Voir t. IX des Œuvres, p. 80 et

noirs et déchiquetés sur leurs bords ; quelques-uns, comme lors des coups de vent, étaient stationnaires et avaient leurs côtés coupés régulièrement : les autres, au contraire, apparaissaient à l'horizon, montaient peu à peu, puis semblaient un moment stationnaires. Alors on apercevait plusieurs trombes à la fois sous le même nuage, mais toutes ne se formaient pas entièrement.

Le nuage, comme s’il eût absorbé l’eau de la mer, se noircissait de plus en plus et à vue d'œil; puis les trombes disparaissaient : le nuage continuait à marcher, passait au-dessus du navire en donnant une risée de vent plus ou moins forte et une grande pluie , enfin s’effaçait peu à peu à l’autre bout de l’horizon et était remplacé de l’autre côté par un nouveau nuage, dont la formation et la marche étaient les mêmes. Presque tous ces nuages étaient sillonnés, surtout pendant la formation des trombes, par des éclairs très-vifs et serpentants : on entendait parfois un tonnerre lointain. Dès que les trombes étaient rompues et que le nuage semblait continuer son ascension, on ne voyait plus rien de particulier. L’orage que contenait le nuage était très-éloigné, car M. Leps a une fois compté 32 secondes d'intervalle entre la vue de l'éclair et la perception faible du bruit du tonnerre. Le baromètre ne marquait que 0.750, et M. Leps vit au moins vingt trombes se former dans l’espace d’une heure ou deux heures : il était alors 7 heures du matin.

Presque toutes les trombes commençaient de la même manière. On apercevait d’abord une partie du bord inférieur du nuage s'éloigner peu à peu, en conservant une couleur noire ; puis une petite ligne, noire aussi, se déta-

chant sur le ciel, semblait darder jusqu’à la mer; et, suivant que la trombe se formait entièrement ou non, cette ligne noire prenait plus ou moins de consistance et augmentait de longueur, ou bien disparaissait en entier. Dans ce dernier cas, la partie du nuage qui s’était élongée en tourbillonnant, se repliait sur elle-même et semblait rentrer à son poste, Ces commencements de trombes étaient dans une direction tantôt verticale, tantôt inclinée à l'horizon et offraient quelquefois, mais rarement, une ligne droite; le plus souvent, au contraire, ils présentaient une ligne plus ou moins tortueuse. La position la plus ordinaire a paru être une inclinaison de 30 à 15 degrés du côté de la partie d’où soufflait le vent. Plusieurs de ces trombes arrivèrent à complète formation : l’une d’elles présenta un curieux spectacle pendant un quart d'heure environ. Le nuage dans lequel elle se produisit offrait, au-dessus de l'horizon, une large et longue bande noire : c'était un de ces nuages que les marins désignent sous le nom de grain; sa partie inférieure était en ligne droite. A plusieurs reprises on vit cette partie en un ou plusieurs points à la fois s'élonger, puis se retirer. Enfin, le météore s’inclina du côté du vent, en s’évasant par le haut; il était coupé horizontalement par le bas; il continua à conserver cette forme et à augmenter en longueur jusqu’à une certaine distance de l'horizon, mais il ne paraissait pas y toucher, On vit alors tout autour de cette partie inférieure, la mer s’agiter et sautiller, comme lorsqu'on laisse tomber dans l’eau un corps pesant, Ce mouvement dura près de 8 minutes, pendant lesquelles l’eau sautait à une hauteur assez grande

au-dessus dé la mer. La partie inférieure de la trombe paraissait plongée au milieu de cette eau sautillant jout autour. À mesure que la durée du phénomène augmentait, on apercevait au niilieu de la trombe, une clarté simulant. un. vide : ce vide paraissait semblable à du mercure brillant au milieu d’un tube de verre. Lorsqu' elle fut dans toute sa force, la trombe ne pouvait pas mieux être comparée qu’à un vaste entonnoir, coupé carrément à sa partie i inférieure et tenant au nuage par sa partie supérieure élargie ; la partie inférieure étant ouverte et précipitant à la mer une colonne d'eau qui, en retombant,

faisait jaillir une gerbe liquide tout autour d’elle. Peu à peu le météore diminua, le tuyau de l’entonnoir se replia sur lui-même en remontant vers le nuage, tandis que la portion qui semblait en découler augmenta de longueur : au-dessus de l'horizon ; bientôt après toul disparut. Le nuage s’éleva alors, passa au-dessus du navire,

et fit changer le vent qui passa à l'ouest; il y eut pendant quelques minutes un vent terrible et une pluie des plus abondantes.

M. Leps avait aussi vu se former, à 6 heures du matin, une trombe qui commença, non par en haut comme les trombes précédentes, mais par en bas; on aperçut un tourbillon à la surface de la mer ; l’eau jaillit à une hauteur assez considérable, puis, toujours en s'élevant et en tourbillonnant, alla faire sa jonction avec un gro nuage noir. La durée entière de ce phénomène fut de 40 à 12 minutes.

VIII. — NOTE HISTORIQUE SUR LES VENTS QUI ACCOMPAGNENT LES PLUIES D'ORAGE

Dans une lettre à Gay-Lussac datée de Nancy le 21 janvier 1819, Mathieu de Dombasle s’exprimait ainsi sur la cause du vent qu'on éprouve quelques instants avant l’ondée, dans les orages :

« On sait que l’eau dans sa chute libre entraine avec elle une quantité considérable de l’air qu’elle traverse; on trouve un des exemples les plus frappants de ce fait dans les trompes qui remplacent les soufflets dans quelques fourneaux destinés à la fonte des minerais. Je ne crois pas que, dans ce cas, l’eau se combine avec l’air, comme on la dit, pour l’abandonner après sa chute; il me semble plus probable que l’eau agit ici par pression, comme tout autre corps grave, sur la couche d’air qui se trouve au-dessous d’elle : en effet, ce phénomène n’est pas particulier à l’eau. Si l’on fait tomber, de quelque hauteur, du sable ou du froment sur une surface couverte de poussière, on aperçoit, autour du lieu de la chute, l'effet du mouvement de l’air par l’impulsion qu’il donne à la poussière. Il paraît donc que cet effet est très-général; mais il n’est pas impossible que l’eau agisse, dans ce cas, avec plus de puissance que d’autres corps, par l'effet d’une affinité particulière avec l’air; l'extrême intensité de l’action des trompes me donne lieu de croire que cette opinion est fondée : dans cette supposition l’eau devra exercer cette puissance avec d'autant plus de force qu’elle est plus divisée, pourvu toutefois qu’elle ne le soit pas assez pour que la résistence de l'air s’op-

at hand ur de a ds ÈS ét

pose trop fortement à l'accélération du mouvement qui est l'effet naturel de sa chute. Quoi qu’il en soit, l’effet, en lui-même est constant, et il est impossible qu’une averse composée de gouttes d’eau grosses et rapprochées, comme elles le sont principalement dans les pluies d'orage, ne produise pas un effet de la même nature. L'air que l’eau entraîne dans sa chute, arrivant sur le sol dans la même direction que suit la pluie, par l'effet du vent général, c’est-à-dire dans une direction inclinée à l’horizon, ne peut s'échapper qu'en avant, et là on conçoit très-bien qu’il doit former, en s’échappant, le panache de rayons divergents qu’on observe. Ce mouvement a lieu principalement dans les couches les plus basses de l'air, parce que c’est là que la vitesse de l’eau, dans sa chute, est plus considérable, d'abord par l'effet de la loi générale de la chute des corps pesants et probablement aussi parce que les gouttes d’eau, en se réunissant à mesure qu’elles approchent de la terre, éprouvent beaucoup moins l’effet de la résistance de l’air. L'air se trouvant ainsi continuellement délogé à la surface du sol où tombe l’averse, le vide se remplit par l'effet d’une pression qui s'exerce dans toutes les directions, excepté en avant où l'air comprimé s'échappe. De là la direction du courant qui, dès que l’orage est passé, se dirige vers le centre du lieu où tombe la pluie. On voit ainsi qu’il doit se former sous le nuage d’où tombe l’averse deux courants très-distints ; l’un est efluent, sous la forme de rayons divergents, et se manifeste en avant du nuage ; l’autre affluent, en rayons convergents,

et se fait sentir par derrière. Le centre commun de ces

rayons divergents et convergents doit être le centre même du lieu où tombe l’averse; de sorte qu’il existe vers chacun des deux points latéraux du nuage, deux courants très-rapprochés l’un de l’autre et dans une direction diamétralement opposée; ces deux courants forment la limite des rayons divergents, d’une part, et des rayons convergents, de l’autre, »

Après la publication de l'explication précédente dans les Annales de chimie et de physique, Pierre Prevost me fit remarquer que, dans une lettre en date du 27 février 1791, adressée par lui au docteur Pellisson et insérée dans les Mémoires des curieux de la nature, de Berlin (p. 407, n° 35), il était rapporté une conversation de Montgolfier qui s’est ainsi exprimé :

« Parmi les vents irréguliers, il y en a un que l’on pourrait nommer vent de pluie, parce qu’il semble dépendre de l’eau qui tombe des nuages. Lorsque, par un ciel irrégulièrement parsemé de nuages, il pleut alternativement de différents points de l’horizon (comme on le remarque surtout au printemps ou en autonne), le vent paraît toujours venir de l'endroit où il pleut; et l’on remarque constamment que le courant d’air (déduction faite des causes modifiantes) suit la direction des nuages ; en sorte que la pluie chasse l’air, sous forme de vent, tout autour de l’endroit où elle tombe. Tel est le phénomène; en voici l'explication :

« L'air mouille tous les corps ; il s'attache aux parois des vases solides, aussi bien qu’à la surface des corps liquides, On peut dire, en conséquence, que l'air mouille l’eau : il mouille entre autres la pluie. Chaque goutte de

pluie entraîne avec elle une goutte d'air et la pousse de haut en bas.

« Par leur rencontre mutuelle et accidentelle, ou finalement par le contact inévitable des corps mouillés, ces gouttes s'unissent entre elles ou s'unissent à l’eau déposée sur différents corps. Dès lors l’air ne peut plus rester suspendu aux gouttes de pluie; il s'échappe en entier ou en partie ; et quelque faible que cette cause, comparée au vent, puisse paraître, en ne considérant qu'une goutte isolée, on peut prouver, par le calcul et par l'expérience, qu’elle suffit pleinement à l'explication du phénomène.

« L'expérience que j’ai en vue est celle des trompes de forge, dans lesquelles l’eau qui tombe fournit sans cesse un nouveau volume d’air au soufflet ou à l’évent.

« Le calcul dépend de quelques principes connus. La force du vent produit par la cause que je viens d’indiquer, doit être déterminée par la masse de l’eau qui tombe, par sa vitesse et surtout par sa division. »

L’extrait suivant du Traité du mouvement des eaux, t. II, 4° partie, 3° discours, page 353 (édition de 1740) montrera que Montgolfier avait été lui-même prévenu par Mariotte dans l’explication du phénomène sur lequel la lettre de Mathieu de Dombasle a ramené l'attention des physiciens.

« À l'égard des orages et des grandes tempêtes, dit Mariotte, il est difficile de les expliquer par des causes ordinaires. On remarque que, lorsqu’én été il fait des pluies épaisses et à grosses gouttes, elles sont toujours accompagnées d’un vent très-violent qui les précéde de quelques secondes, et que sa violence cesse aussitôt que

la nuée est passée. J’explique ces orages, dont quelquesuns sont capables de renverser les arbres et enlever les toits des maisons, de la manière suivante :

« Lorsque deux vents assez larges, inclinés l’un à l'autre de 15 à 16 degrés, viennent de loin ; qu'ayant ramassé et poussé devant eux toutes les vapeurs qu'ils rencontrent, et en ayant formé chacun une nuée épaisse, ils viennent à se rencontrer, ils condensent l’air dans le lieu de leur rencontre et le mettent en un grand ressort,

et, selon les règles de la percussion, ils le font aller plus

vite d’un tiers à peu près que chacun d'eux. Supposant donc que ces vents aillent d’une vitesse à faire 24 pieds en une seconde, qui est la vitesse ordinaire des vents incommodes et contre lesquels on a peine d’aller, le vent composé des deux ira avec une vitesse à faire 32 pieds

en une seconde, et la nuée épaisse qu’ils poussent étant .

élevée d’une demi-lieue ou d’un quart de lieue, les gouttes de pluie qui s’y forment sont grosses d'environ 8 lignes de diamètre et acquièrent leur vitesse complète à faire 32 lieues par seconde après 100 pieds de descente, comme il a été expliqué à la fin du Traité de la percussion. Chaque goutte entraîne en tombant, depuis la hauteur de la nuée, deux ou trois fois autant d’air qu’elle est grosse ; ce qui se prouve par l'expérience d’une balle de plomb qu'on laisse tomber dans un seau d'eau ; car, dès qu’elle a touché le fond, il s’en élève deux ou trois bulles d’air aussi grosses qu’elle, lesquelles ne peuvent procéder que de l'air qui la suit jusqu’au fond de l’eau. Or, on sait que, dans beaucoup de lieux, on se sert de certains soufflets pour faire fondre la mine

SPC OT

de fer dans les fourneaux par la seule chute de l’eau ; ce qui se fait ainsi : on a un tuyau de bois ou de fer blanc de 44 ou 45 pieds de hauteur et de 1 pied de diamètre, qui est soudé dans une médiocre cuve renversée, dont le bas est posé sur un terrain; en sorte que, pour peu d’eau qui y tombe, elle ferme les ouvertures et l'air n’y peut plus passer : on laisse au haut du tuyau une ouverture de 3 ou 4 pouces de diamètre, dans laquelle on met un entonnoir dont le goulot est de la même grosseur, et Von y fait tomber de 15, 20 ou 30 pieds de hauteur l’eau de quelque fontaine, dont la largeur en tombant est à peu près égale à l'ouverture de l’entonnoir ; en sorte qu'il ne peut s’y amasser de l’eau que de 5 ou 6 pouces de hauteur : cette eau tombant entraîne avec elle beaucoup d’air, qui la suit jusqu’au-dessous de l’entonnoir et même jusqu’au fond de la cuve, lequel ne peut ressortir par Pentonnoir à cause de la pesanteur de l’eau qui continue de tomber et de la vitesse de son mouvement. On met à côté de la cuve un tuyau qui va en rétrécissant jusque auprès du trou du fond du fourneau où le charbon doit être soufflé ; et l’air pressé et enfermé dans la cuve, ne pouvant sortir par en haut à cause de la chute impétueuse de l’eau qui occupe le trou de l’entonnoir, ni par en bas, à cause de l’eau qui s’y amasse et qui s'élève d'un pied ou de deux par-dessus les fentes qui restent entre la terre du fond ou les douves de la cuve, il est contraint de sortir avec une très-grande force par le bout du canal, de manière qu’il fait le même effet pour souffler le charbon que les plus grands soufflets dont on se sert ailleurs. 11 doit donc arriver que l’eau

qui tombe de la nuée en grosses gouttes et en grande abondance, entraînant beaucoup d’air, comme il a été prouvé, cet air ne peut remonter quand il est proche de la terre, à cause des autres gouttes qui tombent avec impétuosité. Il ne peut aussi s'étendre vers le derrière de la nuée, parce qu’il est soutenu par le grand vent qui la chasse, ni même par les côtés ou fort peu, parce que le même vent pousse la nuée par les deux côtés. Il reste donc que tout son effort se fasse vers le devant de la pluie, et que cet effort, joint à celui du vent qui emporte la nuée, soit environ deux fois plus vite que le vent qui la pousse, et que ce vent augmenté fasse plus de 60 pieds en une seconde : alors il peut renverser des arbres, comme on le prouvera ensuite. Il ne peut précéder la pluie que d’environ trois ou quatre cents pas pour l'ordinaire, par la raison qui a été dite qu’un espace d’air, de telle vitesse qu’il soit poussé, ne peut continuer son mouvement bien loin en ligne droite, si la cause de l'impulsion cesse. Je me suis confirmé dans cette hypothèse en voyant d’une lieue de distance une nuée épaisse d’où il tombait de la pluie ; car du côté d’où venait le vent les gouttes tombaient presque toutes droites ; mais dans le milieu et jusqu'aux premières gouttes, elles faisaient un angle de plus de 45 degrés. La même chose doit arriver par la grêle ; et même, si elle était fort épaisse et les grains fort gros, ils entraîneraient davantage l’air de haut en bas et feraient une tempête encore plus impétueuse, dont la vitesse pourrait être de 75 pieds par seconde, »

On sait que la pression exercée sur tous les corps par l'atmosphère qui entoure notre globe de toutes parts se mesure par la hauteur à laquelle se tient la colonne de mercure du baromètre au-dessus du niveau en contact avec l’air extérieur. Quand l'air atmosphérique devient moins dense en un point déterminé, ou bien quand l’épaisseur de la couche qu’il forme au-dessus d’un lieu diminüe, la hauteur du baromètre devient plus petite. Tout mouvement d’accroissement dans la densité de l’atmosphère se manifeste par une ascension du mercure dans le tube inventé par Torricelli. Les variations qu'éprouve l'enveloppe gazeuse de la terre se réflètent donc dans celles de la hauteur barométrique. L'étude des mouvements du baromètre présente en conséquence le plus vif intérêt.

On trouvera dans l’Astronomie populaire (liv. xx, chap. x1v, t. 11, p. 171 et suiv.) l’histoire de l'invention du baromètre et de ses perfectionnements successifs, la description de ses usages pour la mesure des hauteurs des montagnes, les précautions nécessaires pour rendre les mesures comparables et les corriger des variations de la température, enfin une indication succincte des principaux résultats dont son observation a enrichi la science. Je réunis ici les détails des faits à la démonstra-

tion desquels il m’a été donné de concourir dans ma longue carrière. J’ai pu découvrir quelques lois météorologiques qui avaient échappé à mes devanciers; on me pardonnera, j'ose l’espérer, de reproduire, souvent sans y rien changer, les démonstrations que j'en ai jadis données.

RÉSULTATS DES OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES FAITES À CLER- MONT-FERRAND, DEPUIS LE MOIS DE JUIN 1806 JUSQU’A LA FIN

DE 4813, PAR RAMOND — COMPARAISON AVEC LES RÉSULTATS DES OBSERVATIONS FAITES À LA MÊME ÉPOQUE À PARIS ET A STRASBOURG £

En 1814, dans le Bulletin de la Société philomatique, j'ai donné l’analyse des recherches communiquées successivement à l’Académie des sciences par Ramond. Je me suis exprimé à peu près dans les termes suivants :

Les observations de Ramond ont été faites avec trois baromètres de Fortin, souvent comparés entre eux et avec celui de l'Observatoire de Paris; toutes les hauteurs du mercure ont été ramenées à la température de 12°.5 du thermomètre centigrade. Le baromètre a toujours été observé à midi (temps vrai), le matin, après midi et le soir, aux heures critiques des oscillations diurnes.

La hauteur moyenne du baromètre, pour l’heure de midi, est de 7291.99. Ce résultat, fondé sur 2,267 observations, diffère extrêmement peu de celui que Ramond avait déduit des deux premières années. Par une moyenne entre 7,296 observations, Ramond a trouvé la valeur des oscillations diurnes. En prenant la hauteur

de midi pour point de comparaison, le baromètre est plus haut le matin de 0"!-.38, plus bas après midi de 0"!-.56 et plus haut le soir de 0"l-.33 ; en sorte que l’abaissement moyen du jour est de 0"il-.94, et l'ascension du soir de Omill.,89. Ces nombres s'accordent singulièrement avec ceux que le même auteur avait tirés des deux premières années. (Voyez Mémoires de l'Institut pour 1808, page 105. )

La plus grande élévation du baromètre qu’on ait observé à Clermont pendant sept années et demie est de 743%1.,59, la moindre de 7031.58; mais la variation moyenne est de 35"i1.,6.

Les nombres que nous venons de rapporter sont particuliers à Clermont, et pourraient seryr, au besoin, à calculer la hauteur de cette ville au-dessus du niveau de la mer ; mais les mêmes moyennes relatives aux différentes saisons nous apprendront de plus de quelle manière se modifient chaque mois les causes qui déterminent l'ascension ou l’abaissement du mercure dans le baromètre.

Déjà, dans les Mémoires de l’Institut pour 1808, Ramond avait tiré de ses observations les résultats suivants :

Que les heures des variations diurnes varient avec les saisons; que pour l'hiver elles sont, à très-peu près, 9 heures du matin, à heures après midi, et 9 heures du soir ;

Qu'en été, l’abaissement paraît commencer dès 8 heures du matin; que le minimum a lieu à 4 heures du soir, et le second maximum à 40 heures;

Que, durant le printemps et l’automne, les heures criti-

ques intermédiaires entre celles de l'hiver et de l'été, sont d'autant plus voisines des unes ou des autres, que la température et l’état du ciel se ressemblent plus dans ces époques. L'auteur pensait enfin que le minimum du soir a lieu à à ou 4 heures après minuit.

Voici un extrait des tableaux présentés par Ramond en 1814 pour Clermont-Ferrand :

Hauteur moyenne

Mois. u baromètre à midi.

mill.

Tan 729.71 révrier.: es. ON 3. 728.99 MAS Sr conecenress 727.73 PA, | RO PE LT 725.85 tte à np es 726.92 mie. ié. 10H Teu 0 729.42 niletis es. sise ‘ 728.78 AO ET sans cuves 728.85 Septembre: 34025 728.98 Oetobrés.ss lose: der 726.149 NOMPMNPE. .. sous 726.23 DOC 60 cu emesene 726 06 Moyenne. .,...... 727.92

Il résulte de ce tableau que le mercure est dans la plus grande élévation en janvier ; qu’il descend ensuite jusqu’au mois d'avril, où il est le plus bas ; remonte jusqu’en juin; se soutient pendant les mois de juillet, août et septembre, puis redescend jusqu’en novembre, et qu’à partir de cette dernière époque, il remonte rapidement pour atteindre la hauteur de janvier. La moyenne barométrique de l’été surpasse celle du printemps, qui est la plus petite de toutes, de plus de 2 millimètres.

Ramond a remarqué, de plus, que les variations

diurnes sont elles-mêmes sujettes à l'influence des saisons; le printemps est l’époque des plus fortes oscillations, et l'hiver des moindres; il y a un tiers de millimètre de différence. Quant aux variations accidentelles, au contraire, elles sont au maximum en hiver, et au minimum en été; leur étendue moyenne surpasse 35 millimètres dans la première saison , et ne s’élève pas à 16 dans la seconde. |

Afin de mettre le lecteur à portée d'apprécier ce qu'il peut y avoir de particulier à Clermont, dans le tableau que nous venons d'extraire de l’intéressant Mémoire de Ramond, nous allons rapporter deux tableaux semblables que nous'avons formés d’après une nombreuse suite d’observations du thermomètre et du baromètre faites à Strasbourg et à l'Observatoire royal de Paris.

Voici d’abord les observations faites à Strasbourg depuis le commencement de l’année 1807 jusqu’à la fin de 1812, par M. Herrenschneider :

Mois. du baromètre à midi.

mill.

Jagvier ici 9. 05 753.9 Révier.., iso ta 750.9 ere 751.6 ANSE, PHP PEN ES 749.1 Mali. avihssnotss ait 750.7 FA RE PP UN AE 752.3 tn te Bd: 751.6 AO 20 D : éd her 751.9 Septembre.............. 7514 0 À SSP NE 751 ie APP PA 749.5 Décembre... :.........6 750.5

La cuvette du baromètre de M. le professeur Herrenschneider était de niveau avec le pied de la tour de Strasbourg. |

Les résultats des observations faites à Paris depuis l’année 1806 inclusivement, jusqu’à la fin de 1813, sont

les suivants :

Moyennes

Mois. du baromètre à midi.

mill.

ANRT re. hais cc 757.95 ire. APP RROAR dk S 757.14 Mafsi. JUDO ETAT 757.94 AIR HI ENL A Le à 756.00 M A a net 755.60 PAR RE ET ee 758 9% duillot lion. sur Gin, 756 82 PR SL Ve 757.55 AR D eee 757.95 Octobre!'tis #5 HRK OT.S 756.15 Noyembre::,.sx 755.97 DÉCEMDrE: er ses ssicos 756.40 Moyennes......... 757.02

Dans ces tableaux, comme dans celui de Ramond, les moyennes ont été ramenées à la température de + 12°.5 du thermomètre centigrade, en supposant, d’après les expériences de Laplace et Lavoisier, que le facteur de la dilatation du mercure est pour chaque degré centésimal —— il était d'autant plus nécessaire de faire cette correction, qu’elle est tantôt positive et tantôt négative, et . que, pour le mois de juillet, par exemple, elle s'élève

à plus de 1mi1:5,

OBSERVATIONS DU BAROMÈTRE FAITES PENDANT 37 ANS À L'OB- SERVATOIRE DE PARIS, DE 1816 À 1852, ET RÉSUMÉ DE CES OBSERVATIONS

Depuis 1816, jusqu'à ce jour, j'ai inséré dans les Annales de chimie et de physique sans aucune interruption, les résultats des observations du baromètre faites quatre fois par jour, à l'Observatoire de Paris. De 1816 à 1830, je me suis assujetti à en présenter annuellement le résumé. Voici comment je m’exprimais à ce sujet en 1816, en commençant ce travail :

« La détermination de la pression moyenne de l’atmosphère, pour chaque lieu de la Terre, est l’objet le plus important qu’on puisse se proposer dans l’observation des variations barométriques. En nous occupant de cette recherche, nous avons suivi la marche que M. Ramond a tracée dans l'excellent ouvrage qu’il a publié en 1814. Toutes les hauteurs ont été corrigées de l'effet de la température et réduite à 0° en employant — pour le coefficient de la dilatation correspondant à un degré centigrade. On a réuni dans des colonnes verticales les observations des mêmes heures, et l’on a pris les moyennes par décades et par mois. Ces calculs nous ont appris, comme M. Ramond l’avait déjà déduit de ses observations de Clermont, que le baromètre est sujet dans nos climats aussi bien qu’à l'équateur, à une oscillation diurne périodique dont la marche, souvent masquée par les variations accidentelles, devient saillante lorsqu'on combine assez

d'observations pour compenser les effets fortuits des causes perturbatrices. On trouve ainsi que le mercure est à sa plus grande élévation à 9 heures du matin, et qu’il descend ensuite jusque vers 3 heures après midi : après cette époque, il remonte, atteint un second maximum à 9 heures ou 10 heures du soir, et redescend une seconde fois pour présenter, le jour suivant, le même phénomène. S'il était permis de compter, dans le court intervalle d’une année, sur l’exacte compensation des variations accidentelles, il résulterait des moyennes des différentes heures qu’on a réunies dans ce tableau, que Poscillation diurne diminue d'amplitude à mesure que la latitude augmente. En effet, sous l'équateur, l’étendue de cette espèce de marée atmosphérique s’élève à 2 millimètres, d’après lesrecherches de M. de Humboldt ; trois années d'observations à Clermont-Ferrand (latitude 45° 47’) ont donné 4 millimètre à très-peu près (voyez l'ouvrage de M. Ramond, p. 86); tandis qu’à Paris elle n’atteindrait pas tout à fait 0.7 de millimètre. Des observations ultérieures résoudront ce doute : celles dont nous présentons ici le résumé prouvent déjà que les hauteurs qui correspondent aux diverses heures du jour diffèrent assez sensiblement les unes des autres pour que le choix ne soit pas arbitraire, comme M. Ramond l'a déjà remarqué, lorsqu'on se propose de déterminer la pression moyenne de l’atmosphère dans un lieu donné. »

| Dans le résumé météorologique de 1817, je m’exprimais en ces termes au sujet de la période diurne :

« Nous avons disposé le tableau de manière à mettre

en évidence la valeur de la variation diurne du baromètre. En supposant, ainsi que nous l’avons fait, que les époques des maxima et minima sont 9 heures du matin, 3 heures après midi et 9 heures du soir, on trouve O®.79- pour l'oscillation descendante du matin et 0"1,69 pour l’oscillation ascendante du soir. Ces nombres étant inférieurs, comme en 1816, à ceux que M. Ramond a donnés pour Clermont-Ferrand , sembleraient indiquer que l'étendue de la période diminue quand la latitude augmente.

« La cause, quelle qu’en soit la nature, de cette marée atmosphérique dont nous venons d’assigner la valeur moyenne pour 1817, agit constamment et avec régularité par un ciel serein comme par un temps couvert, dans le calme et au milieu des vents les plus violents, à l'époque des fortes chaleurs et au cœur de l'hiver. Ses effets sont fréquemment masqués par les variations accidentelles ; mais c’est peut-être une chose digne de remarque qu’en réunissant les observations de l’année qui vient de s’écouler par période de dix jours, on ait constamment trouvé, à une ou deux exceptions près, que les moyennes barométriques de 9 heures du matin et de 9 heures du soir surpassent sensiblement celles de 3 heures après midi; ou, en d’autres termes, que les effets fortuits des causes perturbatrices se soient assez bien compensés, après le court intervalle de dix jours, pour laisser l'effet de la période diurne à découvert. A peine est-il nécessaire d’ajouter qu’on arriverait à aucun résultat précis si l’on ne réduisait pas toutes les hauteurs barométriques à une même température. »

L'année suivante je disais dans le résumé des Annales :

« Nos lecteurs savent déjà que ce résumé a pour objet principal de faire ressortir l'existence de la marée atmosphérique diurne, et d’en donner la valeur moyenne. Si les heures de maximum et de minimum du baromètre étaient bien exactement et en toutes saisons celles que nous avons adoptées, on pourrait conclure de la table et des résultats analogues qui nous ont été fournis par les observations de 1816 et de 1817, qu’à Paris, la période descendante diurne du matin n’est pas tout à fait de À millimètre, et que le mouvement ascensionnel du soir est même encore un peu plus petit. Sous les tropiques, l’oscillation journalière du baromètre égale au moins 2 millimètres, suivant M. de Humboldt : on pourrait donc croire qu’elle diminue d'amplitude à mesure qu’on s'éloigne de l’équateur. Mais cette question mérite un examen plus approfondi. Nous aurons, du reste, bientôt l’occasion de nous en occuper de nouveau. |

« Puisque les hauteurs barométriques qui correspondent aux diverses heures du jour diffèrent sensiblement les unes des autres, il semble que, pour déterminer la pression moyenne de l’atmosphère dans un lieu donné, il sera indispensable de combiner ensemble les maxima de 9 heures du matin et les minima de 3 heures du soir; mais il arrive heureusement que les hauteurs de midi fournissent directement ces moyennes, La différence, dans les trois années qui viennent de s’écouler, ne s’élève guère qu’à 0 4 de millimètre dont la hauteur barométrique de midi a constamment surpassé la demisomme des extrêmes.

« Le lecteur remarquera aisément que les oscillations totales du mercure dans le baromètre, en juillet et août, ne sont guère que le tiers de celles qu’on a observées en janvier et février. Ce fait important sera utile aux physiciens qui chercheront, dans la suite, à apprécier avec. exactitude les causes d’où dépendent les variations barométriques. »

Dans le résumé météorologique de 1819, je revins en ces termes sur la même question : « Nous espérons que les résultats précédents lèveront enfin les doutes des observateurs qui, s’obstinant à nier l’existence de l’oscillation périodique diurne, disposent leurs tableaux météorologiques de manière qu'il n’est pas même possible d'en déduire la pression atmosphérique moyenne. Ils prouveront aussi à ceux qui ne peuvent consulter le baromètre qu’une fois par jour, qu’ils doivent choisir de préférence l'heure de midi, puisque la hauteur moyenne correspondante à cette époque de la journée ne diffère, en 1819, comme dans les années précédentes, de la demi-somme des moyennes maximum et minimum (celles de 9 heures du matin et de 3 heures du soir), que d’une petite fraction de millimètre. »

J'ai traité de nouveau ce sujet dans le résumé des observations météorologiques de 1826 ; je me suis exprimé ainsi : « En examinant attentivement la table qui précède, le lecteur verra que la période barométrique, c’est-à-dire le mouvement descendant du mercure le matin et le mouvement ascensionnel le soir se sont manifestés, sans exception, pendant tous les mois

de l’année 1826. J'avais eu l'intention de publier ici la

valeur moyenne de l’oscillation diurne correspondante aux diverses saisons, d’après les dix années d’observations que nous avons insérées dans les Annales, comme aussi de donner pour Paris l'influence numérique des différents vents sur les hauteurs barométriques ; quoique mes calculs soient achevés, le défaut d’espace m’oblige de les renvoyer à un autre cahier. Je profiterai alors de l'occasion pour présenter, sous un même point de vue, l’ensemble de toutes les valeurs graduellement décroissantes qu'on a trouvées pour l’oscillation diurne, entre l'équateur et le 74° parallèle ; je montrerai également dans quelles localités, abstraction faite de la latitude, cette oscillation s’amoindrit ; dans quelles positions, comme au Saint-Bernard par exemple, elle est tout à fait nulle. Ayant réuni, avec l’aide de plusieurs de mes amis, une assez grande variété d'observations comparables pour que je puisse espérer de lever complétement les doutes des physiciens sur la vraie valeur de la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer dans différents climats, je me propose de publier, dans le même cahier, les déterminaisons que j'ai obtenues à ce sujet. Si, enfin, l'expérience ne signale pas quelque difficulté imprévue, je montrerai qu’en apportant une légère modification à la construction des baromètres ordinaires, on se mettra désormais entièrement à l’abri des dérangements que ces instruments éprouvent, soit dans le transport, soit par une infiltration graduelle de l'air extérieur, soit enfin par le dégagement de celui que le liquide peut renfermer. Ce changement, qui consiste tout simplement à rendre le tube de verre mobile afin qu’on ait

la faculté d'augmenter ou de diminuer à volonté et dans des rapports connus la capacité de la chambre barométrique, permettra même, si je ne me trompe, de porter en voyage le mercure à part, et de n’en remplir le tube qu’au moment de l'expérience , sans soumettre ce liquide à aucune ébullition.

«ll est facile, en effet, de concevoir que, si l’on fait une. observation dans un certain état de la chambre barométrique, et qu’on la répète aussitôt après avoir réduit la capacité de cette chambre au dixième de sa valeur primitive, la petite quantité d’air sec qui pourra s’y trouver produira tout juste dix fois plus d’effet dans la seconde observation que dans la première. La différence des deux bauteurs, divisée par 9, sera donc ce qu’il faudra ajouter à la première pour la ramener à ce qu’on aurait trouvé avec un baromètre entièreinent purgé d’air. Je m’abstiendrai ici de plus amples détails; le lecteur remarquera seulement que, si ce procédé réussit, comme tout le fait espérer, les voyageurs n’auront plus à craindre les ruptures des baromètres, puisqu'ils pourront transporter le mercure dans une fiole en fonte de fer, construire le tube lui-même en fer forgé, réduire toute la partie fragile de l'instrument à un cylindre de verre épais de 8 ou 40 centimètres de long, qui ne se vissera sur le tube en fer qu’au moment de l'observation et qu’on renfermera immédiatement après dans un étui semblable à ceux des thermomètres et assez court pour être placé dans la poche d’un habit. »

Le nouveau baromètre que j'ai proposé en 1826 a été essayé avec succès postérieurement (voir Astronomie

populaire, t. 11, p. 181); j'espère qu’il deviendra ün instrument utile entre les mains des physiciens.

Les extraits suivants des procès-verbaux des séances du Bureau des longitudes préciseront les idées successives que j'ai émises sur la construction de cet instrument.

80 juin 1824. — « M. Arago propose de réduire par une addition de mercure la capacité de la chambre barométrique de l’instrument de l'Observatoire; par là, l’air, s’il yen a, acquérant plus de ressort, produira une dépression du mercure plus grande que dans l’état actuel de l'instrument. »

2 août 1826. — « M. Arago expose de nouveau les moyens qu’il propose pour se rendre indépendant de la présence de l’air contenu dans les chambres barométriques. »

25 octobre 1826. — « M. Arago reproduit la proposition qu’il avait faite de construire des baromètres dont les tubes seraient mobiles dans les échelles ; par ces artifices on peut aisément déterminer combien il y a d’air dans les chambres barométriques et corriger les hauteurs. »

: 4* juillet 1840. — « M. Arago parle d’un baromètre qu’il a imaginé depuis longtemps et qu’il a prié M. Gambey d’exécuter. Ce baromètre se composera de trois tubes ; les deux tubes inférieurs seront en fer, le troisième en verre ; ces tubes se visseront l’un sur l’autre. Le tube intermédiaire pourra être supprimé dans les grandes hauteurs.

« La cuvette contiendra trois pointes à trois hauteurs différentes. On versera le mercure au moment de lobservation: il n’aura pas besoin d’être bouilli.

RÉ

« Après avoir fait l’observation, le mercure dans la cuvette atteignant la première pointe, on en fait une seconde en agrandissant la chambre, le mercure dans la cuvette n’étant plus qu’au niveau de la seconde pointe ; puis, comme vérification, une troisième observation est faite, le niveau dans la cuvette s’étant abaissé à la troisième pointe,

« Pour s'assurer si une certaine quantité d'humidité, d’abord adhérente au tube ou au mercure, se transforme en vapeur pendant l’agrandissement de la chambre barométrique, on fera les mêmes observations dans un ordre inverse en diminuant cette chambre par le refoulement du mercure. »

Dans le compte rendu de la séance de l’Académie des sciences du 7 octobre 1844, on lit aussi la Note suivante:

« M. Arago avait trouvé, il y a déjà bien des années, dans la diminution facultative des chambres barométriques, le moyen d'exécuter à la fois des baromètres étalons pour les observatoires et des baromètres portatifs à l’usage des voyageurs, sans rien sacrifier de la précision. Cette idée fut communiquée à M. Kupffer qui le reconnut loyaiement avant de l’appliquer à la construction des baromètres employés dans les nombreuses stations météorologiques dent on publie annuellement les observations à Pétersbourg. M. Arago, ayant entendu récemment des savants étrangers attribuer ces nouveaux baromètres au célèbre physicien russe, en a pris occasion de montrer à l’Académie un de ces instruments construits jadis par M. Gambey. Ce baromètre se monte et se démonte facilement. Il est tout en fer, sauf la

cuvette et l’extrémité ‘supérieure du tube : toutes ses parties sont contenues dans une boîte de peu de volume; il n’y a plus de chances de rupture, la boîte tombât-elle @e la hauteur d’un cheval, »

Les projets que j'avais formés, ainsi qu’on l’a vu par : les citations précédentes, de présenter des résumés com paratifs des observations barométriques faites en divers temps et en différents lieux, n’ont pu être tous réalisés, mais le lecteur trouvera dans ces pages quelques-uns des tableaux dont j'avais tracé les cadres; M. Barral s’est attaché à les remplir sur mes indications. |

Voici d'abord les moyennes mensuelles de la pression de l’atmosphère à Paris pour les quatre heures de la journée choisies pour les observations du baromètre, Cette longue série s’étend de 1816 au moment actuel (1852). D'après l'inspection de cette table on reconnaît que la période barométrique diurne n’a subi aucune exception dans la moyenne d'aucun mois pendant cet intervalle de 37 années. Les observations qui suivent ont été corrigées de toutes les erreurs de position du zéro, de dépression capillaire, et de graduation de l'échelle que j'ai vérifiée moi-même à l’époque. où j'ai commencé à m'occuper des observations météorologiques de l’Observatoire de Paris,

SUR LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE. 359 MOIS DE JANVIER MOIS DE FÉVRIER Hauteurs du baromètre Hauteurs du baromètre réduites à zéro de température. rédnites à zéro de température.

Années pee | CC À 9 heures idi 8 heures 9 beures 9 beures idi Sheures 9 heures! du mat. ee -du soir. du soir. mat. du soir, du soir.

mill, will. mill. mill. mill. will. mill. mill, 1846 752.68 752.35 752.17 752.61 756.84 750.68 755.99 756.28

Moy. 757.22 757.16 756.52 756.88 756.86 756.43 756.06 756.45