III. — Température

D'après les expériences et les calculs de Pouillet, la température des espaces planétaires doit être environ de 140 degrés au-dessous du point de fusion de la glace, et sans le bienfait de l'irradiation solaire, notre globe aurait sur toute son étendue une température uniforme de 89 degrés au-dessous de zéro; cette différence, dans la transition des espaces célestes dans notre atmosphère, exprimerait l'effet thermique total des radiations des étoiles qui parsèment le firmament ; Pouillet l'estime presque égal à celui du soleil et capable de fondre en une année, à la surface de la terre, une couche de glace d'une épaisseur uniforme de 26 mètres ; chaque étoile est un soleil ; leur nombre infini compense leur éloignement, et si leur action calorifique nous semble imperceptible, c'est qu'elle est permanente et dispensée dans une mesure à peu près égale sur tous les points de notre globe. Si la chaleur du soleil nous était distribuée avec la même uniformité, elle serait capable de fondre une couche de glace d'une épaisseur de 31 mètres environ, et nous serait l'équivalent de la combustion d'une couche de charbon de 250 millimètres d'épaisseur enveloppant toute la terre, soit d'une trentaine de millions de mètres cubes de charbon par seconde de temps. Et pourtant, dans le ciel du soleil, la terre n'est qu'un point imperceptible ! Mais toujours emportés

(1) Sappey, De l'influence de la lumière sur les êtres vivants^ thèse pour l'agrégation. Paris, 1844.

privée] ATMOSPHÈRE. — TEMPÉRATURE. 269

avec elle dans les espaces planétaires, nous ne résisterions pas à leur froid intense, malgré cette libéralité de calorique stellaire et solaire, sans l'enveloppe protectrice de l'atmosphère qui l'absorbe, le réfléchit, le réfracte comme la lumière et, véritable écran entre la terre et les espaces célestes, en retarde la déperdition.

Marié Davv la considère comme une serre autour de la terre ; la chaleur solaire y pénètre dans la proportion sus-indiquée, k à 5/10 selon Pouillet; arrivée au contact des corps, elle les échauffe et de lumineuse devient obscure, par un changement dans la vibration calorifique, qui devient moins rapide, moins habile à circuler à travers l'atmosphère pour se perdre dans les espaces; 1/10 seulement de la chaleur qui se présente à la sortie parvient à s'échapper de l'atmosphère. D'après Tyndall, c'est surtout à la vapeur d'eau que l'air doit sa faculté d'absorber la chaleur et de s'échaulTer aux dépens des rayons solaires; or, toute la vapeur d'eau que retient l'atmosphère est confinée dans ses couches inférieures; plus on s'élève, plus l'air est pur et sec; les couches successives qui composent sa masse totale se recouvrent mutuellement, deviennent de plus en plus minces, en raison de leur densité décroissante, et par conséquent des abris de moins en moins protecteurs.

La température atmosphérique est l'élément le plus efficace des saisons, des climats ; elle détermine la répartition géographique des espèces végétales et animales,, elle circonscrit le champ de la vie dans les limites de ses oscillations. Boussingault a démontré que la durée de la végétation est en raison inverse de la température moyenne du lieu où on l'observe ; or, les végétaux fournissent par voie directe ou indirecte leur nourriture aux animaux, la fécondité et la mortalité humaine sont donc liées étroitement aux conditions thermométriques du milieu ambiant, et il n'y a pas de modificateur plus général, plus énergique à étudier en hygiène que le calorique. L'air en contient à l'état libre et à l'état latent; il n'emprunte à la terre que 1 /30e de degré environ de sa chaleur dont la source est donc presque toute entière dans l'irradiation solaire. L'influence de la chaleur solaire diminue de l'équateur au pôle : Ilerschell a constaté que l'effet thermomélrique direct des rayons solaires est de kS 2>jk au cap de Bonne-Espérance, tandis qu'en Europe il ne dépasse pas 29° 1/2, et qu'il est de — 8° au pôle boréal. La température moyenne se tient à l'équateur entre 27° et 28°; à Ténérifle, elle est de 21°, 7; à Paris, de 10°,8, et au cap Nord de 0°.

La présence ou l'absence du soleil sur l'horizon, et la direction que suivent ses rayons aux différentes heures de la journée, rendent compte des variations diurnes de la température atmosphérique; les variations saisonnières dépendent du degré d'inclinaison de l'axe de la terre par rapport au soleil. Deux fois par jour le thermomètre fournit la température moyenne. La connaissance des températures moyennes des mois conduit à celle de la moyenne annuelle, ka comparaison de ces deux séries de moyennes présente, dans les zones

270 DES MODIFICATEURS. — CÎRCUMFUSA. [hygiène

tempérées, une concordance frappante : depuis le milieu de janvier, la température s'élève d'abord lentement, puis rapidement en avril et mai ; elle augmente moins vite jusqu'à la fin de juillet, qui correspond à son maximum. Elle décroît insensiblement en août, plus rapidement en septembre et en octobre, pour tomber au minimum vers le milieu de janvier; d'où les résultats suivants :

Minimum de température. . . . là janvier.

Moyenne de température ; . . 24 avril et 21 octobre.

Maximum de température 26 juillet.

L'accroissement de la température après le solstice d'été s'explique par l'accumulation antérieure du calorique irradié sur le sol et par la brièveté des nuits, qui s'opposent à de grandes déperditions par rayonnement du globe. Le cours du soleil détermine les saisons astronomiques, et la marche annuelle de la température sert à les fixer en météorologie.

Pouillet a calculé que sur le total de la chaleur arrivant aux limites supérieures de notre atmosphère, les 5 ou 6/10 seulement arrivent jusqu'à nous : le reste est absorbé ou diffusé dans l'air, même alors que celui-ci est d'une parfaite sérénité; la perte vraie est en rapport avec la longueur du trajet, elle se réduit à 2/10, au lieu de 5 à 6/10 pour les rayons qui traversent l'atmosphère dans le sens de sa moindre épaisseur. La chaleur qui arrive jusqu'à la terre pénètre dans ses couches superficielles qui l'émettent ensuite, sous forme de rayons obscurs, daus les couches inférieures de l'air; celles-ci, une fois échauffées, s'élèvent et sont remplacées par d'autres couches d'air plus froides. D'où il résulte que sous toutes les latitudes, et en tout temps, le maximum de la température atmosphérique existe dans les couches les plus inférieures de l'air, et qu'elle va diminuant à mesure que l'on s'élève, sans que la variation de température avec la hauteur soit absolument régulière ; on rencontre presque toujours dans l'atmosphère des couches d'air relativement chaudes, d'une épaisseur de 300 à /i00 mètres, et dont l'excès de température peut aller de 1 à 10 degrés; ces rencontres ont lieu jusqu'à une hauteur de 5 à 6 kilomètres (Marié- Davy). Les ascensions des montagnes et les voyages aérostalicjues ont fourni des données sur l'abaissement progressif de la température dans les hautes régions de l'atmosphère. On admet généralement qu'elle baisse d'un degré par 191 mètres jusqu'à la hauteur de 3691 mètres, et d'un degré par l4lm,6 au-dessus de cette hauteur. Humboldt a vu que dans les Andes le décroissement de la température est très-lent de 1000 à 3000 mètres, et qu'il devient plus rapide de 3000 à 4000 mètres. Non-seulement la latitude, mais la saison, l'heure de la journée, la disposition du sol, influent sur ce résultat. Le refroidissement de l'atmosphère, à différentes hauteurs, est plus rapide en été qu'en hiver, dans les pays chauds que dans les pays froids. Dans l'atmosphère même de Paris, Barrai et Bixio (20 juillet 1850) ont rencontré un froid de 39 degrés à la même hauteur, 1 700™ environ, où Gay-Lussac

PWvée] ATMOSPHÈRE. — TEMPERATURE. 271

n'avait trouvé qu'un froid de 9 degrés. Les différences entre les saisons diminuent toutefois à mesure que l'on s'élève davantage, et, d'après de Saussure, elles doivent s'effacer à la hauteur de 12 à 13 000 mètres. A cinq heures du soir, la température décroît le plus rapidement; vers le lever du soleil, elle diminue le plus lentement, et la différence entre ces deux instants égale le tiers de la hauteur exprimée par un abaissement d'un degré thermomélrique. Cette quantité de décaissement correspond à une ascension de 235 mètres sur un terrain en pente douce, à gradins successifs, et à une montée de 195 mètres sur le flanc des montagnes abruptes. Voici une série d'observations faites sur diverses montagnes :

Décroissance de la température sur les montagnes.

Mètres.

Au col du Géant 1 degré pour 164,69 (de Saussure).

Sur le Rigi — 149,10 (Kaemtz).

Sur le Faulhorn. . — 170,00 (Bravais).

Sur le Saint-Gothard et le Saint-Bernard. — 168,00 (Schow).

Sur le mont Ventoux — 144,00 (Martins).

Sur les Andes — 187,00 (de Humboldt).

Sur les Andes — 175,00 . (Boussingaultj.

Sur les montagnes du Spitzberg — 170,00 (comm. du Nord).

Moyenne = 1 degré pour 166 mètres. k

L'influence de l'altitude sur la température est un élément capital de la climatologie; elle est le principe du système des climats étagés; elie est le correctif ou le compensateur des effets ihermométriques de la latitude. Dans les Cordillères, entre le 11e degré de latitude boréale et le 50e degré de latitude australe, on trouve pour température moyenne en degrés centigrades :

27°, 5 à Curnana., au niveau de la mer.

23°, 7 à Anserma Nueva. à 1050m

15°, 5 à la Tacunga à 2861

10°, 7 à Combal à 3219

3°, 4 à Antisana à 4072

— 1°,7 au glacier d'Antisana à 5460

C'est grâce à cette compensation de la latitude par l'altitude, qu'une localité placé sous 1 equateur, Quito, à 2908 mètres au-dessus du niveau des mers, jouit de la même température moyenne que Rome, située au lx'le parallèle ; que l'on trouve une température annuelle moyenne de + 3°, 5 à Saint- Pétersbourg par 59° 56' de latitude et 0 mètre d'altitude, et à Antisana par 1 degré de latitude et frOOO mètres d'altitude.

La limite des neiges éternelles correspond :

au-dessus du niveau

272 DES MODIFICATEURS. — CIRCUMPUSA. [bygièné

Mètres.

Sous l'équateur, à 4800

A 20° de latitude 4600

A 45° de latitude 2550

A 65° de latitude 1500

Humboldt a donné, pour les deux hémisphères, le tableau suivant :

Limite Température rnoyenn»

des neiges des plaines

perpétuelles, aux mêmes latitudes.

0 00 lat

4010 IllGllGO.

Sierra -Nevada de Merida

0 05 lat. N.

Himalaya, versant méridional

La hauteur du soleil au-dessus de l'horizon, la latitude et l'altitude sont les plus énergiques, mais non les seuls régulateurs de la température des localités et des climats. D'autres conditions la modifient qui dépendent, les unes de la constitution du sol, de sa configuration, de l'état de sa surface, etc.; les autres, des variations hygrométriques et barométriques, de l'aspect du ciel, du voisinage des mers, les courants équatoriaux et polaires, de la prédominance et de la direction des vents, des hydrométéores, etc. Ces éléments de la topographie hygiénique seront examinés aux articles Pression, Humidité, Mers, Localités et Climats ; mais nous appelons dès maintenant l'attention du lecteur sur les données suivantes que nous empruntons à Kaemtz, parce qu'elles montrent l'étendue des variations de température que l'homme est apte à subir elle n'est pas moindre de 104 degrés, le inaximum, observé à L'sné (Égypte), étant de + h"7°,k, et le minimum, pris au fort Reliance (Amérique du Nord), de 56°, 7.