CHAPITRE IX

De l'électricité atmosphérique , des orages, de leur formation et de

leurs effets.

Recherches des physiciens sur Télectricité des différeoles couches atmosphériques au moyen des électroscopes et électromètres. Maximum et minimum d'électricité. Â quel instant de la journée on peut les observer.

— Diverses origines attribuées à Télectricité. Opinions des anciens. — Formation d'un orage. Observations. — Époque à laquelle les orages sont plus fréquents. — Descriptions de plusieurs orages tirées de mes propres observations. Oscillation de la colonne barométrique. — Élévation présumée des orages. Opinions de MM. de Humboldt, Saussure père et fils , La Condamine et autres physiciens. — Mes observations à ce sujet. — Des orages en dissolution. — Récit d'orages remarquables.

— Réflexions diverses.

Tous les physiciens qui se sont occupés de recherches sur rélectricité, ont constaté que toutes les couches de Tair atmosphérique étaient chargées d'électricité. C'est au moyen d'électroscopes qu'on est parvenu à s'en assurer; et par les électromètres, à en mesurer l'intensité. On a reconnu que chaque jour l'électricité atteint deux maximum et deux minimum. Les maximum ont lieu quelques moments après le lever du soleil, et quelques instants après son coucher. L'un des minimum se montre en général vers 2 à 3 heures du soir; l'autre a lieu pendant la nuit. En hiver, l'électricité parait plus intense que

pendant l'été,

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Lorsque le ciel est beau, rélectricité est toujours positive, taudis que par un ciel couvert, Télectricité change souvent de signe dans le cours de la journée ; sans doute parce que les nuages renferment les uns de Télectricité positive, les autres de T électricité négative. Les variations électriques sont beaucoup plus considérables en été qu'en hiver. On a trouvé le maximum en janvier, et le minimum au mois de juin. Y! Association Britannique a fait élever à Kew un observatoire pour constater de deux heures en deux heures le degré et la nature de l'électricité de l'atmojsphère.

On sait que tous les corps imprégnés d'humidité deviennent de très-bons conducteurs; il en est de même des nuages.

On n'af^as manqué d'attribuer l'origine de l'électricité à bien des causes, depuis l'évaporation de l'eau, les exhalaisons terrestres jusqu'à la végétation, et au frottement de l'air, à sa compression et à sa dilatation. On a même considéré la terre comme ressemblant à une énorme pile volta'ique, ou comme un appareil thermo-électrique. On a remarqué que l'eau des grandes pluies, aussi bien que le grésil, la neige et la grêle, était plus ou moins électrisée. C'est dans ces moments surtout, a-t-on dit, qu'on voit des étincelles électriques sortir de tous- les objets pointus et des tiges métalliques. Quelquefois même, eu diverses circonstances, cela se remarque sur une certaine étendue de terrain et sur la surface même d'un lac.

Les anciens avaient observé quelquefois que des lances,

DE l'électricité atmosphériquiî, etq, i3i

des javelots avaient paru embrasés, et il semble résulter encore d'autres récits qu'ils connaissaient la propriété qu'ont les pointes des tiges de fer d'attirer la foudre. Hérodote et d'autres historiens en citent plusieurs exemples.

De. nos jours, les physiciens ont répété en grand toutes les petites expériences des anciens. Les résultats des recherches modernes ont été les paratonnerres, les télégraphes électriques, etc., etc., etc.

Nous ferons remarquer en passant qu'il ne faut nullement s'étonner si les variations électriques sont plus considérables en été qu'en hiver; si l'on a trouvé le maximum en janvier et le minimum au mois de juin, et encore si les maximum ont lieu chaque jour après le lever du soleil et après son coucher.

En effet, dans quelle saison abondent les orages? C'est ordinairement en juin. A quelle heure de la journée commencent-ils à se former? A quelle heure généralement commence-t-on à s'en apercevoir? C'est après 9 heures du matin, si le temps doit être orageux, que les premiers symptômes se manifestent pour cesser ordinairement vers le coucher du soleil, comme aussi ces symptômes reprennent quand la nuit arrive. De ces observations que je viens de citer plus haut, il résulte que les choses se passent absolument comme elles doivent, et qu'on aurait tort de s'en étonner. En effet, on remarque sur la terre les maximum d'électricité avant que les molécules de ce fluide soient attirées et condensées dans la

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région des nuages, pour venir ensuite, après la dissolution des orages ou des nuages, reprendre la place qu'elles occupaient auparavant. En d'autres termes, les molécules du fluide électrique se rassemblent, se condensent, se dissipent et se désagrègent à la manière des molécules con- «

stituant les vapeurs d'eau, qui elles aussi, quand le temps , redevient beau, vont reprendre dans la masse de l'air la place qu'elles y occupaient avant la pluie.

Si l'attention de tous les peuples depuis l'origine du monde a été appelée à sonder la profondeur de l'atmosphère, pour connaître même quelques heures à l'avance l'arrivée des vents et des pluies ; k bien plus forte raison il en a été ainsi lorsqu'il était question des orages, puisqu'il s'agissait alors de ce terrible météore igné, qui promène pendant des heures entières la mort, la dévastation, l'incendie , partout où il frappe les objets de ses coups si prompts, quelquefois si distants les uns des autres.

Il est donc arrivé que les philosophes, dès la plus haute antiquité jusqu'aux plus célèbres physiciens de nos jours, ont donné leurs observations sur les orages dont ils ont été les témoins. Passons en revue quelques-unes de leurs opinions.

On a longtemps cru que la foudre était un phénomène dépendant des effervescences chimiques, opérées dans la région des airs. Ce système est très-ancien, car il se perd dans la nuit des temps.

Aujourd'hui on dit : Une nuée orageuse est une nuée surchargée de fluide électrique. L'expérience du cerf-

DE l'Électricité atmosphéiuque, etc. i33

volant a appris que les nuages sout parfois à Tétat neutre, mais que le plus souvent ils recèlent les uns de Télectricité vitrée, les autres de l'électrieité résineuse. Les nuages charges de même fluide se repoussent ; s*ils contiennent des fluides contraires , ils s* attirent et bientôt se confondent.

Lorsqu'il se prépare des orages considérables, on voit quelque temps à l'avance les nuages éprouver des mouvements extraordinaires. Au lieu d'obéir au vent qui les emporte, ils semblent tourner sur eux-mêmes, s'étaler, se déchirer et se porter vivement vers des nuages plus considérables qui paraissent les absorber. On ne peut plus douter que les attractions et les répulsions électriques n'agissent en cet instant en opposition avec la force du vent, pour produire ces singulières perturbations. Plus ces phénomènes occupent d'étendue dans le ciel, plus c'est l'indice d'orages violents. C'est ainsi que l'électricité acquiert des tensions considérables, soit que les nuages chargés d'électricité contraire occupent des régions opposées dans la même couche de niveau, soit qu'ils se groupent et s'arrangent à des étages différents. Bientôt, ces attractions électriques sont assez vives pour que les fluides rompent la pression de l'air, se précipitent et se recomposent ; alors on voit briller l'éclair, et l'on entend le premier éclat du tonnerre.

Cependant comme les nuages, quoique bons conducteurs, ne le sont pas encore comme les métaux pour le fluide électrique, il en résulte que déchargés sur un point

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de leur immense étendue, ils conservent ailleurs leur charge tout entière. Le premier coup de tonnerre, au lieu de rétablir l'équilibre, ne fait, en général, que le troubler davantage ; car la portion du nuage qui a perdu son fluide ne peut pas rester immobile à côté de celle qui a conservé le sien ; il faut donc que les nuages se pelotonnent, se replient sur eux-mêmes, changent de forme sous rinfluence des forces électriques, et produisent ainsi des éclairs et des coups de tonnerre répétés, en même temps que des condensations de vapeur, de la pluie, de la neige ou de la grêle, suivant la température et la saison.

On sait aussi que les orages se forment ordinairement de petits nuages qui de tous les points de l'horizon se portent à la rencontre les uns des autres, et sont encore grossis par la précipitation des vapeurs contenues dans l'atmosphère. Les premiers nuages qui se présentent ont l'apparence de cirrus; ils passent rapidement à l'état de cirro-cumulus, puis alors présentent bientôt une masse épaisse et compacte de cumulusstratus. La couleur du nuage orageux est le plus fréquemment gris foncé, les bords en sont brusquement arrêtés. La foudre ne sort presque jamais de nuages parfaitement uniformes et réguliers, qui couvrent tout Je ciel.

Suivant les uns, il faut la rencontre ou le conflit de deux ou plusieurs nuages pour produire un orage; d'autres disent le contraire ; on soutient aussi qu'ils commencent toujours par les cirrus. On assigne une grande hauteur aux nuages orageux, parce qu'on les voit souvent

DE l'Électricité atmospuébique, eic. i35

travecser les sommets des plus hautes montagnes des Alpes, et qu'on a rencontré des vitrifications produites par la foudre depuis 4f868 mètres jusqu'à 3,935.

Dans les hautes latitudes, les orages sont extrêmement rares; ils deviennent plus fréquents à mesure qu'on s'a* vance vers l'équaieur : nulle part, ils n'éclatent aussi souvent et ne montrent une aussi grande violence que smis les tropiques.

Les orages paraissent dus au rapprochement de deux nuages d'électricité difTérénte, comme les pluies au conflit de deux vents opposés. C'est en été, dans le& latitudes moyennes, qu'il se forme le plus d'orages ; il y en a 1res* peu en hiver, et un assez petit nombre au printemps et en automne.

Sous les tropiques, le plus grand nombre des orages a lieu pendant la journée; cependant il y en a aussi un bon nombre pendant la nuit. On en a vu quelquefois se prolonger au delà de vingt-quatre heures. C'est également pendant le jour4{ue se montrent le plus grand nombre d'orages dans les moyennes et les hautes latitudes.

Ce que je pourrais ajouter ici en l'empruntant à l'opinion des anciens et des modernes sur les causes des orages, ne serait qu'une répétition sans profit pour la science. Nous allons parler maintenant de nos propres impressions et montrer comment, bien jeune encore, j'avais déjà pris goût à l'observation des changements et perturbations météoriques.. En effet, comme n'ayant pas encore cinq ans je m'occupais déjà des mouvements des nuages,

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et que je cherchais à peu près au même âge à me rendre compte de la formation des orages, de leur marche et de leurs effets, on ne pourra disconvenir qu'il fallait une vocation bien prononcée. Aussi cette vocation, qui me fit suivre sans dégoût les études préliminaires du phénomène , fut cause qu'après quelques années d'attention mes recherches pouvaient déjà être de quelque utilité dans les applications aux besoins de l'agriculture.

Ainsi, entre autres choses, je prouvais montre en main qu'avec un peu d'expérience, on pouvait toujours se mettre à l'abri des orages, n'importe dans quel lieu on se trouvait, pourvu toutefois qu'on fût libre de se transporter où l'on voulait. En effet, si l'orage se forme au zénith, il est rare que ce soit dans le lieu où il se forme qu'on le sente ; encore voit-on même alors ses progrès, sa marche, et on se dirige en conséquence. Voilà quelles étaient mes petites observations dès mon plus bas âge. Aussi mon grand-père, qui craignait beaucoup les effets des orages, parce qu'en allant visiter ses ouvriers dans la campagne, il avait vu assez souvent des objets et des chevaux foudroyés à ses côtés, me prenait toujours avec lui , au risque de me faire perdre beaucoup de temps, puisqu'il m'enlevait à mes classes, surtout pendant l'été, croyant ainsi ne plus être exposé à de pareils accidents.

Quoi qu'il en soit, il y avait compensation pour mes études, car si je perdais une partie de mon temps qui aurait dû être consacré à l'école, de l'autre, je me familiarisais de plus en plus avec toutes les transformations

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du terrible phénomëne, et les petits services agricoles que je rendais augmentaieut de jour en jour.

Mais je quitte ces souvenirs, et je vais maintenant donner une description de ce terrible et redoutable phénomène; car je veux le montrer dans toutes ses phases et ses transformations.

Nous savons tous que des orages ont lieu dans tous les mois de l'année; mais ce que tout le monde ne sait pas, c'est ce que sont les lois météoriques qui les produisent. Pour qu'un orage ait lieu dans nos contrées, il faut, comme pour la pluie ordinaire, qu'il y ail des courants atmosphériques de l'E.-S.-E. à l'O.-N.-O. en passant par le S. Pour que tout soit complet, il faut bien entendu que les courants inférieurs et supérieurs soient dans les mêmes conditions, c'est-à-dire venant des mêmes directions. C'est donc tout juste la moitié de la circonférence azimutale qui peut amener des pluies ou des orages ou nous en préserver, suivant que les courants atmosphériques viennent de l'une ou Tautre de ces directions comprise entre ces degrés [fig, 34).

En d'autres termes, un orage, quoiqu'il nous arrive quelquefois, mais très-rarement des directions comprises dans la zone des directions de l'O.-N.-O. a l'E.-S.-E., en passant par le N., n'est jamais produit directement par l'influence de ces courants. En effet, ou il nous arrive en retour, ou l'orage a été produit par les matières qu'ont portées les directions opposées dans les régions avoisinanl leN. ou dans le N. même.

Nous avons déjà parlé, en traitant des vents alizés, de la zone des pluies et des orages continuels. D'après les

(Fig. 34.)

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