THERMOMÈTRE MILLER-CASELLA

bois et l’échelle est en porcelaine blanche. On l’enferme dans un cylindre ou lanterne en cuivre dont le couverele et le fond sont percés de nombreuses ouvertures pour laisser l’eau circuler hbrement à l’intérieur.

Avant d’être employé, chaque thermomètre est soumis à une vérification à la presse hydraulique sous une pression variant de 157 à 628 kilog par cmq et l’erreur est indiquée sur linstrument. À bord du Challenger, ils ont été descendus à 7 316 m mais beaucoup sont revenus brisés. Le tube thermométrique seul avec ses réservoirs possède une surface de 95 à 100 cmq, de sorte qu’à une profondeur de 8 000 m il supporte une pression d’environ 800 kilog par cmd.

Les thermomètres Miller-Casella offrent de sérieux inconvénients. Ils sont 4 maxima et à minima, c’est-à-dire ils se bornent à indiquer la température la plus haute et la plus basse des couches rencontrées sur leur parcours et non pas la température de la couche où ils ont été arrêtés. Or on a souvent constaté l’existence en profondeur de couches chaudes intercalées entre deux couches froides. Ils ne sont point gradués sur tige. De plus il arrive que même à Pair, en les maniant, la colonne de mercure se brise, accident assez difficile à réparer, ou les index s'engagent dans le mercure, ou ils restent immobiles ou encore ils passent dans l’intérieur des réservoirs et dans tous ces cas l’instrument devient hors d'usage. Cet accident est bien plus fréquent pendant l’immersion malgré le soin que l’on a de rattacher les thermomètres à la ligne de sonde par des bandes de caoutchouc et même par des ressorts d’acier comme à bord du Blake parce que Le navire donne au tangage de violentes secousses et que d’ailleurs on est dans l’obligation d'arrêter à de nombreuses reprises la descente de la ligne pour y attacher des thermomètres en série. Malgré toutes les précautions et les vérifications avant le départ, la pratique a démontré qu'avec ces thermomètres, 1l était impossible d’être jamais assuré du demi-degré, même à de faibles profondeurs.

Pour étudier la distribution de la température en profondeur, on dispose plusieurs de ces thermomètres en série à des distances différentes sur la même ligne de sonde. Il faut les laisser de 8 à 12 minutes immobiles pour qu’ils se mettent en équilibre de température. On saura le nombre de thermomètres à employer en se basant sur

or 1 TETE hi

ce fait d'expérience qu'au-dessous de 1 800 m à 2700 m la température de l'Océan décroît avec une grande lenteur, souvent de 00,1 par 183 m. Au-dessus de cette limite, il suffit de prendre des observations espacées de 180, 360 ou 450 m. À bord du Challenger, on échelonnait les thermomètres de la manière suivante : un à chaque 18 m (10 fath.) jusqu'à 180 m (100 fath.), un à chaque 45 m (25 fath.) jusqu’à 550 m (300 fath.) et un chaque 183 m (100 fath.) jusqu'à 1829 ou 2 740 m (1 000 ou 1 500 fath.), enfin un dernier sur le fond même. Pendant sa campagne de trois ans et demi, le Challenger a pris 260 séries verticales de températures dont 120 dans l'Atlantique et 140 dans le Pacifique. Chaque observation est longue et ne peut être exécutée que dans des conditions de beau temps exceptionnelles ; ainsi une seule série prise à 1 463 m (800 fath.) dans le golfe de Gascogne, s’est prolongée pendant une journée entière; la température était relevée pour chaque 90 m (50 fath.), ce qui ne nécessitait que 16 lectures. À bord de la Gazelle, les températures étaient prises à 1500, 1200, 900, 700 et 500 brasses, ensuite de 100 en 100 brasses jusqu’à 200 brasses de la surface, enfin de 50 en 90 brasses. On n’attachait jamais plus de huit thermomètres à la ligne afin de ne pas perdre trop d’inslruments en cas de rupture.

Dans sa campagne de 1889, le schooner de l'U. S. Fish Commission, le Grampus avait embarqué 95 thermomètres Negretti et Zambra; il en fixait 17 à une ligne de sonde de 500 brasses, dont 8 étaient placés dans les 50 premières brasses et 2 dans les 50 brasses suivantes.

Thermomètre Negretti et Zambra. — Le thermomètre de Negretti et Zambra donne la température de l’eau à la profondeur à laquelle on le descend, grâce à un retournement de l’instrument s’effectuant à volonté et qui brise en un point fixe la colonne mercurielle dans l’état de dilatation où elle se trouve au moment de ce retournement. La quantité de mercure isolé est égale à celle qui dépassait alors le réservoir du thermomètre et l’on peut, par sa mesure, connaître la température.

La colonne mercurielle ainsi séparée est assez petite pour qu’on puisse négliger la dilatation due à l’action de la température ambiante au moment de la lecture.

Ai wété. TES \ à. ML

THERMOMÈTRE NEGRETTI-ZAMBPA. 289

Le thermomètre (fig. 69) présente au-dessus de son réservoir un étranglement À suivi d’une portion élargie ou ampoule B à double courbure, puis du tube calibré et gradué, et il se termine par un second réservoir plus petit E. PPS Lorsque le gros réservoir est maintenu en bas, le mercure remplit l'instrument d’une façon conünue jusqu’en un certain point compris entre B et E; quand on le retourne, la secousse brise la colonne en À, le mercure descend à cause de son poids, remplit complètement E et s’élève jusqu à une certaine hauteur de l’échelle gravée sur la tige à partir du réservoir E. La graduation est marquée de bas en haut, le réservoir E étant en bas.

Afin de protéger ce thermomètre contre la pression, on lui applique le système du double réservoir décrit précédemment, à propos du thermomètre Miller-Casella. Jusqu’à 1 800 m on se borne à l’enfermer dans une boîte en bois, mais s'il doit descendre plus bas, on le place dans une boîte métallique remplie de paraffine.

Pour le retourner à volonté, on fait usage du dispositif imaginé par le contre-amiral Magnaghi, de la marine italienne. Une armature métallique (fig. 70) entoure la boîte L qui contient le thermomètre. Cette boîte est susceptible de pivoter autour d'un axe H ne passant pas par son centre de gravité. C est une hélice fixée à un axe dont une extrémité tourne sur un coussinet D et dont l’autre filetée porte une goupille F. M est une pièce sur laquelle vient buter la goupille quand le thermomètre est mis en expérience. La vis pénètre dans l'extrémité de la boîte L. Le nombre de tours dont la vis peut s’enfoncer dans la boîte est réglé par la goupille et par la pièce M. Le thérmomètre maintenu dans sa position par la vis F est immergé. L’hélice C reste inactive pendant la descente parce qu’elle est arrètée par F. Dès qu’on remonte, l'hélice tourne en sens inverse, fait monter la vis et lâche le thermonaètre. Chaque tour d'hélice représente

environ dix pieds de mouvemejat ascendant, de sorte que pour déta-

cher le thermomètre, il faut remonter le système de 78 ou 80 pieds. D’ailleurs on règle d'avance cet espace.

Si l'instrument remonte accidentellement de quelques pieds ou cesse de descendre à cause de la manœuvre nécessaire pour attacher en série d’autres thermomètres à la ligne ou par le mouvement du navire, la descente subséquente fera tourner l’hélice qui ramènera la goupille à sa position initiale et ces arrêts pourront se répéter un nombre quelconque de fois pourvu que la ligne ne remonte pas l'espace nécessaire pour relâcher complètement la vis. Lorsqu'on est parvenu à la profondeur voulue, on s'arrête un temps suffisant pour laisser prendre l’équilibre de température, on remonte, lhélice tourne, le thermomètre chavire et un ressort latéral K agit sur une cheville R qui le conserve dans cette position.

Il suffit de 3 minutes seulement pour que les thermomètres Negretti et Zambra prennent l'équilibre de température, tandis qu'il en faut de 8 à 12 aux thermomètres Miller-Casella. A tous les points de vue, les premiers sont préférables aux seconds, et ils sont aujourd’hui exclusivement adoptés.

Negretti et Zambra fabriquent un autre appareil destiné aux sondages peu profonds. Le thermomètre est Le même, mais il est simplement fixé sur une planchette lestée de plomb du côté du gros. réservoir el attaché au-dessus d’un plomb de sonde d’un poids de 25 à 40 kilog. Quand la ligne descend, la vitesse maintient le réservoir en bas; aussitôt qu’il se produit un arrêt, la planchette retourne et reste dans la même position pendant toute la montée. L'instrument est défectueux, car tout arrêt accidentel pendant la descente le renverse avant le moment voulu et même, arrivé convenablement à destination, il chavire avant de s'être mis en équilibre de température.

Lorsqu'on opère à des profondeurs qui ne sont pas très considérables, il est préférable de produire le retournement à l’aide d'un

THERMOMÈTRE NEGRETTI-ZAMBRA.

messager envoyé de la surface qui vient frapper et relever un ressort soutenant le thermomètre. Le mode d'arrangement est variable à l'infini. C’est ainsi que Le prince de Monaco se sert de deux thermomètres accouplés au même point de la ligne de sonde et dont chacun, entouré d’une armature en fer, est retenu à la descente par un levier

assez long. Ce système oblige à employer un messager volumineux et par conséquent lourd et incommode à manœuvrer.

Le système de la Scottish marine Station de Granton est plus simple. L’instrument (fig. 71) est fixé à la ligne par la pince V qui se serre à volonté et par le double crochet C; la tige P pénètre dans une cavité pratiquée à l'extrémité de la boîte du thermomètre. Le messager B, modèle du capitaine Rung, de PInstitut météorologique de Copenhague, est composé (fig. 72) de deux parties s'emboîtant l’une dans l’au-

tre ; lorsqu'il vient frap-

per le levier L appuyé sur un ressort, la tige P se soulève à travers l'ouverture } et dégage le thermomètre. Celui-ci chavire autour de l’axe pp, l'encoche f'estsaisie par la dent #, qui fait corps avec la tige élastique s, et l’instrument reste maintenu fixe dans sa seconde position.

Si on a soin de soutenir un second messager B’ par un fil s'appuyant sur le sommet du thermomètre 1, celui-ci se détachera au moment de la chute et ira faire chavirer un autre thermomètre placé plus bas ou fermer une bouteille à recueillir l'eau, et l’on pourra ainsi

! The Scottisch marine Station for scientific research. Granton, Edinburgh. Its work and prospect., Edinburgh, 4885, et J. Thoulet, Des études d’océanographie en Norvège et en Ecosse ; Rapport sur une mission du Ministère de l'Instruction publique,

Archives des missions, 3e série, t. XV, 1889.

superposer les thermomètres en nombre quelconque les uns au-déssus des autres.

Thermomètre enregistreur du Dr Regnard. — Le docteur Regnard ! a appliqué aux mesures de températures son dispositif d’un ballon élastique en caoutchouc rempli d'air et équilibrant à l'intérieur la pression subie extérieurement par un espace clos, rigide, immergé à de grandes profondeurs. L'appareil consiste en une boîte métallique étanche en communication avec le ballon régulateur de pression, contenant un cylindre müû par un mouvement d’horlogerie et à la surfe duquel s'inscrivent les mouvements de l'extrémité de l'aiguille d’un thermomètre métallique. Cet instrument serait précieux po#’ enregistrer d’une façon continue les variations de températures d’une couche déterminée relativement peu profonde.

Thermomètre électrique de Siemens. — Pendant l’automne de 1881, le commander Bartlett, du Blake, a essayé un sondeur thermomètre électrique, construit d’après les indications de sir William Siemens ?.

L'appareil est basé sur le principe du pont de Wheaistone et sur la variation de résistance d'un fil avec la température. Une bobine est descendue à la mer attachée à un câble (fig. 73) formé d'une âme double en fil de cuivre isolé protégée par des fils d'acier qui constituent le circuit de retour. L'autre branche du pont est une seconde bobine identique à la première et d’égale résistance. Les deux bobines employées étaient en fil de fer couvert de soie, d’un diamètre de 15 mm, et chacune d’elles avait une résistance de 432 ohms à 20 degrés. Afin de les rendre plus sensibles aux changements de température, elles étaient enroulées sur des tubes de laiton ouverts aux deux bouts pour laisser l’eau circuler libre-

! Principauté de Monaco. Résultats des campagnes scientifiques du yacht l’Hirondelle, p. 16, Paris 1889.

* Commander Bartlett, Report to Prof. J.-E. Hilgard, superintendant of the U. S. Coast and Geodelic Survey, 1881.