Mémoire sur les variations diurne et annuelle de la température, et en

Depuis long-temps les observations des températures, faites à la surface du globe , ont mis en évidence que le thermomètre subit deux espèces de variations très-prononcées, l'une annuelle et l'autre diurne.

1 Ce mémoire a été lu à l'académie, le 7 mai 1826. La rédaction n'a <ubî , depuis cette époque , d'autres cbaDgemens que ceux qui ont été nécessités par l'addition des tableaux de la température terrestre pendant le cours de l'amiée 1836.

Les observations ont fait connaître, de plus, que ces variations périodiques se manifestent encore , du moins dans de certaines limites, quand le thermomètre est enfoncé au-dessous de la surface du sol : ainsi, les variations diurnes, dépendantes du mouvement de la terre sur son axe, sont appréciables à plusieurs décimètres de profondeur; puis se présente une couche oii elles cessent totalement de se manifester 'f tandis que les variations annuelles , dépendantes du mouvement de translation de la terre dans son orbite, y sont encore trèssensibles.

Ces dernières variations sont appréciables , dans nos climats , à plus de vingt mètres de profondeur; au delÀ se présente une seconde couche qu'on a nommée couche invariable des températures, parce que le thermomètre y conserve, pendant le cours de Tannée, une hauteur à peu près constante. De sorte que l'on doit concevoir, audessous du sol, deux couches limites, Tune pour les variations diurnes et Tautre pour les variations annuelles du thermomètre.

Ces deux couches ne sont pas nécessairement parallèles; leurs distances varient très-probablement en allant de l'équateur aux p61es, d'après l'état des eaux, la nature et la conformation des terrains et diverses autres circonstances. Le très-petit nombre d'observations sur les températures terrestres, qui ont été recueillies jusqu'à présent , n'ont pas permis de déterminer la direction de ces couches ni les particularités qu'elles présentent; seulement la théorie montre que^ dans un même lieu, les profondeurs oii les variations diurnes et annuelles de la température cessent de se manifester, sont entre elles comme les racines carrées des nombres qui représentent les durées des périodes des variations, et par conséquent comme I est à 1/365, ou comme 1 esta 19 environ.

La théorie montre encore que les variations diurnes de la chaleur produisent les mêmes efièts que les variations annuelles, mais dans des limites de terrain dix-neuf fois moins étendues; ainsi, deux points d'une même verticale qui atteignent en même temps leur maximum de la chaleur du jour, sont environ dix-neuf fois moins éloignés que ceux

qui parrieniient ensemble à leur maximum de la chaleur annuelle '.

En s'enfonçant progressivement au-dessous du sol» et en faisant abstraction des variations diurnes et annuelles de la températore, on reconnaît que le thermomètre monte rapidement; et, en général, on peut estimer que, pour obtenir un degré centigrade d'accroissement dans la température, il suffit de descendre de 25 à 30 mètres ^. Si les variations diurne et annuelle n'existaient pas , il faudrait donc se représenter la température du globe comme allant en croissant quand on descend de la surface vers le centre ; et il ne faudrait guère descendre, dans nos climats, de plus de 3000 mètres, pour trouver ime température qui surpasserait celle de l'eau bouillante.

£n s'élevant de la surface vers les régions supérieures de l'atmosphère , on a reconnu au contraire que le thermomètre s'abaisse graduellement ; et , en prenant la moyenne entre les résultats observés, on trouve un degré centigrade d'abaissement pour 165 mètres d'élévation ^. La température va donc en s'abaissant, mais non pas d'après une même loi, depuis l'intérieur de la terre jusqu'aux dernières limites de l'atmosphère *. La température au delà de ces dernières limites , d'après les ingénieuses et savantes recherches de Fourier et de plusieurs autres physiciens, peut être évaluée à 60 degrés centigrades environ au-dessous de zéro ; c'est ce qu'on a nommé la température des espacée planétaires.

Si les observations suivies des températures terrestres sont rares, celles faîtes à différentes hauteurs dans l'atmosphère le sont bien plus encore ; l'on peut dire même qu'on ne connaît à peu près rien sur les

' Théorie dv mouttment de la chaleur dane le» corjtt $olide$, par Fouri«-, p^. I6S , tom. V des Mèmoiret de FAcadimie royale deê tcieneet de FItutitut de France.

> VoaHlet, ÉUment de phynque et de météorologie , tom. II, S» partie, pag. 6S4, 1™ édit.

B Ibid. , pag. 6S8.

* Ceci n'est pas rigoureusement vrai, car l'expërience prouve que, lorsqu'on ne considâre que des bauleurs très-petites , c«mme 8 & 10 mètres , il se présente des irrégularités singulières qui dépendent de la direction du veut et de la présence ou de l'absence du soleil} il n'est pas rare , par exemple , de voir, entre ces limites , la temp^ature devenir croissante avec la hauteur. Ce phénomSne arrive en général , dans la nuit jusqu'au matin , quand l'air est calme et le ciel serein ; c'est un effet du rayonnemmt ( Ponillet , tome II , S~* partie , page 661 ).

variations diurne et annuelle du thermomètre à différentes hauteurs. On ignore encore s'il existe «des couches où ces variations cessrait de se manifester; ceci du reste ne parait nullement probable ' , mais il seo-ait intéressant de rechercher si les limites des variations se resserrent en s'élevant dans l'atmosphère ; il ne serait pas moins intéressant de reconnaître où se trouvent les couches dans lesquelles les variations diurne et annuelle ont le plus d'intensité ^ Ce sont des problèmes curieux de la physique du globe qui sont restés jusqu'aujourd'hui sans solution.