‹ Précis élémentaire de physique expérimentaleChapitre 52 sur 181 · BU BAROMÈTRE · texte numérisé non relu

BU BAROMÈTRE

le tube tout près de ses extrémités X Y, de manière que son. diamètre intérieur dans ces points soit beaucoup moindre. Par ce moyen , lorsque la colonne de mercure est chassée avec force vers un des sommets du tube , son mouvement se ralentit nécessairement en passant par cet orifice étroit , et elle arrive à l’extrémité même , avec une trop petite vitesse pour pouvoir la briser. Il faut prendre le tube assez long et faire le rétrécissement assez près de ses bouts , pour que le sommet S de la colonne ne s’élève jamais jusque-là dans les observations 5 car si cela arrivait , lè tube devenant trèsétroit dans ces points , la dépression produite par la capillarité deviendrait très- considérable , et pourrait oceasioner de grandes erreurs dans les hauteurs observées. Ce rétrécissement du tube , à son extrémité, est une précaution que l’on a soin d’employer dans tous les baromètres destinés à être portés en voyage.

En employant des instrumens tels que ceux que je viens de décrire, et s’en servant avec toutes les précautions que j’ai recommandées , on fera des observations barométriques qui ne laisseront rien à désirer du côté de l’exactitude. J’ai dii entrer dans tous ces détails , en parlant d’un instrument qui est d’un usage continuel dans la physique , la chimie, l’astronomie et la géographie. On verra la preuve de cette grande utilité dans les expériences délicates pour lesquelles il va bientôt nous servir j mais auparavant, je crois devoir faire connaître quelques-unes de ses applications générales.

En observant pendant long— temps dans un même lieu la longueur de la colonne barométrique , ou ce qu’on appelle ordinairement la hauteur du baromètre , on s’aperçoit qu’elle ne reste pas constamment la même. Dans les premiers temps qui suivirent l’invention du baromètre , on croyait que le mercure se tient plus haut quand le temps est à la pluie , et qu’au contraire il baisse par le beau temps (1) ,

(1) C’était l’opinion de Pascal, liqueurs.

Voyez son Traité de l’équilibre des

DU BAROMETRE.

et Ton trouvait même des raisonnemens pour appuyer cettO prétendue observation. Car , disait-on , lorsqu’il doit pleuvoir , l’air est chargé d’eau j par conséquent le poids de l’atmosphère est plus considérable , et au contraire , ce poids doit être moindre dans les beaux temps , parce qu’ alors Fatmosphère s’est déchargée de l’humidité qu’elle contenait. Malheureusement pour ce système , on a trouvé , depuis , que la quantité d’eau que l’air peut contenir augmente à mesure qu’on l’échauffe , de sorte qu’en été , par exemple ? il contient généralement beaucoup plus d’eau qu’en hiver , quoique cependant il fasse moins beau en hiver qu’en été : on a trouvé aussi que la vapeur d’eau est plus légère que l’air à volume égal , lorsqu’elle devient capable d’exercer la même force élastique ; c’est-à-dire , par exemple , que , si l’on remplaçait un centimètre cube d’air pris à une certaine hauteur dans l’atmosphère par un centimètre cube de vapeur d’eau à la même température et ayant la même élasticité , cette vapeur pèserait moins que le volume d’air qu’elle remplacerait , et par conséquent elle produirait sur le baromètre une moindre pression : de là on a conclu le contraire de ce qu’on avait pensé d’abord , c’est-à-dire que , lorsque le baromètre s’élève , il doit faire beau temps , et qu’au contraire lorsqu’il s’abaisse , il doit pleuvoir. C’est en effet ce que l’expérience indique dans les cas les plus ordinaires y mais , à dire vrai , la raison que l’on en donne ne vaut guère mieux que celle que l’on a abandonnée : j’indiquerai une cause qui me parait plus vraisemblable , lorsque nous aurons étudié le mode suivant lequel les vapeurs aqueuses existent dans l’air j en attendant , bornons-nous à considérer ces variations accidentelles comme liées d’une manière quelconque à Fétat de. l’atmosphère , et ob servonsen les détails.

Leur étendue n’est pas partout égale ; elles sont presque nulles sur les hautes montagnes , et entre les tropiques • dans les zones tempérées même , elles ne sont jamais très-considérables par les temps calmes • mais presque toujours le baromètre descend rapidement avant les tempêtes , et il

DU BAROMETRE. I7Ï

©prouve de grandes oscillations en quelques heures , quand elles ont lieu ’y ce qui en fait un instrument très-utile , à la mer, pour les navigateurs instruits. La hauteur moyenne du mercure dans le baromètre, au niveau des mers, estj^artout, à fort peu près, la même : cependant on croit avoir reconnu qu’elle est un peu moindre dans l’hémisphère austral. Au/ niveau de l’Océan , cette hauteur moyenne est de om,762g (28 pouces 2 1. yj), la température étant à i2°,8 du thermomètre centigrade • à Paris , au niveau de la Seine , elle est de om,7Ô ( 28 p. o 1. yz ) , et suivant les observations de Rohault , continuées pendant quinze années consécutives , elle varie , dans cette ville, entre om, 766981 (28 p. 4 1-) e't om, 7496 10 ( 26 p. 7 1. ) , la température moyenne y est de i2°.

Le tracé graphique est la manière la plus commode pour rassembler comparativement de longues suites d’observations barométriques. On se sert pour cela d’une longue bande de papier, au milieu de laquelle on trace une ligne droite qui la traverse d’un bout à l’autre • cette ligne est destinée à représenter la hauteur moyenne du baromètre dans le lieu de l’observation. On la divise en un certain nombre départies égales , qui sont destinées à représenter des jours • puis , parallèlement à cette ligne , et tant au-dessus d’elle qu’au-dessous , on en trace plusieurs autres à des distances égales , comme , par exemple , d’un millimètre : cela fait , lorsqu’on a observé le baromètre un tel jour, si la hauteur est la moj^enne , on marque d’un trait le point de la ligne principale qui correspond à ce jour-là • s’il est plus haut d’un millimètre , on porte l’observation sur la première parallèle , au-dessus de la ligne moyenne y s’il est plus bas , on porte l’observation au-dessous de la ligne , sur la parallèle qui lui correspond : on porte ainsi successivement les observations de tous les jours, chacune au rang et à la hauteur qui leur convient j on peut même , et cela est plus exact, répéter les observations plusieurs fois par jour, et les porter de même chacune à leur place , en divisant en parties égales l’intervalle qui correspond à un jour ^ et si , par tous les points ainsi détermi-

172 DU BAROMETRE.

nés , 011 fait passer une ligne qui les unisse , et qui en suive toutes les irrégularités , cette ligne , par ses ondulations, représentera fidèlement l’état du baromètre dans les époques successives où l’on aura observé. Or , à l’inspection d’un pareil tableau, on voit que , dans le plus grand nombre des cas , lorsque le baromètre a baissé, il est tombé de la pluie 3 et au contraire, lorsqu’il s’est élevé , le temps est devenu serein. On aperçoit , par intervalles, des exceptions à cette règle, mais elles sont beaucoup moins nombreuses que les cas dans lesquels elle se vérifie.

En comparant ainsi la série des hauteurs du baromètre observées dans deux lieux différens , meme aussi éloignés l’un de l’autre que Paris et Clermont, ou Londres et Genève , on découvre dans les variations de la colonne de mercure une correspondance remarquable , qui suppose , dans le mouvement des couches atmosphériques, une sorte de simultanéité qu’on aurait eu peine à soupçonner.

En comparant aussi entre elles une longue suite d’observations faites dans un même lieu , on s’aperçoit qu’à travers toutes les irrégularités accidentelles de leur marche , elles ont cependant une tendance générale qui les fait périodiquement monter ou descendre à différentes heures du jour. Par une longue suite d’observations de ce genre , M. Ramond a reconnu , qu’en France , le baromètre a son maximum de hauteur vers neuf heures du matin $ après quoi il descend jusque vers quatre heures du soir , où il atteint son minimum • de là il monte de nouveau jusqu’à onze heures du soir , où il atteint de nouveau son maximum j après quoi il redescend jusque vers quatre heures du matin , pour revenir à son maximum vers neuf heures. Cette marche est souvent dérangée dans nos climats d’Europe , où l’état de l’atmosphère est si variable ) mais sous les tropiques, où les causes qui agissent sur l’atmosphère sont plus constantes , la période l’est aussi , et à un tel degré que , suivant M. de Humboldt , on parviendrait presque à prédire l’heure à chaque instant du jour et de la nuit , d’après la seule observation de la hauteur du baromètre 5 et , ce qui est extrê-

DU BAROMETRE, 1^3

mement remarquable , comme Ta également constaté le même voyageur , c’est qu’aucune circonstance atmosphérique , ni la pluie , ni le beau temps, ni le vent , ni les tempêtes , n’altèrent la parfaite régularité de cette oscillation , qui se maintient la même en tout temps et dans toutes les saisons.

En transportant un même baromètre à diverses hauteurs au-dessus du niveau des mers , on voit le mercure s’abaisser dans le tube à mesure qu’on s’élève. Ainsi , la longueur moyenne de la colonne barométrique , que nous avons vu être de 76 centimètres , ou de 28 pouces au niveau de la mer , n’est plus guère que de 38 centimètres , ou 14 pouces , au sommet du Grand-Saint-Bernard : elle est plus petite au sommet du Mont-Blanc , parce qu’il est plus élevé , et on l’observe moindre encore quand on s’élève à des hauteurs plus grandes dans les voyages aériens. Cela vient de ce que, à mesure qu’on s’élève , le baromètre se trouve déchargé du poids des couches d’air inférieures. La surface libre du mercure de la cuvette , ne supportant plus que le poids des couches d’air qui sont au-dessus d’elle , se trouve moins pressée qu’auparavant • par conséquent le mercure qui contrebalance cette pression dans le tube vide du baromètre, doit s’y élever à une moindre hauteur. Si la densité de l’air était la même à toutes les élévations , c’est-à-dire , si l’air contenait toujours , sous le même volume , la même quantité de matière pesante , il serait facile de calculer la loi suivant laquelle la colonne de mercure devrait diminuer à mesure qu’on s’élève. Car lorsque le baromètre est à om,7(io , et la température de l’air à o° , on trouve par expérience qu’il faut s’élever de iom,5 pour faire baisser le mercure de 1 millimètre y de sorte que, dans ces circonstances , un cylindre de mercure d’un millimètre de hauteur pèse autant qu’un cylindre d’air de même base , et dont la hauteur serait 10^,5 ou io5oo millimètres; c’est en effet ce que l’on confirme en pesant comparativement des volumes égaux d’air et de mercure*, comme nous le verrons plus loin. Par conséquent , si les mêmes circonstances régnaient dans l’atmosphère à toutes

Page 1