CHAPITRE PREMIER

Les phénomènes astronomiques et météorologiques sont à coup sûr les premiers qui ont dû attirer l’attention de l’homme. Le mouvement diurne du soleil, son mouvement annuel et les retours périodiques des saisons devaient l'intéresser d'autant plus vivement qu’ils intéressaient directement son existence et son bien-être matériel. D’un autre côté, les tempêtes, le spectacle si saisissant des orages, des éclairs et de la foudre, n’ont pas dû impressionner moins vivement son imagination. Tout porte donc à penser que les hommes ont dû en effet, dès les premiers temps, s'occuper sérieusement de l’étude des différents phénomènes d'astronomie et de météorologie.

Toutes fois, si ces deux sciences sont nées en même temps, elles sont loin d’avoir fait les mêmes progres. L’astronomie est depuis tongtemps arrivée à une certitude telle qu’on peut la considérer sous ce rapport comme la première de toutes les sciences d’observation ; Ja météorologie , au contraire, est encore dans l’enfance. La raison de cette différence est facile à comprendre ; les mouvements des corps célestes sont soumis à un petit nombre de lois très-simples, toujours identiques ; les phénomènes météorologiques, au contraire, sont engendrés par l’action d’une foule de causes différentes, toutes très diverses, très variables quant à leur nature, leur mode d'action, leur puissance et leur influence mutuelle. Mais ce n'est pas tout ; pour arriver au point où elle en est, l’astronomie a eu peu de secours à demander aux autres sciences ; elle n’a eu en quelque sorte besoin que de l'observation directe pour enregistrer les faits, et des mathématiques pour les enchaîner ensemble et en déduire les conséquences ; il n’en est pas de même de la météorologie, car la météorologie n’est le plus souvent que l’application des diverses lois de la physique à une classe particulière de phénomènes, et ne saurait exister d’une manière indépendante; la météorologie ne pouvait donc faire de progrès réels que quand les autres sciences, et surtout la physique, auraient été assez avancées pour constituer un corps de doctrines satisfaisant. Or, la partie de la physique la plus importante pour la météorologie, l'électricité, date à peine d’un siècle ; Ja découverte de la bouteille de Leyde, par Musschenbroeck et Cuneus, est de 1746, les expériences de Dalibard et de Franklin sont de 1752 ; que pouvait être la météorologie ayant cette époque ? Evidemment elle ne pouvait

consister qu’en théories, qu’en suppositions plus ou moins vagues et insignifiantes ; il faut même le dire, avant cette époque on s’en occupait généralement fort peu. Il en fut tout autrement depuis; la découverte de Musschenbroeck en effet avait frappé tous les esprits ; l’analogie entre l’étincelle électrique et la foudre paraissait évidente : tout le monde se précipita donc avec ardeur dans l’étude des phénomènes électriques d’une part et des phénomènes météorologiques de l’autre ; un grand nombre de savants s’occupèrent de l'électricité atmosphérique, et si les résultats auxquels ils parvinrent n’eurent pas d’abord toute la précision désirable, ils conservèrent toujours un intérêt qui entretint l’ardeur générale et l’empêcha de se refroidir.

Le nombre des savants qui se sont occupés d'expériences sur l'électricité atmosphérique dans la seconde moitié du dix-huitième siècle, est très-considérable. Les uns, tels que Lemonnier, Ronayne, Read, Schübler, firent de préférence usage d'appareils fixes, tandis que d’autres, comme Romas, le prince Gallitzin, Musschenbroeck, Van-Swinden, le duc de Chauines, Bertholon, Franklin, Cavallo y joignirent les cerf-volants. Beccaria qui d’abord n’avail expérimenté qu'avec des appareils fixes, plus tard y joignit également des cerfs-volants.

Les résultats auxquels arrivèrent ces savants furent des plus contradictoires. Romas, le prince Gallitzin , Musschenbroeck remarquèrent dès l’origine que les signes . électriques variaient avec la marche du cerf-volant; d’un autre côté, Beccaria, Read, Schübler se plaignaient du peu d'accord des appareils fixes ; il fut donc impossible d’arriver à une conclusion un peu certaine. Toutefois, comme le

doute est toujours pénible à l'esprit humain, on finit par

admettre en général d’une part, que l’air était électrique, de l’autre, que l'électricité de l’air provenait de l’évaporation qui se fait à la surface du sol. On s’appuyait pour émettre cette opinion , sur d’anciennes expériences de Volta, de Lavoisier et Laplace, et sur de plus récentes de M. Pouillet. Ces expériences consistent à projeter de l’eau sur un Corps porté à une haute température; seulement M. Pouillet a employé un creuset en platine au lieu de se servir d’un métal oxydable, comme l'avaient fait les autres physiciens. Dans ces expériences, la vapeur qui se forme donne presque toujours de l'électricité, et quand elle en donne c’est toujours de l'électricité vitrée.

La première chose que fit Peltier fut de répéter l’expérience de M. Pouillet en la simplifiant, et il constata que la formation des vapeurs ne donne de l'électricité appréciable que lorsque le vase a une température d’au moins 110 dégrés; qu’au dessous de cette température les instruments ne peuvent plus en recueillir, qu’enfin même à cette température ils ne peuvent en recueillir que lorsqu'il y a eu caléfaction, puis décrépitation de la goutte d’eau projetée (1).

Cette haute température et cet ensemble de phénomènes nécessaires pour maintenir séparées les électricités produites ne se rencontrent jamais dans notre milieu ambiant; jamais la vapeur , quand elle s’élève sur la surface du sol, ne possède une tension considérable ; aussi jamais l’évaporation spontanée ne donne de signes électriques, à moins de circonstances toutes particulières.

(1) Voyez la partie physique de cette notice, pages 147 et 148; la note de Peltier contenue dans l’Zns{itul, vol. 1x, p. 31, n° 370; et son mémoire sur d'Electricilé almospherique. Annales de chimie el de physique, 8me sérié, t. 1V, p. 380, 5 32, 38, 34,

INTRODUCTION, 214 L’évaporation spontanée ne pouvant donner d'électricité aux vapeurs, et celles de l’atmosphère en contenant des quantités considérables , Peltier dut rechercher la véritable origine de cette électricité. Il reprit donc une ancienne expérience de Saussure (1) et d'Ermann (2), restée sans résultat entre leurs mains. Cette expérience pouvant être considérée comme la base fondamentale de toute la météorologie , nous croyons devoir la rapporter avec quelques détails.

On se place sur un lieu parfaitement découvert, domi-" nant tous les objets environnants ; on prend un électroscope armé d’une tige de 4 décimètres environ, surmonté d’une boule de métal poli, de 3 à 4 centimètres de rayon afin d'augmenter les effets d’influence et d’éviter l’écoulement de l'électricité qui peut être repoussée dans la partie supérieure ; on tient l'instrument d’une main, on l’équilibre de l’autre, en mettant en communication la tige et la platine. Toutes les réactions étant égales de part et d’autre, les feuilles d’or de l’électroscope tombent droites et marquent zéro. Dans cet état d'équilibre on peut laisser l'instrument en contact avec l’air libre pendant une journée entière sous un ciel serein, sans qu’il se manifeste le moindre signe d'électricité; on peut même le promener et agiter l'air; dès l'instant qu’on tient l'instrument à la même hauteur, il reste complétement muet. Mais si, au lieu de le laisser dans la même couche horizontale d'air, on l'élève de 4 à 5 décimètres, on voit aussitôt les feuilles d’or diver-

(1) Annales de physique de Gilbert, année 1803, t. xv, p. 385-418. (2) Journal de physique. an x11, 1. uix, p. 98-105,

212 MÉTÉOROLOGIE. ger et indiquer une tension vitrée. Si on replace l’instrument au point de départ, les feuilles retombent exactement à zéro; si on le descend au-dessous de ce point d'équilibre, les feuilles divergent de nouveau, mais alors elles sont chargées d’électricité résineuse. En le remontant au point de départ, l'instrument reprend son zéro et ne conserve rien des électricités libres qu’il a montrées un instant. Puisqu’aucune électricité libre n’est restée dans l’instrument, l’air ne lui a donc rien communiqué, et les signes électriques que l’instrument a présentés ne provenaient que de l'électricité développée dans son intérieur par l’influence d’un corps voisin à fur età mesure qu’on s’en rapprochait ou qu’on s’en éloignait, en élevant l’instrument au-dessus du point où il avait été équilibré ou bien en l’abaissant au-dessous : Il suflit, en effet, de replacer l’instrument au même point pour les faire disparaître. Ce n’étaient , je le répète, que des signes d'électricité par influence, tels qu’on en aperçoit dans les corps qu’on approche ou qu’on éloigne d’un autre corps chargés d’une électricité libre, phénomène qu’on peut reproduire dans le cabinet en se plaçant sur une surface résineuse ou sous une surface vitrée. La conséquence de cette expérience est que l’air sec n’est point électrique par lui-même, que la terre a une tension résineuse et l’espace une tension vitrée. On peut, en effet, interpréter cette expérience par rapport à l’espace ou par rapport à la terre. Dans le premier cas on dit, si après avoir équilibré un électroscope à une certaine hauteur, on le lève ensuite à une hauteur plus grande, on approche la boule terminale de l’espace céleste ou du corps vitré. Dés lors-celui-ci agit avec plus d'’efficacité; il décompose une portion de l'électricité naturelle de

la boule, attire la résineuse, et repousse la vitrée dans les feuilles d’or qui divergent et accusent effectivement une tension vitrée. Dans le second cas on dit, si après avoir équilibré un électroscope à une certaine hauteur, on le lève ensuite à une hauteur plus grande, la platine de l’instrument, formant avec le bras qui le soulève l’extrémité d’une pointe plus élevée et conductrice, se charge par cela même d’une tension résineuse plus considérable; l'électricité résineuse ainsi accumulée dans la platine et dans les arma- * matures, agit alors avec plus de force, décompose l’électricité naturelle de la partie supérieure de l’instrument, repousse la résineuse dans le globe métallique terminal, et attire la vitrée dans les feuilles d’or qui divergent. Comme on le voit, ces deux interprétations aboutissent au même résultat; seulement, d’après les idées de Peltier sur l’électricité, la dernière est la seule logique et acceptable.

Peltier peut être considéré comme le fondateur de la météorologie. Sans doute avant lui un grand nombre de savants distingués se sont occupés de cette branche de nos connaissances; parmi les plus récents, il me suffirait de citer MM. de Humboildt, Boussingault, Kaemtz, Quételet, Lamont, Arago, Gasparin, etc., etc. Mais ces savants partant tous de ce principe erroné que l’air est électrique par lui-même et qu’il est vitré, n’avaient pu tirer aucune conclusion générale, déduire aucune loi de leurs observations.

Il y avait donc des observations météorologiques curieuses, intéressantes, exactes, et il y en avait en grand nombre; mais comme rien ne les liait, ne les coordonnait, ne les enchaïnait, la météorologie comme science n’existait pas encore; c’est Peltier qui l’a fondée, car c’est lui qui

le premier en à posé les lois: le lecteur s’en convaincra en parcourant le tableau sommaire que nous allons en donner d’après les découvertes et les idées de Peitier, et en prenant pour base les travaux qu’il a publiés sur ce sujet.

Les principaux travaux de Peltier sur la météorologie sont les suivants : d’abord son Traité des trombes, publié en 1840; son Mémoire sur l'électricité de l'atmosphère, publié en 1842, dans les Annales de chimie et de physique (1): | son Mémoire sur les brouillards, qui se trouve. dans le tome xv des Mémoires de l’Académie de Bruxelles, et qui a été reprodüit dans les Annales de chimie et de physi= que (2); son travail sur la météorologie électrique qui a été imprimé dans les Archives de l'électricité de Genève (3); enfin sof grand mémoire sur les variations barométriques, imprimé dans le tome xvin des Mémoires de l’Académie de Bruæelles, Nous devons y joindre quelques articles du Dictionnaire universel des Sciences naturelles (4), et plusieurs autres communications moins importantes, faites sous forme de lettres soit à l'Académie des Sciences de Paris, Soit à la Société Philomatique.

(1) Annales de chimie el de physique. 1849, 3° série, t. 1v, p. 385. (2) Annales de chimie et de physique, 1842, 3° série, t. vr, p. 129. (3) Archives d’electricite de Géneve. 1844, t, 1v, p. 173.

(4) Lés articles éforles fllantes, foudre, galvanisme; gréle, ete.