ORIGINE DES CHARGES TRANSPORTÉES PAR LA PLUIE

Grandeur des charges.

70. Les charges transportées jusqu’au voisinage du sol par les pluies, d’ailleurs de signes variables, sont d’un ordre de grandeur nettement différent de celui que nous avons obtenu dans l’étude de l’écrasement des gouttes d’eau distillée contre un obstacle rigide et contre une couche d’eau. Elster et Geitel (?) à Volfenbuttel, Ger-

(1) R.-A. Mrrzixan, The isolation of an ion, a precision measurement of üs charge, and the conection of Stoke’s law (The: Phys. Review, Vol. XXXII, avril 1911, n° 4).

(?) Ezsrer et Gerrez, Wien. Ber., t. XCIX, 1890, p. 421.

dien (1) x Gœættingue, Weiss (2) à Vienne, Kaehler (3) à Potsdam, Simpson (*) à Simla, Baldit (°) au Puy-en- Velay, ont mesuré, par centimètre cube d’eau météorique, des charges très fréquemment voisines (f) de une ou deux unités électrostatiques C.G.S.

Il semble que, par temps orageux, la charge par centimètre cube d’eau peut être beaucoup plus considérable ; elle atteindrait exceptionnellement 20 unités d’après Kaehler et Simpson, et même 35 et 4o unités d’après Weiss et Kaehler. Tout récemment, M. A. Baldit a observé 43,6 unités comme charge négative maxima et 26,7 comme charge positive maxima; il estime qu’ € on trouvera probablement des charges plus grandes encore ».

71. Nous avons surtout en vue, dans ce qui suit, l’étude de l’origine des charges des pluies dites cycloniques, qui correspondent à des situations météorologiques actuellement assez bien connues (dépressions). Nos conclusions ne porteront donc pas sur les pluies qui présentent vraisemblablement des anomalies dans l’origine de leur charge en raison des facteurs météorologiques exceptionnels qui les accompagnent.

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Sur la théorie de la pulvérisation des gouttes de pluie.

72. Il ne nous paraît pas possible d’admettre que la pulvérisation des gouttes de pluie, au cours de leur chute

) GErD1EN, Phys. Zeitchr., t. IV, 1903, p. 837. ) Weiss, Wien. Ber., t. CXV, 1906, p. 1825.

) Kaeurer, Public. de l’Institut Météor. de Prusse, 1909, n° 243. } Simpson, On the electricity of rain and is origin in thunderstorms (Memoirs of the Indian Meteor. Depart., Vol. XX, part 8).

(5) A. Bazorr, C. R. Acad. Se. Paris, 1 semestre 1911, p. 807: Le Radium, t. IX, fase. 3, mars 1912.

(5) Voir pour plus de détails : A.-B. Cnauveau, Le Radium, t. VIII, fasc. 4, avril 1911.

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dans l’atmosphère, soit capable de donner à ces gouttes des charges de l’ordre de grandeur le plus fréquemment observé. À

Et cela pour deux raisons :

En premier lieu, la pulvérisation, qui a pour effet de charger l’eau positivement, ne peut pas expliquer les pluies négatives.

En second lieu, il ne se produit pas dans l’atmosphère, sauf peut-être dans des circonstances tout à fait exceptionnelles, une pulvérisation des gouttes de pluie comparable à celle qu’on peut observer en laissant tomber des grosses gouttes d’eau contre un courant d’air ascen-

dant animé d’une vitesse de 8M par seconde. Dans l’expérience de laboratoire, les gouttes subissent, lors de leur rencontre avec le jet d’air, une brusque contre-accélération qui provoque leur rupture en fragments nombreux. Dans l’atmosphère, au contraire, l'accélération retardatrice est progressivement croissante; elle fait naître au sein de la goutte des frottements intérieurs (1), symétriques par rapport au diamètre vertical, et qui ont pour dernière conséquence un afflux de liquide vers ce dia-

{(:) Ph. Lenarp,- Met. Zeitsch., t. XXXIX, 1904, p. 249, — J. Perrin, Cours oral de la Faculté des Sciences de Paris, en 1910.

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mètre, d’où la formation, d’après des expériences effectuées par M. H. Ollivier (1), puis l’arrachement d’une goutte satellite.

73. Il est très facile de réaliser dans un laboratoire de pareilles gouttes satellites et de les observer dans des conditions satisfaisantes d’éclairement. L'application des diverses formules usuelles relatives à la résistance de l'air (2) montre que les gouttes satellites se détachent des gouttes initiales bien avant que celles-ci aient atteint leur vitesse limite voisine de 8" par seconde.

Dans l’atmosphère, les gouttes satellites sont en général rattrapées par des gouttes plus grosses, qui, à leur tour, émettent des gouttes satellites.

74. Tels sont les seuls faits de pulvérisation des gouttes de pluie, du moins dans les conditions normales de l’air, vérifiées par l’expérience (#).

Or nous savons que la grandeur des effets d’ionisation par la pulvérisation des liquides varie dans le même sens que l’intensité de la pulvérisation. Par suite, la pulvérisation des gouttes de pluie ne saurait expliquer la grandeur des charges transportées par les eaux météoriques.

La formation de gouttes satellites ne peut accroître que dans une très faible proportion la charge d’une pluie positive.

75. Dans la discussion qui précède, nous avons assimilé les eaux météoriques à de l’eau distillée ; cette assimilation

() H. Orrivier, Recherches sur la capillarité (Ann. de Chim. et de Phys., 8° série, t. X, 1907).

(?} On peut, par exemple, appliquer la formule V = 229",31 V/r, r rayon de la goutte de l’ordre du millimètre.

(5) Expériences de Ch. Ritter, citées par J.-R. Plumandon, Les orages et la grêle, Paris, Gauthier-Villars.

constitue une hypothèse légitime, parce qu’elle est favorable à une plus grande intensité des phénomènes d’ionisation par pulvérisation; la présence de sels ammoniacaux dans l’eau distillée diminue en effet le nombre d’ions obtenus par pulvérisation.