où l'on utilise des observations caractéristiques faites aux îles Hawaï, elles peuvent même, parfois, être faites une semaine d'avance. Aussi la moyenne des prévisions justes s'élève à 85 pour cent ; en certaines stations plus favorisées par leur position, la moyenne, sauf en avril et en mai, monte jusqu'à

Le résultat pratique de ce service de prévisions est prodigieux. L'une des Chambres de commerce des régions agricoles signalait récemment que l'utilisation d'wn seul des avertissements envoyés par le Weather Bureau avait sauvé d'un désastre, sans cela certain, 12.500.000 francs de récoltes. En Floride, 500.000 francs de fraises ont été sauvées en une nuit grâce aux prévisions ; les expéditeurs d'œufs profitent de l'annonce des « vagues de froid d pour faire leurs envois, et, inversement, les brasseurs arrêtent les leurs quand les avertissements leur font savoir que la température dépassera 20 degrés. En 1910, toutes les prévisions de gelées ont été exactes, et annoncées trente-six heures d'avance, La Californie put sauver ainsi pour deux cents millions de fruits !

LE « PROBLÈME )) DE l'aTMOSPHÈRE 329

Voilà pour les services rendus à ragriculture. Quant à ceux qu'une telle organisation peut rendre à la navigation maritime et à la navigation aérienne, ils sont incalculables. Enfin, le Weather Bui^eau a organisé un service spécial de prévision des crues des grands fleuves : au cours d'une des dernières années, les riverains du Mississipi ont pu sauver pour 75 millions de bétail et de denrées, grâce à des avertissements de crues fournis huit%jours d'avance.

Les Américains du Nord sont, par essence, des hommes « pratiques », Le budget annuel du Weather Bureau est de 8 millions de francs : on voit, par l'importance des services que rend cet établissement unique au monde, que c'est là de l'argent « bien placé ». Qu'il nous soit permis d'exprimer le souhait de voir nos gouvernements européens s'inspirer de ces magnifiques résultats, donner aux institutions météorologiques du vieux continent les moyens matériels de rendre des services réels, diminuer les entraves administratives qui en paralysent trop souvent le bon fonctionnement, et choisir pour les diriger des hommes « de progrès ». Le jour où ces conditions seront réalisées, le jour où, parallèlement à des services d'observations consciencieuses seront institués des services de recherches météorologiques, et où la haute atmosphère sera explorée comme l'atmosphère inférieure, alors on pourra augmenter encore la sûreté et l'étendue des prévisions à courte échéance ; la prévision à trois jours sera chose générale, l'on verra qujels bienfaits la Météorologie ainsi comprise prodiguera à l'humanité.

Examinons maintenant l'autre côté de la question : la prévision à longue échéance.

Cette prévision a, de tout temps, hanté l'esprit de tous ceux qui étudiaient l'atmosphère ; de tout temps 011 a cherché à trouver des lois de périodicité dans les

manifestations des phénomènes atmosphériques : ne voyons-nous pas, dans la Bible même, les séries d'années humides et d'années sèches figurées par le double symbole des sept vaches grasses et des sept vaches maigres? L'empirisme, la superstition ont fourni des pierres à Tédifice et, pendant longtemps, en présence de Tinsuffisance des « lois » énoncées, on a cru le problème impossible à résoudre.

Aujourd'hui, ia question est entrée dans une autre voie et c'est dans le rayonnement solaire que l'on a tîherché et que l'on commence à trouver la clef do mystère : c'est à sir William Herschel que revient l'honneur d'avoir ouvert la voie dès le commencement du XIX' siècle. L'illustre astronome, tout en constatant le manque de données météorologiques, permettant, à son époque, de se faire une idée précise de l'allure des saisons, a eu l'idée de s'adresser à un phénomène naturel qui est, en quelque sorte, une « intégration » des effets du rayonnement solaire, et ce phénomène, c'est tout simplement la végétation. Le prix du blé représente exactement la rareté ou l'abondance de sa production dans les régions où on l'étudié, c'est-àdire, en définitive, « est uu critérium certain de la quantité de lumière et de chaleur émise parle Soleil.»

Sir W. Herschel a étudié la période comprise entre les années 1650 et 1713, c'est-à-dire a fait porter ses recherches sur une série de soixante-trois années consécutives. Il a constaté, en examinant les variations des prix du blé pendant cet intervalle, qu'il se produisait une rareté de la végétation durant les années an cours desquelles le Soleil n'avait pas de taches : ces dernières seraient donc les symptômes d'une abondante émission de lumière et de chaleur.

Ainsi, dès 1801, un homme de génie pressentait la cause des grandes fluctuations dans le régime de notre atmosphère. A cette époque, la Physique solaire se bornait à la seule connaissance des taches. On igno-

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rait les relations de cause à effet qui lient les variations du rayonnement solaire à celles du magnétisme terrestre, des courants telluriques, de Télectricité atmosphérique, des manifestations sismiques; laspectroscopie n'avait pas encore, par les prodiges qu'elle a réalisés depuis, fait connaître la composition chimique de Tastre dont le rayonnement régit la vie même de la Terre.

Mais quand la Physique du Soleil fut plus avancée, quand on put appliquer à Tétude de son rayonnement la photographie qui conservait indéfiniment rimage des apparences constatées, quand .on put observer séparément le spectre des taches solaires, la question des rapports entre l'activité solaire et les grands mouvements de l'atmosphère terrestre entra dans une phase nouvelle. Depuis que Janssen et sir N. Lockyer eurent indiqué leurs méthodes pour étudier les protubérances et la chromosphère, c'est-à-dire depuis 1868, on constata d'une façon certaine que la radiation solaire n'était pas constante, mais subissait, au contraire, d'incessantes variations. Dès lors, l'intervention de l'astre dans les phénomènes de l'atmosphère devenait plus complète : on croyait qu'il n'intervenait que par les variations de sa distance et par celles de l'inclinaison de ses rayons, et voici qu'il fallait tenir compte des variations dans son rayonnement au cours des années successives. On s'approchait de la* vérité, on « tournait autour de la maison pour en trouver la porte ». Et ce fut le D"" Meldrum, directeur de l'Observatoire de l'île Maurice, possession anglaise à Test de Madagascar, qui eut le mérite de l'entr'ouvrir le premier. La région des Mascareignes est, en effet, une « région à cyclones » : placée vers le point de contact des circuits aériens du Sud-Atlantique et de l'océan Indien, elle est dans les conditions nécessaires pour voir naître et se développer ces phénomènes essentiellement régionaux et saisonniers. Les

cyclones y sont, d'ailleurs, particulièrement redoutables et y produisent de terribles dévastations. Aussi l'attention du savant anglais s'était- elle de suite portée sur les statistiques de ces dangereux météores qui, outre qu'ils dévastent les plantations, causent la perte de nombreux navires dont les épaves viennent échouer sur les rives de l'île Maurice.

Or, le D"" Meldrum constata que la statistique du nombre des épaves échouées à l'île Maurice suivait exactement les mêmes variations que celles du nombre des taches solaires : la courbe qui traduisait la première s'emboîtait exactement, grâce au synchronisme de ses maxima et de ses minima, dans la courbe exprimant les variations des taches. On commençait donc à avoir mieux qu'un vague pressentimBnt : des nombres venaient annoncer la naissance d'une loi nouvelle. Et^ deux ans après, en 1874, sir N, Lockyer découvrait un cycle de pluie ayant une périodicité identique à celle du cycle des taches solaires en étudiant les pluies de Ceylan. Cette périodicité fut d'ailleurs confirmée par l'élude, faite par le D*" Meldrum, des pluies de Madras (^t du cap de Bonne-Espérance. Ainsi, les cyclones, d'une part, les pluies, d'autre part, subissent, dans leur fréquence ou leur abondance, les mêmes variations que le nombre des taches du Soleil et aux mêmes époques. En ce qui concerne les pluies, la loi fut également reconnue exacte pour le nord de l'Angleterre et l'Ecosse. '

En 1875, l'astronome Ghambers alla plus loin : il découvrit une relation de périodicité synchrone entre le nombre des taches et la pression barométrique dans les Indes : une basse pression moyenne correspond au maximum des taches, tandis qu'une haute pression correspond à leur minimum. Et, un peu plus tard, reprenant sous une autre forme l'observation initiale d'Herschel, M. Ghambers démontrait, chiffres en mains, que les grandes famines de l'Inde, toujours

LE « PROBLÈME » DE l'athosphèbe 333

amenées par des années sans pluie et par conséquent sans récoltes , étaient toujours précédées par des phases de fortes pressions barométriques : celles-ci étant liées aux minima de taches solaires , il en résultait la possibilité de prévoir à l'avance l'époque à laquelle se produirait la disette contre laquelle la prévision ainsi faite permeltrait de se prémunir.

Ainsi amorcée, l'étude de l'influence des rayonnements solaires sur les phénomènes atmosphériques ne pouvait manquer d'être féconde. Les méthodes de l'astrophysique se perfectionnaient d'ailleurs, fournissaient des documents de plus en plus précis en ce qui concernait le Soleil : la discussion raisonnée des statistiques météorologiques allait bientôt conduire le professeur Brlickner, de Vienne, à la découverte d'une « période >> météorologique pour l'Europe occidentale et cette période s'est trouvée assez confirmée par l'observation pour que son énoncé s'appelle aujourd'hui la loi de Brûckner. Voici cette loi :

« Depuis environ mille années, le climat de l'Europe occidentale parait éprouver des oscillations régulières, d'une durée moyenne de trente à trente-cinq ans; chacune de ces périodes se partage elle-même en deux phases de quinze à dix-sept ans, l'une d'années froides et humides, l'autre d'années chaudes et sèches. »

Ce qu'il y a de tout à fait remarquable dans la loi de Briickner, c'est qu'elle est uniquement empirique : basée sur l'observation seule, elle ne part d'aucune théorie et ne fait intervenir aucune hypothèse. Elle emprunte à ce fait une importance d'autant plus grande. Voici d'ailleurs les considérations qui ont conduit son auteur à l'énoncer sous la forme précédente.

Le dépouillement et la discussion des statistiques météorologiques du xix' siècle montrentnettement trois phases froides : l'une de 1806 à 1820, la seconde de

1836 à 1850, la troisième de 1871 à 1885. Et entre ces phases froides venaient s'interpçser deux phases chaudes : 1821-1 835,et 1851-1870. Et si passant des statistiques de températures à ceile de pluies on cherche comment se répartissent les années humides, on trouve que celles-ci sont réparties dan^ trois phases : la première del806 à 1825, la seconde de 1841 à 1855, la troisième de 1871 à 1885, séparées par deux phases à années sèches qui sont : 1826-1840 et 1851-1870. Il y a donc une concordance manifeste entre les phases froides et humides d'une part, les plus chaudes et sèches d'autre part, et la durée des cycles de deux phases varie entre trente et trente-cinq ans.

Pendant le xix' siècle, on avait de sérieuses observations météorologiques. Le professeur Brûckner voulut remonter plus haut dans l'histoire, même aux époques où thermomètres et pluviomètres faisaient défaut. Mais puisqu'il y a concordance entre les périodes pluviométriques et thermiques il suffisait de connaître la loi des premières pour en déduire celles des secondes, et s'il n'y avait pas autrefois, de pluviomètres « scientifiques » il y a toujours eu de magnifiques pluviomètres « naturels », ce sont les grands lacs, surtout les lacs fermés. Il est certain qu'un réservoir comme la mer Caspienne accuse, par les variations de son niveau, la variation du régime des pluies qu'elle reçoit. Par suite, les ascensions de ce niveau, correspondant à des années pluvieuses, donnent naissance à des crues et à des inondations, inondations dont on doit retrouver la trace dans les archives des communes riveraines.

C'est, en effet, ce que l'on a pu réaliser. Par les statistiques des crues des lacs de l'Europe occidentale, le professeur Briickner a pu confirmer la périodicité de trente à quarante ans pendant tout le xviii* siècle, et allant plus loin il a pu, par des recherches qui portent sur des documents remontant à l'année 1020, établir

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que la période de trertte à trente-cinq ans se montrait toujours depuis un bon millier d'années.

L'importance de la loi de Brûckner est considérable : elle permet de prévoir d'avance l'allure générale d'une série d'années. Ainsi, en 1900, nous sommes entrés dans une phase froide et humide. Cela ne veut pas dire que les hivers se caractérisent par des gelées ou des neiges exceptionnelles, mais que la moyenne de la température est nettement au-dessous de la normale ; défait, et depuis 1900, nous n'avons pour ainsi dire pas de printemps, nos étés furent froids à l'exception d'un seul, et l'abondance des pluies a été caractéristique. Le cycle tire à sa fin, et, vers 1915 ou 1917 nous entrerons probablement dans le cycle « chaud et sec».

Cette possibilité de prévoir le caractère général météorologique d'un groupe de quinze à dix-sept années a, même, au point de vue des affaires, une importance qui n*échappera à personne : il est certain qu'il y aurait folie, par exemple, à engager des capitaux dans une entreprise de navigation fluviale au début d'une période de quinze années sèches, au cours desquelles on a la presque certitude d'avoir des baisses de niveau dans les fleuves et les canaux, c'està-dire de désastreuses séries de chômages. De même il y aurait imprudence à organiser des stations estivales au début d'une phase d'années froides et humides, au cours desquelles on peut craindre des étés comme ceux que nous venons de subir en 1912 et 1913.

La loi de Brûckner est uniquement déduite de l'observation ; elle a d'ailleurs reçu une puissante confirmation par les travaux du Prince Roland Bonaparte sur le régime des glaciers, par les études de Richter sur le même Sujet, par celles, aussi, du professeur Hann sur les quantités d'eau tombées pendant un siècle, à Klagenfiirth, à Milan et à Padoue.

Dès que cette loi fut connue, les savants en recher chèrent une explication. Le professeur Brûckner fît lui-même la remarque, que cette période de trente à trente-cinq ans coïncidait avec un cycle qui serait formé de trois périodes undécennales des taches solaires, ces périodes étant, comme on le sait, d'un peu plus de onze années. Toutefois, à l'époque où la loi fut énoncée, on ne connaissait aucune période solaire égale au triple de la durée d'une période des taches. Mais le D*^ Rudolf Wolf, de l'Observatoire de Greenwich, a découvert une période cosmique correspondant sensiblement à la période météorologique de Briickner. Selon le savant astronome, des changements dans toute la surface active du Soleil seraient affectés d'une périodicité de trente-quatre à trentecinq ans, et M. W. J. Lockyer a pu mettre en évidence une longue période solaire de trente-trois ans environ, ce qui coïncide suffisamment avec la durée de trente à trente-cinq ans assignée par Briickner à la périodicité météorologique. Il y a donc une coïncidence de périodicité, et il est bien difficile de nier, en face d'un pareil accord, l'influence de la radiation solaire sur l'état général de l'atmosphère.

Il est essentiel, toutefois, de remarquer que la loi de Brûckner, loi tout expérimentale, n'est applicable qu'aux régions qui ont fourni les observations nécessaires à son établissement, c'est-à-dire aux régions de l'Europe occidentale : il serait illogique de l'appliquer à l'Amérique du Sud, par exemple, ou à l'Antarctique.

L'activité de la radiation passe par un paroxysme à l'époque du maximum de taches: l'astre présente donc une température maximum à l'époque du maximum des taches, une température minimum aux époques de minimum, et sa température moyenne se manifeste aux époques intermédiaires ; les expériences de Savelieff, sur les variations de la constante

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solaire Tont parfaitement démontré. Cela est confirmé par les observations spectroscopiques.

Sur les pays intertropicaux, en chaque point desquels le Soleil envoie deux fois par an des rayons perpendiculaires à la surface du géoïde, nous observons une bien plus grande régularité dans tous les phénomènes météorologiques : les fluctuations solaires doivent donc s'y faire sentir avec une netteté toute particulière. Il y a lieu, toutefois de faire au sujet des régions équatoriales une remarque importante.

Quand les météorologistes mesurent des températures appelées à figurer dans leurs statistiques, ces températures sont prises au voisinage xie la surface du sol : ce sont donc celles de la couche inférieure de l'atmosphère. Elles ne sont pas causées par la quantité totale de chaleur que Tensemble du globe terrestre reçoit du Soleil, mais seulement par celle qui arrive jusqu'à la surface de la Terre après avoir traversé toute l'atmosphère. Or, la plus grande partie de la surface de la Terre, surtout à Téquateur, est recouverte d'eau : le premier effet de l'arrivée de la chaleur solaire sera doijc d'aviver l'évaporation, et d'augmenter la quantité de vapeur contenue dans l'air surjacent. Les nuages seront plus nombreux, les pluies plus abondantes, comme le montrent d'ailleurs les statistiques qui accusent une moyenne de 2 mètres de pluie à l'équateur. Mais une atmosphère ainsi chargée de vapeur est moins transparente pour les radiations qui lui arrivent ensuite; par suite, la température du sol sera moins élevée.

L'augmentation dans l'activité de la radiation solaire se traduira donc, dans les pays équatoriaux ou intertropicaux, par deux manifestations bien distinctes: l'augmentation du régime des pluies, qui, ainsi que nous l'avons vu, suit les variations du nombre des taches, et ensuite une diminution de la température moyenne au niveau du sol.

Ce résoltal demandait à être confirmé : il l'a été grâce à de belles recherches de M. Ch. Nordmann qai, en discatant toutes les statistiques de températures des régions équatoriales, a montré que les Tariations de la courbe des températures se produisaient en sens inverse de celles du nombre des taches solaires. C'est là une vérification remarquable des vues théoriques que nous résumons ici.

Jusqu*à présent, nous avons vu les taches du Soleil entrer seules en jeu pour modifier Tallure générale des phénomènes atmosphériques. Mais les taches ne sont pas seules à témoigner de l'activité solaire : il y a les protubérances. On sait les admirables études qu'en ont faites, M. Deslandres en France. M. Haie aux États-Unis. Ces travaux ont montré que la surface du disque solaire aiîectée par les protubérances pouvait aller jusqu'au dixième de la surface totale de l'astre : il y a donc là des perturbations dont l'influence relative sur la radiation peut et doit être importante.

On a pu établir que le cycle des taches, dont la période est de onze années, donnait lieu à un « cycle de protubérances » de trois anùées et sept dixièmes, c'est-à-dire du tiers de la durée dii cycle des taches. Or, les études poursuivies par le service météorologique des Indes ont montré que des fluctuations très nettes ont lieu dans le régime des pressions et que la périodicité en est, également, de 3, 7 ans. En poussant ces études de plus en plus, le professeur Lockyer est arrivé à des conclusions assez sérieuses pour pouvoir énoncer des lois plus générales encore : il a fait observer que les variations de longue durée affectaient toujours des étendues considérables de la surface terrestre, et il a pu ensuite arriver à cerésultat d'une haute importance, que, au point de vue des grandes variations météorologiques, la surface du globe entier pouvait être divisée en deux régions principales. La première est la région indienne, dont

LS « PROBLÈME » DE l'aTMOSPHÈRE 339

les fluctuations se font sentir sur la Sibérie, les Indes, la Chine, l'Australie, TAfrique orientale et l'Europe ; la seconde a son centre vers Cordoba, dans TAmérique du Sud, comprend les deux Amériques et affecte le Paciflque à Touest du continent américain, jusqu'au voisinage des îles Hawaï. Ces deux régions sont donc les centres des variations barométriques de toute la Terre. Les années de hautes pressions moyennes sont celles où les taches sont plus faibles. Les pressions de l'Inde et de ^Amérique du Sud ne sont pas absolument inverses : il y a un <« décalage » d'environ six années entre leurs maxima.

Indépendamment des taches et des protubérances, il y a d'autres phénomènes solaires qui doivent avoir sur notre atmosphère une répercussion : les « filaments » découverts et étudiés par M. H. Deslandres doivent être au nombre de ceux-là, et certainement, quand on sera en possession de statistiques en quantité et en qualité suffisantes, on ne manquera d'apercevoir des relations entre les variations que présentent ces phénomènes et des changements correspondants dans l'état de notre enveloppe gazeuse. Déjà on a observé dans l'atmosphère de feu qui entoure le Soleil de véritables cyclones, des tempêtes à mouvements tourbillonnants très nets. Y a-t-il une relation entre ces formidables météores solaires et les perturbations qui peuvent affecter notre milieu atmosphérique ? L'avenir, prochain peut-être, nous le dira certainement.

Nous voyons donc le Soleil intervenir de la façon la plus variée dans tous les phénomènes atmosphériques. Dans l'hypothèse où sa radiation serait constante, la variation quotidienne de sa déclinaison astronomique, de sa distance à la Terre à cause de l'orbite elliptique de celle-ci, occasionne des modifications continues dans les quantités de chaleur et de lumière

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qu'il nous envoie. Mais, en outre, sa radiation varie sans cesse, elle est soumise à des vicissitudes dans lesquelles on commence à voiries lois de périodicité. Les études de plus en plus serrées des phénomènes météorologiques généraux nous permettent aujourd'hui d'y voir des lois des périodicité analogues et de même période que celles qui expriment les variations du rayonnement solaire. Déjà nous connaissons rinfïuence des taches : nous commençons à connaître celle des protubérances, nous soupçonnons celle des filaments.

Indépendamment des actions exercées par les taches sur la pression générale et la température, d'autres effets ont été constatés : le professeur Brillouin a constaté que, chaque fois qu'une tache apparaissait au bord oriental du Soleil, il se formait, au-dessus de l'Europe centrale, un ou plusieurs courants dérivés, sortes de canaux transversaux dans cette grande boucle dessinée par le circuit atmosphérique amorcé par le Gulf-Stream et dont Maurice de Tastes a conçu la notion et montré l'importance.

Nous avons vu également, en étudiant l'électricité atmosphérique, que le Soleil nous envoyait des poussières électrisées, que l'émission de ces poussières était en relation avec l'activité solaire, que son maximum coïncidait avec les époques où le nombre des cirrus était le plus grand. Le Soleil nous envoie des ondes électriques, des rayons cathodiques ; il nous envoie en outre toutes ces mystérieuses radiations que notre esprit trop faible ne soupçonne pas encore mais qui, cependant, nous enveloppent de l'invisible réseau de leurs ondes inconnues, comme nous enveloppaient depuis l'origine des siècles les ondes électriques que nous ne connaissons que depuis quelques années seulement.

Aucun phénomène terrestre n'échappe à l'influence solaire ; aurores polaires, tempêtes magnétiques, per-

LÉ « PROBLEME » DE l'aTMOSPHÈRE 341

turbations électriques, cyclones, orages, pluies, déplacements de la circulation générale, phénomènes sismiques, tout lui est soumis dans Técorce solide et dans l'atmosphère; rOcéanographie,'à peine née, entrevoit l'influence que les radiations peuvent exercer sur certains phénomènes qu'elle étudie, et la science de la vie elle-même commence à soupçonner l'action, prépondérante peut-être, que les radiations solaires exercent sur la vie, le développement ou la mort des êtres vivants.

La voie est donc toute tracée à ceux qui étudient la science de Tair : c'est dans le Soleil qu'il faut chercher la clef de l'énigme. On a découvert que, dans son atmosphère de flammes, des tempêtes et des cyclones se produisent : il faut chercher la loi et la périodicité de ces cyclones et de ces tempêtes solaires, et voir la répercussion qu'ils ont sur nos tempêtes terrestres. Il faut que, par une union de tous les pays civilisés, l'étude de l'astre soit suivie de tellement près qu'aucune manifestation de sa surface ne puisse échapper à l'objectif photographique de l'un au moins des observatoires chargés d'en enregistrer les moindres incidents.

Mais il faut aussi que la météorologie change d'aspect, et^ que cessant d'être la science de la température à la surface du sol, elle devienne vraiment la « science de l'atmosphère ». L'essor de la navigation aérienne a montré son insuffisance actuelle : que ce soit pour elle un stimulant qui la porte à élever ses vues, et à nous faire, enfin, la science de l'air « tout entière » au lieu de la borner à celle de la pellicule gazeuse, épaisse de quelques mètres, et qui est en contact avec le sol sur lequel nous nous contentions de ramper naguère, mais au-dessus duquel nous nous envolons aujourd'hui.

Connaître les lois de toute cette masse gazeuse, en chercher les raisons à leur origine première qui est le

84S ; LBS PBOBLÂMBS DE l'aTMOSPHÀRE

Soleil, les formuler ()e façon sufQsamment sûre pour pouvoir dire à Tayance l'allure générale du temps, voilà la question à résoudre. Elle est posée : souhaitons qu'elle soit bientôt résolue.

Sans doute nos connaissances actuelles sur cette question, si intéressante par sa nature et sa complexité, sont-elles encore insuffisantes pour nous permettre de prédire de façon précise les dates des grands bouleversements atmosphériques ? C'est vrai, mais on aurait tort de désespérer. C'est par raccumulatiou des efforts d'une série de siècles que les lois de la Physique ont pu être connues. Les découvertes se font en progression géométrique à mesure que les années s'ajoutent en progressionarithmétique,etle jour n'est peut-être pas éloigné où nous aurons la solution complète du grand « Problème de l'Atmosphère ».