ARTICLE II

Notions générales sur V Atmosphère.

U Atmosphère est cette enveloppe aérienne o:i gazeuse qui entoure la terre de toutes parts ; sa forme est sphérique comme celle du globe qu’elle environne, et comme lui , elle est renflée à l’équateur par suite de la force centrifuge produite par le mouvement de rotation de la terre, et déprimée aux pôles.

On sait que le poids de l’Atmosphère , au niveau de la mer et à la température de o°, est égal à celui d’une colonne d’eau de 3’a pieds (io m, 36 c. environ), ou de a8 pouces ( 76 centimètres ) de mercure; ce poids est mesuré dans le baromètre par l’élévation de cette colonne. A mesure qu’on s’élève dans l’atmosphère, le poids des couches inférieures de l’air n’étant plus à supporter, on conçoit que la pression doit diminuer et avec elle l’élévation de la colonne barométrique ; c’est aussi ce qui a lieu, et c’est sur ce principe que repose la mesure des hauteurs par le moyen du Baromètre. On a calculé que

sur l’atmosphère : POIDS, densité. 4i l’atmosphère exerce sur toute la surface du corps d’un homme d’une taille moyenne une pression d’environ 37 mille livres ou 1800 k°, et qu’un changement d’une ligne dans la hauteur du baromètre fait varier cette pression de 140 livres; mais, ce poids est insensible parce qu’il se compense en agissant dans tous les sens, et que la force élastique de nos organes lui est proportionnée; il en résulte même que quand on s’élève dans l’atmosphère, soit sur les hautes montagnes, soit dans les ballons, la colonne d’air diminuant de pesanteur, la respiration devient pénible; on semble épuisé, et, si l’on continuait à monter, le sang s’échapperait bientôt par les pores de la peau.

La densité de l’air atmosphérique, que l’on prend pour unité de mesure de la pesanteur spécifique des autres gaz et des vapeurs, esta celle de l’eau dans le rapport de 0,0012799 à 1 , c’est-à-dire qu’un litre ( 1 décimètre) cube d’air à o° et sous la pression moyenne de 76 c. m. de mercure, pèse 1 g. m. 2936, tandis qu’un litre d’eau en pèse 1000.

11 est évident que la densité de l’atmosphère est moindre à l’équateur qu’aux pôles;

4 a NOTIONS PRÉLIMINAIRES.

puisque la force centrifuge, la distance au centre du globe, et la chaleur, toutes causes qui tendent à diminuer la densité de l’air, sont à leur maximum à l’équateur et à leur minimum aux pôles ; mais la moyenne hauteur du baromètre au niveau de la mer, étant la même par tout le globe, le poids de l’atmosphère est donc aussi le même: or ce poids dépend de la densité et de la hauteur delà colonne d’air, et, puisque la densité est moindre, il faut que l’élévation soit plus considérable. L’atmosphère forme donc deux plans inclinés dont le sommet est à l’équateur, et qui alternativement s’élèvent ou s’abaissent selon que l’été ou l’hiver régnent sur l’un ou l’autre hémisphère. ->

La seule influence que les corps célestes puissent exercer sur notre globe , c’est par l’effet de leur force d’attraction : les marées de l’atmosphère qui doivent en résulter sont cependant à peu près insensibles , et de Laplace a calculé que l’action combinée du soleil et de la lune ne pouvait p^s produire un vent tropical capable de faire parcourir à l’air un espace de plus de i i/3 lieue par jour, quantité trop petite pour êtreap-

sur l’atmosphère : ÉTENDUE. 43 préciable. Quant à l’action de Jupiter ou de Vénus , on peut calculer que quand ces planètes nous approchent de plus près, elles agissent avec une force 76 et 8a mille fois moindre que le soleil. Rien, ne parait donc plus mal fondé que l’opinion qui attribue les variations ordinaires du temps à cette espèce d’influence de la lune , du soleil , et à plus forte raison des planètes ou des étoiles.

L'étendue- de l’atmosphère , si la dilatation des couches ne variait pas , pourrait , d’après son poids connu, être déterminée d’une manière rigoureuse. Mais les couches supérieures, déchargées du poids de celles qui sont placées près de la surface de la terre, se dilatent davantage, et, pour un poids égal , elles occupent un plus grand espace. Cette dilatation, néanmoins, ne peut être supposée indéfîûie , parce quel’air étant un corps pesant, est soumis, comme tous les autres corps, aux lois de l’attraction, et qu’il existe nécessairement une limite où l’attraction doit l’emporter sur la force de dilatabilité des gaz; là aussi doit être la limite de l’atmosphère. Quoi qu’il en soit, les physiciens

estiment généralement la hauteur de l’atmosphère à i5 ou 16 lieues.

Les propriétés physiques de l’atmosphère sont universellement connues, et il n’est personne qui ne sache, même sans y avoir fait attention, qu’elle est transparente à un trèshaut degré; incolore , si ce n’est en couches très-épaisses, carxilors elle affecte la belle couleur azurée désignée sous le nom de bleu de ciel ; et enfin inodore.

La transparence de l’air devient d’autant plus grande qu’on s’élève davantage dans l’atmosphère; et M. Ramond a constaté qu’elle augmente considérablement la puissance calorifique des rayons de la lumière : ainsi, dans les Pyrénées , sur le Pic du Midi , ce savant enflammait des corps avec de trèsfaibles lentilles; sur ces sommets élevés la transpiration des animaux est plus grande à cause de la diminution du poids de l’air; et il a remarqué aussi que le développement des hommes y est plus prompt, qu’ils sont plus actifs que les habitans des plaines basses et humides, mais que le terme de leur existence se trouve hâté. Ainsi tout s’enchaîne! tandis qu’on ne croit trouver dans

sur l’atmosphère : PROP. CHIMIQUES. 45

la hauteur du baromètre que la mesure du poids de l’atmosphère, serait-il donc possible qu’on en vînt à mesurer de la sorte le degré d’énergie et d’activité des peuples et la durée moyenne de la vie?

Quant aux Propriétés chimiques de l’atmosplière, il n’y a pas de longues années que l’analyse, est parvenue à faire connaître sa composition, mais on sait maintenant que l’air est essentiellement formé de deux gaz considérés jusqu’à présent comme élémentaires ou indécomposables, savoir : 1 ’oxigène, principe de vie, de combustion, d’activité, qui fait partie de l’atmosphère dans la proportion de 21 centièmes ; et l 'azote, principe en quelque sorte négatif et dont le rôle paraît être de tempérer l’action trop forte du premier : l’atmosphère en renferme dans la proportion de 79 centièmes. L’union intime de ces deux gaz forme l’air dans lequel noùs sommes plongés , que nous respirons, qui entretient la vie des animaux et la combustion.

L’atmosphère contient en outre, mais dans des proportions variables , plusieurs autres corps; ce sont : i° Le gaz acide carbonique , • produit de la combustion et de la respira-

tion des animaux, indispensable à l’existence des végétaux : il entre rarement dans l’atmosphère pour plus d’un centième ; — 2 0 la ' vapeur cC eau , dont la faible quantité cause la sécheresse et dont l’abondance amène l’humidité et la pluie: rien de plus variable’dans l’atmosphère que les proportions comme les apparences delà vapeur d’eau : c’est elle qui forme les Nuages, les Brouillards; qui, sous un autre état, donne à l’air cette transparence inaccoutumée qui annonce un changement de temps ; enfin qui , condensée par diverses causes, se précipite sur la terre sous forme de Pluie, de Neige, de Grêle. La chaleur étant l’agent qui donne naissance à la vapeur et la conserve sous cette forme, il en résulte que, toutes choses égales d’ailleurs, elle est dissoute dans l’atmosphère en d’autant plus grande quantité que la température est plus élevée, mais alors aussi sa condensation estd’autant plus difficile; — 3° des gaz et des 'vapeurs répandus accidentellement dans l’air par la décomposition des matières végétales et animales et par certaines actions chimiques , ainsi que des miasmes et des émanations de tout genre ; les instrumens les plus

SUR l’aTMOSPHERB : PROP. CHIMIQUES. 47

parfaits de la chimie n'ont pas encore pu faire saisir ces corps dans les lieux mêmes où leurs effets manifestent leur existence d’une manière malheureusement trop évidente;-— 4° enfin, dans quelques circonstances particulières, et selon quelques auteurs, presque perpétuellement l’atmosphère renferme , surtout près de la surface de la terre , différens corps solides tenus en suspension , tels que la poussière, des particules salines , et , selon toute apparence aussi, des germes de productions végétales et animales.

L’extrême facilité avec laquelle l'atmosphère se contracte et se dilate , la grande élasticité que possèdent tous les gaz et leur fluidité, sont cause qu’il s'y établit sans peine des courans dans divers sens ; les mouvement de l‘air ou les Vents sont donc une conséquence nécessaire des propriétés physiques de l’atmosphère. Ces mouvemens lui sont imprimés par l’accumulation ou la précipitation des vapeurs aqueuses ; par l’influence des corps célestes, qui agissent sur l’atmosphère de la même manière que sur l’Océan et y produisent des

effets analogues aux Marées; par la chaleur solaire, qui, en raison des saisons et des heures du jour , dilate inégalement les couches aériennes; par la forme et la nature des continens et des mers', qui arrêtent ou accélèrent, en un mot, modifient ces mouvemeus de mille manières ; enfin, sans doute aussi, par l’action de f électricité et du magnétisme.

Quelque irréguliers et capricieux que soient tous les cliangemens qui ont lieu dans l’état de l’atmosphère, on ne peut nier qu’ils ne soient les résultats nécessaires de principes fixes, peut-être aussi simples que ceux qui président aux mouvemens des astres. Si nous pouvions en démêler le labyrinthe inextricable, nous connaîtrions l’action de chaque cause, et nous pourrions en déduire les effets éloignés qui doivent provenir de leurs opérations combinées ; pourvus de ces données , nous serions à même de prédire sûrement l’état du temps pour une époque future , comme nous calculons une éclipse de lune ou de soleil , ou la conjonction des planètes. Quand la chaîne entière des combinaisons est épuisée, la même série d’éyé-

sur l’atmosphère : PROP. CHIMIQUES. 4g nemens doit toujours se représenter dans le laps iHimité des temps ; par conséquent, <Ie même que toutes les anomalies des mouvemens des planètes sont périodiques et peuvent être ramenées à quelque cvcle d’une durée très-grande, de même dans les annales les plus anciennes des phénomènes atmosphériques, nous pouvons espérer de découvrir un rayon de lumière et de lire les changemens qui sont recélés dans le sein du temps; mais, quelle que soit la durée de ce grand cycle météorique, il est probable qu’il existe beaucoup de périodes plus courtes et subordounées , dans lesquelles le temps revient non pas absolument, mais à peu près dans le même ordre. Quels que soient les principes qui concourent à modifier cette succession , les révolutions du soleil et de la lune sont certainement les causes principales et prédominantes , et c’est dans ce sens que l’on doit concevoir leur influence:

le temps est modifié surtout par les vicissitudes du jour et de la nuit et par celles des saisons; l’action mensuelle de la lune échappe aux observations, mais, accumulée pendant un temps suffisant, elle peut avoir

5o notions PH éliminai eus.

une influence marquée. Tous les 19 ans les mouvemens de la lune viennent* coincider avec ceux du soleil, et ses nœuds accomplissent leur révolution à peu près dans le même espace de temps, 'c’est-à-dire 18 ans:

on peut croire que cette période ou la moitié a quelque rapport avec la série ordinaire des variations du temps. Mais tout ce qu’on doit dire en ce moment , c’est que les nombreuses règles et les remarques qui nous ont été laissées dans le cours des âges, par des hommes de tout état, souvent intéressés hautement par leurs occupations à connaître les changemens du temps, peuvent contenir quelques vérités importantes que la sagacité des physiciens pourrait distinguer et employer pour fonder une heureuse théorie.

L’avancement de la météorologie demanderait particulièrement que les Sociétés savantes qui existent dans les différentes parties du globe, s’entendissent pour faire des observations sur un plan uniforme, d’après des instrumens semblables, et dirigeassent leurs recherches sur l’état et les mouvemens particuliers des couches élevées de notre atmos-

DIVISION DE L’OUVRAGE. 5l

phère. Les résultats que l’on doit en attendre ne pouvant manquer d’étre très-avantageux au public, les gouvernemens ne devraient-ils pas s’y intéresser vivement, les encourager, et même fournir aux dépenses, peu considérables, en achats d’inslrumens et en dispositions d’appareils nécessaires pour mettre ce plan à exécution? Cette tentative est digne des connaissances scientifiques de notre époque, de la direction du siècle vers les applications utiles, et de l’esprit d’association universelle qui unit les savans de toutes les nations : nous ne désespérons pas de la voir se réaliser.

Division de l'ouvrage.

L’exposé que nous venons de faire des propriétés de l’atmosphère fournirait peut-être des divisions plus scientifiques de la Météorologie, dont l’étude serait complétée par la description des instrumens et l’indication des signes qui annoncent telle ou telle prédisposition atmosphérique; mais, dans l’état actuel de la science , sans abandonner ce plan entièrement, il est préférable d’adopter les divisions généralement admises,

5 a notions préliminaires.

qui ont d’ailleurs l’avantage de classer assez méthodiquement les phénomènes atmosphériques et de rapprocher ceux qui ont entre eux le plus de rapports^.

On divise presque universellement les phénomènes météoriques en Météores aériens , aqueux et ignés, auxquels on ajoute une division des Météores terrestres lorsqu’on croit devoir ranger les Volcans et les Tremblemens de terre dans la Météorologie; mais nous ne ferons que les mentionner dans cet ouvrage ; quant aux Météores aériens , aqueux et ignés , nous commencerons par faire connaître les phénomènes qui appartiennent à chacune de ces divisions. Dans une deuxième partie, nous décrirons les Instrumens qui ont été inventés pour apprécier ou calculer ces phénomènes ; nous mentionnerons les Signes divers qui en dénotent l’apparition plus ou moins long-temps à l’avance; enfin nous indiquerons les prin- / cipaux détails pratiques des Observations , la manière de les faire , celle de dresser et étudier les Recueils , Tables et Almanachs météorologiques, etc.

«mure