CHAPITRE IV

D£S CAUSES ÉTRANGÈRES QUI s'aIOUTENT AUX VENTS<

22. Dans les deux chapitres précédens, nous avons cherché à faire comprendre ce qui constitue une looi^ mente et un tourbillon simple. Nous avons insisté sur la cause commune à ces deux phénomènes , la progression plus ou moins rapide du vent , soit d'une manière violente et confuse ; soit d'une manière violente et régularisée sooa la forme d'un mouvement giratoire. Maintenant, nous devons nous occuper d'une force de tout autre nature qui viendra compUquer la puissance toute mécanique des tourbillons : nous devons tenir compte d'une substance nouvelle, * d'un corps nouveau qui viendra s'adjoindre à l'air; noua devons tenir compte de l'eau et des nuages , dont la présence rendra le phénomène plus complexe encore. Noua ferons la part de chacune des forces nouvellement intro-^ .

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daites , et nous chercberoBs à distinguer les diters états dé simplicité ou de complexité reialiTe de ce nouvel oJrdre de pBéDOiDànes , suivant ses apparences simplement aqueuses, ou aqueuses et ignées i le tout réuni aux tourmentes de vent , aux ouragans simples eu à d'&utrds plus compliquées que nous allons connaître^ c'est-à-dire , à tout cet ensemble de phénomènes que les Français appellent Trombe.

23. Mais d*abord disons quelques mots sv^ la vapeur contenue dans Tair et sur ce que nous savons de la oonsti-^ tution des nuages. Nous connaissons Teau dans trois états dlfférens ; nous la connaissons à Tétat solide , lorsque la température est au dessous de zéro ) à Tétat liquide , lorsque la température est entre 0« et 100 degrés ; enfin à Tétât de vapeur, lorsque chaque particule d'eau s'est approprié une quantité de calorique latent , supérieure à celle qui constitue une température de cent degrés, quand cette quantité est libre. La science n'a point encore démontré podrquoi l'addition du calorique dans un corps lui ôte sa cohésion , pourquoi les molécules n'ont plus que des rapports d'adhésion, pourquoi elles deviennent libres, presque indépendantes, et peuvent passer des unes aux autres et cependant conserver des rapports optiques^ comme le démontrent les dissolutions d'acide tartrique , de sucre , de gomme et d'autres substances. La science ne dit pas pour-^ quoi une nouvelle addition de calorique rompt toute adhé* sion, tout rapport quelconque ; pourquoi les molécules s'étant assimilé une grande quantité de calorique à Tétat latent , elles se repoussent les unes les autres et le feraient indéfiniment) si la gravitation ne les retenait superposée»; pourquoi enfin elles passent à l'état de vapeur.

^. Enfin , la science est encore muette sur la cause qui donne la puissance aux molécules superficielles de F^au^ à moins de cent degrés , de prendre aux autres moiéeulée la quantité de calorique dont elles ont besoin, pour passer à

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rélat de vapeur ; pourquoi ces dernières se laissent ainsi dépouiller de leur propre calorique. Tout ce que nous savons , c'est qu*il en est ainsi ; c'est qu'à la surface des fiqûides, les molécules superficielles, après avoir enlevé aux molécules voisines le calorique qui leur est nécessaire, s'élèvent et se répandent dans l'espace à l'état de vapeur; c^est que cette évaporation croit avec la température et avec la sécheresse de l'air ambiant. Ce que l'on sait aussi , c*est que cette vapeur invisible et répandue dans l'espace devient visible par un abaissement de température , puis se résout en eau liquide ou pluie , par un nouvel abaissement ou par une trop grande saturation ; sans doute la science n'a point encore dit le secret de ces transformations, de ces divers états de l'affinité ; nous pensons cependant qu'elle parviendra à le dire , car nous savons qu'il y a des travaux qui permettent de s'élever jusqu'à l'interprétation de ce phénomène ; mais enfin, prenant la science telle que , l'ont faite les publications , nous rappelons les faits qu'elle n'a point encore expliqués, quelle que soit la certitude de leur existence.

25. Les faits incontestables et inexpliqués sont : que l'eau à la surface du sol s'évapore ; qu'elle se répand en vapeurs invisibles dans l'atmosphère ; que la quantité de vapeurs qui se forment croît avec la température , ainsi que le degré de la saturation ; qu'un certain abaissement de température rend ordinairement visible la vapeur qui ne l'était pas ; qu'on nomme nuage une masse plus ou moins étendue de cette vapeur visible , qui est limitée par une portion de Tair qui ne contient encore que de la vapeur invisible ; qu'un plus grand refroidissement produit un rapprochement des particules de vapeur visible et forme alors des gouttes liquides , lesquelles, ayant plus de densité que l'air ambiant, tombent sur la terre et formentla pluie. Cette différence dans Tétat de la vapeur, d'être invisible ou visi-

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ble , a fait supposer qu'elle se trouvait dans des états différens et qu'il était de toute nécessité qu'elle passât de Vun à Tautre avant de reprendre sa liquidité. La première supposition est fondée , car s'il n'y avait aucun changement dans les rapports des particules aqueuses , elles continueraient de nous être invisibles; il faut donc bien admettre qu'il y a une disposition nouvelle , un arrangement nouveau entre les molécules puisqu'elles forment des corps visibles^ dlnvisibles qu'ils étaient. La seconde supposition est moins fondée : nous ne voyons pas de nécessité absolue que la vapeur transparente passe par l'état opaque pour être de nouveau transformée en gouttes d*eau : nous ne voyons pas l'impossibilité du passage direct de la vapeur invisible à l'état liquide sans l'intermédiaire d'un état tierce. Les faits mêmes viendraient démentir ce que cette supposition a de trop absolu. Les pluies tropicales sans nuageà ne peuvent! pas être plus révoquées en doute , que la rosée de nos climaR où cette transformation se fait sans cet intermédiaire. Nous aurons d'ailleurs d'autres preuves à donner plus bas, que la vapeur inviisble n'a pas toujours besoin de changer d'aspect pour jouer le rôle qu'on attribue spécialement à la vapeur visible.

26. Nous avons un autre fait à signaler^ c'est le phéno* mène d'électricité statique qui apparaît pendant l'éVaporalion des eaux qui contiennent quelques substances en dissolution, c^st-à-dire, avec lesquelles l'eau est entrée dans une combinaison chimique. A la surface de la terre, toutes les eaux sont imprégnées de sel; la mer, les lacs, les étangs, les marais , contiennent une infinité de substances en dissolution que l'évaporationrend libres. La vapeur est formée d'eau pure ou presque pure ; les molécules du chlorure dé sodium , des sulfates , des nitrates et des phosphates de toute espèce , qui étaient combinées avec celles de. l'eau , en ont été séparées , elles sont restées dans le liquide. Ce

%% OBSERVATIONS H RSGBEAGHBt EXPÉRIMENTALES

changemeat d'état, ce passage d*im équilibre ancien à m équilibre nouveau entre lee atomes , ne peut s'opérer sans qu'il en résulte un phénomène électrique : c'est œ que rexpérience de chaque jour vient démontrer. Ce 'phénomène serait de l'ordre de l'électricité dynamique, c'est-àdire, qu'il y aurait un courant électrique , si, au moment de ee changement d'état, un bon conducteur donnait un passage facile à la propagation du mouvement qui a été produit au moment de la transformation; mais, comme dans le cas qui nous occupe , cette propagation ne peut avoir lieu et qu.'aueune substance conductrice ne vient compléter le circuit , les deux états électriques restent isolés , Teau emporte l'état positif ou, comme Ton dit , Téleetrioité po<sitiyQ , le sel gardQ l'électricité négative i le phénomène dynaiBJque ne pouvant avoir lieu , la neutralisation des deux état!» électriques contraires ne peutla'opérep, et Qha» ciine des substances garde son état électrique libre. Cette électricité libre 9 gardée et coarcée sur les oorpa , n%git ' plus de la même manière que celle en mouvement, elle produit un tout autre ordre de phénomènes, ecimme noqs TavoOs tant de fois indiqué 1 ces phénomènes soqt de Tor^ dre statique , ils n'agissent plus que par une influence de présence et pon par un effet de mouvement. Fqyêâ le mémoire que j'ai publié sor ce sujet dans le 69« volume des Annales, dQ qhimie et de physique.

37. La vapeur qui s'élève d'un liquide est donc aoeompa^ guée d'électricité statique, puisqn'eileprovientd'unedéoômposition , et l'on sait par expérience que celle de la vapeur est positive, 9t celle laiiaée sur le sol négative. Ces deux électricités ayapt été séparées Tune de l'autre au moment de la décomposition chimique, Tintensité électrique des molé^ cul^ variera comme Tinten^ité de l'aiBnité qui les mainte^ naît combinées , et en proportion de leur isolement du sol W d^ «uagQs. chargé^ d^^ne autre éleQtricité. Ces intensif

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tés puissantes de réiéctricité de Tatmosphère et du sol* donneraient occasion à des décharges continuelles , à des foudres sans cesse renaissantes , si la neutralisation de ces états électriques contraires , ne s'opérait à tous les instsMi entre la terre et Tatmosphère , par le moyen de Thumidité même que cette vapeur donne à Tair. Aussi, dans les temps froids et humides, lorsque Tévaporation est iaible et que les nuages ne sont pas le produit de la contrée , mais sont amenés de très-loin et sont restés long*temps suspendus dans une atmosphère conductrice , leur électricité s^est écoulée peu à peu dans le sol et ils s'en trouvent plus ou moins déchargés ; ce qui en reste n'a plus qu'une ao«tion insensible à distance. Ces nuages ne sont plus alors formés que de vapeurs d'eau , et leur transformation en pluie ne dépend que d'un peu d'abaissement dans la tem* pérature ; ils ne présentent plus d'autres phénomènes qoe ceux de leur translation et de leur résolution. Dans Tété, au contraire, l'évaporation est rapide , Tair se charge de vapeurs dans la contrée qu'il traverse ; lorsque ces vapeurs sont condensées par un abaissement subit de température , elles n'ont point eu le temps de perdre toute leur électrfc* cité , elles en ont conservé , au contraire , la plus grande partie , qui vient jouer im rôle dans les phénomènes eité* rieurs. Aussi, les orages les plus chargés d'électricité, ceux qui offrent le spectacle d'un plus grand nombre d'échanges électriques, sont les orages qui viennent après les journées chaudes et- calmes , dans lesquelles la condensation a été subite ; effet qui se reproduit sur une grande échelle dans le phénomène des trombes.

28. Les nuages sont donc accompagnés des forces éleor triques ou ne le sont pas , selon qu'ils ont conservé l'électricité que les vapeurs ont enlevée , ou suivant qu'ils l'ont perdue par un écoulement à travers l'atmosphère humide. Les nuages, dépouillés de leurs forces élecuriques, n'^rent

24 OBSBRVATIONS BT )IBC!HEftCHB8 BXPÉRItfBNTALBS

dans aucune combinaison dévastatrice , ils obéissent aux vents qui les poussent , ou , pour parler'plus exactement , ils marchent comme la masse d'air , dans laquelle ils sont plongés et se résolvent en pluie , lorsque la température n*est plus suffisante pour les maintenir en vapeur, tout est passif dans leur produit , ils subissent les effets des forces ambiantes et n'en possèdent pas qui leur soient propres. Les nuages chargés d'électricité, au contraire, ont des forces qui leur appartiennent. Toutes les influences d'attraction , de répulsion, de partage et de neutralisation des corps électrisés , les nuages les subissent et les font subir aux corps voisins. Ce ne sont plus des masses qui ne savent qu'obéir an souffle des vents , ce sont des masses qui attirent ou repoussent Vair qui les entoure , les vapeurs qui les circonscrivent et les autres nuages qui sont dans leurs sphères d'activité. Lorsque de tels nuages concordent avec d'autres* forces, ils en augmentent la puissance, ils les varient, les diversifient et leur donnent l'étendue nécessaire pour qu'elles puissent s'étendre des nuages au sol.

29. En partant de ces dernières considérations, la masse de vapeur qui est répandue dans l'atmosphère , n'est plus formée de simples molécules d'eau , d'un corps tout passif, obéissant ; elle est formée de molécules entourées de la substance qui produit les phénomènes d'électricité statique ou dynamique, selon qu'elle est en repos ou en mouvement. La quantité d'électricité qui accompagne les vapeurs reste la même, que ces dernières soient invisibles ou qu'elles deviennent visibles ; elle ne change pas, seulement elle est , ou peut être différemment partagée , selon le rapprochement ou la combinaison des particules d'eau , et ses effets peuvent en être fortement modifiés. Les nuages ou vapeurs visibles restent suspendues dans l'espace où leur poids fait équilibre à la masse d'air qu'ils déplacent, ce sont des-corps électrisés plongés dans un milieu isolant^ dont toutes les

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parties légères et mobiles sont libres des résistances qu'é* prouvent nos appareils par les suspensions , Finertie de leurs poids, et la rigidité de leurs parties.Ges masses énormes varient à Finfini dans, leurs formes, parce que leur liberté, leur indépendance leur permet d'obéir à toutes les forces qui viennent du dehors. Non seulement comme masse , le nuage obéit aux forces qui l'atteignent j mais encore toutes ses parties changent continuellement par cette même obéissance partielle aux moindres impulsions. L'on comprend que lorsque des nuages , chargés d'électricité , viendront concourir aux perturbations atmosphériques , ils n'y viendront pas comme des masses passives, mais comme de nouveaux agens d'auts^nt plus redoutables, qu'ils se prêtent à toutes les transformations et qu'ils tiennent entre deux puissantes causes de destruction, ce qui repose sur la terre. Dans les trombes , il n'entre que cette dernière espèce de nuages, celle qui porte dans son sein des forces électriques puissantes, qui agissent au loin et reçoivent de loin des influences analogues. C'est ce que les faits prouvent surabon* damment. {f^oj-. les relations à la suite de cet ouvrage.) Lorsque nous traiterons de la formation des nuages , nous aurons à dire comment il se fait que toutes ces vapeurs, que toutes ces particules isolées, chargées de la même électricité, ne se fuient pas à l'infini ; comment il se peut qu'une telle aglomération de particules libres et électrisées puisse faire un corps, une masse qui a son individualité. C'est là , bien certainement, une des questions les plus capitales de la météorologie , que nous croyons avoir résolue , et qui nous a conduit à d'autres interprétations de météores ioexpliqués.

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