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! Octobre.

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Dccefnbre.

L'année.

Un fait assez remarquable qui ressort de ce tableau, c'est

Digitiz^ by CoQgl

1 10 RAPPORTS DE l'électricité AVEC LES PHÉNOMÈNES NATIRELS. que l'humidité agit d’une manière toute dilTéreute dans les mois froids et dans les mois chauds ; elle augmente l'électricité dans les mois d'hiver, elle la diminue dans les mois d'été. C'est qu'au fond l’humidité agit de deux manières dont les effets tendent à se contrarier. D'une part elle facilite l'écoulement de l'électricité accumulée dans les régions supérieures de l'atmosphère jusqu’à la couche où se fait l'observation, d’autre part elle facilite l’écoulement dans le sol de l’électricité que possède celte couche; ainsi d’une part elle augmente l'intensité des manifestations électriques de l'instrument, d'autre part elle les diminue. Cette diminution a été constatée par Peltier qui a observé en particulier que plus l’air est humide, plus il faut élever l'électromèlre (de 1, 'i et même 10 mètres) pour obtenir le même signe d’électricité, qu’on obtient facilement en l'élevant seulement de % décimètres quand le ciel est serein.

Il faudrait, pour expliquer celle double action, mieux connaître qu'on ne la connaît l’influence sur la cduductibilité électrique de la vapeur d'eau, de la température et de la force élastique. Mais, quelle qu'elle soit, il n'y a aucun doute que l'état hygrométrique de l’air u'iuflue d’une manière très-pronon- . cée' sur les manifestations électriques. Est-ce simplement comme facilitant la transmission de l'électricité; est-ce peutêtre aussi comme réservoir elle-même d’éleclrkité que l’humidité agit dans les manifestations de l’électricité atmosphérique ? C’est ce que nous chercherons à analyser dans les paragraphes suivants, oq nous nous occuperons de l’électricité des brouillards et des nuages, et de l’origine même de l'électricité atmosphérique. Nous nous bornons pour le moment à signaler l’effet sans chercher à en découvrir la cause.

Quoique le pouvoir conducteur de l’air quand il est humide soit bien plus considérable que quand il est sec, M. Quetelet n’a jamais pu en employant le galvanomètre, même un galvanomètre très-sensible ‘ pour percevoir l’électricité atmosphérique,

' Il employait un galvanomètre de Gonrjon de 2400 tours, très-sensible, communiquant par l'une de scs extrémités avec une tige métallique élevée au-dessus du toit de l'Observatoire de Uruxtlles ^ lerininée par une houppe de ills de pla-

kLECTmCJTÉ ITMOSPltaïUQUE. 111

obtenir des effets assez prononcés pour reconnaître une action soit diurne, soit annuelle. Les uianifeslations d'électricité atmosphérique à l'état dynamique, telles que les fournit le galvanomètre, n’ont lieu d’une manière bien sensible qu’à l'approche des nuages orageux ou pendant les brouillards, les pluies et les .neiges. Quant au sens des courants qu’on obtient dans ces cas, il change fréquemment, comme nous le verrons en nous occupant des orages.

Malgré toutes les imperfections et les divergences que présentent encore les diverses observations relatives à l’électricité atmosphérique, elles s’accordent cependant sur quelques points importants. Elles conduisent toutes à reconnaître que, à partir du sol, où il n’y a aucune manifestation électrique, on trouve à mesure qu’on s’élève dans l’atmosphère, quand elle est sereine et à l’état normal, des signes constants d’électricité positive qui vont en croissant. Elles accusent en outre pour une même hauteur dans l’atmosphère une variation dans l’état électrique de la couche d’air, soit mensuelle, soit diurne. Les variations mensuelles sont telles que les maxima d’électricité indiqués par les instruments tombent sur les mois dans lesquels les jours sont les plus courts, et les minima sur ceux dans lesquels ils sont les plus longs. Les variations diurnes diffèrent notablemail en amplitude avec les lieux d’observation ; elles sont assez généralement en rapport avec les variations de l’humidité de l’air, en ce sens que l’état hygrométrique et l’état électrique de l’air sembleraient suivre une^marche q^sez parallèle. Cependant les physiciens ne sont pas complètement d'accord sur ce parallélisme complet, du moins pendant tous les mois de l’année également.

Les anomalies et les divergences tiennent probablement à ce que l’influence qu’exerce la présence de la vapeur aqueuse sur r.électricité accusée par les kistruments placés dans une couche d’air, change tout à fait de nature (|uand celte vapeur, en se précipitant, devient visible sous forme de nuage, de brouillard

Une trèt-flni, et par l’autre extrémité avec le sol extérieur au bttiment; la Uaa et le galvaiioinèlre étalent Isolés avec le plus' grand soin.

112 RAPPORTS DE l'ÉLBCTRICITÉ AVEC LES PHtNOMÈNES NATURELS.

OU de pluie. Il arrive même, ainsi que rela semble résulter de changemenlsl)rusques observés dans l'état électrique de l’air, que la précipitation commence souvent à avoir lieu même avant d’être visible; c'est ce que prouve au reste le fait qu'on a vn quelquefois la pluie tomber par un temps complètement découvert et en l'absence de tout nuage. Sous l'influence de ces précipitations aqueuses qui troublent l’état normal de l'atmo- * spbère, non-seulement l'électricité positive ne suit plus dans l'intensité de ses signes sa marche régulière, mais on la voit souvent se changer en électricité négative plus ou moins forte. Les manifestations d'électricité négative faites par les instruments destinés à percevoir l’électricité atmosphérique précèdent, accompagnent ou suivent généralement l’apparition des orages ou même celle de simples nuages ainsi que la chute dé la pluie; ce n’esl pas à dire quelles se présentent dans tous les cas où lesuuages, les orages et la pluie se montrent; il s’en faut de beaucoup, mais elles n’ont lieu que dans ces cas-Ià. Aussi renvoyons-nous.ee que nous avons à en dire au paragra-‘ pfae suivant , consacré à l’état électrique anormal de l’atmospbère. C’est dans ce même paragraphe également que nous signalerons les variations irrégulières et brusques d'intensité que manifeste l'électricité positive, phénomène qui accuse, comme le précédent, une perturbation dans l’état électriqué de l'atmosphère.

Mais avant de terminer le paragraphe actuel, nous devons nécessairement aborder une question que nous ne ferons qu’effleurer pour le moment, appelés que nous serons à y revenir dans le paragraphe relatif k l’origine de l’électricité atmosphérique. Cette question est de savoir quelle conclusion nous devons tirer des indications des électromètres atmosphériques sur l’état électrique réel de l'air et du globe terrestre. Suivant M. Peltier, le globe terrestre est complètement négatif et l’espace interplanétaire positif; l’atmosphère elle-même n’a point d’électricité, et n’est que dans un état passif, de telle façon que les efl'ets observés tiennent ù l’influence relative de ces deux grands magasins d’éleCtricité. Quant à nous , sans discuter pour le moment cette opinion, nous sommes d’accord pour

. ÿ,LECTRICITÉ ATMMPHÉniQÜE. * 11.1

admettre que le globe terrestre possède, du. moins dans sa partie solide, un excès d'électricité négative,' et qu’il en est de même des corps placés à sa surface ; mais il nous parait résulter des diverses observations que nous avons rapportées, que l’atmosphère elle-même est électrisée positive*meut; cette électricité positive provient évidemment de la même source que la -négative du globe. 11 est probable que c est cssentiçllement dans les vapeurs aqueuses, dont l'atmosphère est toujours plus' ou moins remplie, qu’elle réside, plutôt que dans les particules de l’air lui-même , mais elle q’en existe pas moins dans l’atmosphère. Telle est la manière la plus naturelle, suivant nous, d’interpréter les résultats que nous venons de décrire, et nous verrons qu’elle trouve une confir-^ mation dans les phénomènes dont il nous reste à parler.

<i 3. Des oraires et des phénomènes éleetriqnes qnl les <

< . * nccompspnent.

Nous venons de voir que lorsque le ciel n’est pas serein^ l’état électrique normal de l'atmosphère éprouve des perturbations notables : la formation d'un nuage ou d'un bt'ouillard est toujours accompagnée d’un changement de distribution dans l’électricité de la couche d’air où cette formation a lieu. U est probable que les électricités positives dont chaque particule de vapeur est chargée se réunissent dans le globule formé par la réunion de plusieurs de ces particules au 'moment où leur précipitation a lieu. Les globules sont eux-mêmes, comme oa le sait, autant de petits ballons sphériques dans lesquels une mince pellicule d’eau sert d’enveloppe à l’ilir intérieur : or, c’est cette couche d’eau qui possède toute l’électricité positive qui était répartie entre la multitude do particules de vapeur qui ont servi à sa formation. Mais quand les globules sont réunis pour former un brouillard ou un nuage, il ne faut point croire qu’il en résulte que le brouillard ouïe nuage sort comme un conducteur métallique dont toute l’électricité est à la surface ; les globules, suivant la remarque très-juste de M. Peltier, conservent leur isolement, et par conséquent leur électrini. 8

114 RAP)H)nT<rDE L'ÉLICTMCtTlt L«8 PHÉNOMÈNES NATURELS, cilé individuelle, el le brouillard ou le nuage ne doit i'tré considéré que comme une agglomération de corps distincts possédant tous leur ebarge électrique. L'électricité qui enveloppe le nuage extérieurement, loin d'étre la totalité de celle dont il est chargé, n'en est donc qu’une très-faible portion , et cette couche électrique extérieure se reproduit après chaque décharge aux dépens de chacun des globules intérieurs qui concourent à {onner le nuage entier; Il est facile de constater de plusieurs 'manières que c'est bien ainsi que l'électricité est distribuée dans un brouillard ou dans un nuage : il n'y a qu’à placer un éleelroscope au milieu d'un brouillard ou d'un nuage poussé par le vent, et on remarque combien la divergence varie avec le, passage des ûocons et des mamelons opaques. Il faut seulement avoir soin, quand il s'agit d.'un brouillard, de ne pas placer l'instrument trop près de terre, parce gue les portions basses, trop humides et trop conductrices, perdent leur électricité dans le sol dont elles sont très-fapprochées.

Une autre preuve que Peltier donne de ce mode de distribution de l'électricité dans un nuàge est le fait qu'une seule décl^arge n'ôte poiul à un nuage toute son électricité, ce qui devrait avoir lieu si celle-ci était toute condensée à sa surface : bien qu'il n'y ait qu'un coup de tonnerre dans un orage limité et formé de nuages agglomérés, on sait que le^plu^ souvent il y a un nombre considérable de décharges violentes et successives. Au reste, il est facile, gn disposant convenablemeut un élgctroscope, lorsque le éiel est-couvert de nuages orageux, de manière qu'il soit à l'abri de toute influence latérale, de s'assurer que les décharges périphériques sont précédées d'une quantité de petites décharges particulières qui ont lieu dans l'intérieur des nuages. On voit, en effet, les .feuilles^ d’or de l'instrument diverger hrusqpenient , el par secousses , sans qu'il y ail d'éclairs ni de tonnerre. Ousnd les feuilles .ont ainsi divergé par inlermilleoce plusieurs fois, un coup de tonnerre se fait, entendre, Véclair va frapper un autre nuage ou le sol voisin ; le calme semble alors se rétablir dans l'éleptromètre, mais bientôt les mêmes divergences reparaissent, la périphérie du nuage se recharge, d’électricité, et une nouvelle élûi-

celle en jaillit pour aller frapper le corps le plus rapproché.

Pour bien comprendre .les phénomènes . électriques des nuages, il faut donc se familiariser avec l'idée des indivt- .dualités de chacun des globules qui les composent. Ces globules sont eux-mêmes groupés par petits flocons ayant leurs ■ limites et leur sphère d’action comme les globules euz-mémes;

.les petits flocons en se groupant forment des flocons plus gros;- ceux-ci des mamelons; un certain nombre de mamelons par leur réunion forment une nuélle; et les nuellOs à leur tour forment des nuages définis; le groupement des nuages définis forme un cumu/t», et plusieurs cumulus un Ainsi ces individualités ont toutes leurs sphères électriques particulières et indépendantes, en équilibre de rétc- ' lions entre elles et avec la sphère générale extérieure du . nuage. Ce n’est qu'en envisageant de celte manière, qui est d'accord avec l'observation, l'état électrique des nuages, qu’on peut concevoir leur puissance énorme d'attraction dans. certains cas et d’autres phénomènes qu’ils présentent.

Il est facile de concevoir maintenant comment la pluie on la neige se trouvent chargées d’une. électricité qu’elles apportent avec elles dans leur chute. En eifet, chaque goutte de pluie ou chaque flocon de neige doit posséder l'électricité dent étaient chargés les globules du nuage qu’ils ont servi à former par leur agglomération, et cettq éleotricité doit agir par eomr municalion ou par influence sur les électromètres.

Les signes électriques qui accompagnent la chute de la pluie ou de la neige, comme ceux que détermine le voisinage d'un

' On distingue les nuages eux-mAmes en tnris espèces : les, ci/rus, qui ont l'Apparence de fllaments déliés et qui sont les plus eler As ; les 'tamulus, qui sont moins Alerés, ont une apparenoe arrondie et forment ces gros nuages accumulés i l'horixon, qui ressemblent de loin à des montagnM ;convertes de neige -. les stratus, qui sont les bandes borUontales qui soTorment au coucher du soJell et disparaissent à son lever. Lorsque les ciimutus S'entassent et deviennent plus denses, Us passent à l'état de cvmulo-stralus, qnl euX-mAmes passent A l'état de • . nimAus ou nuage pluVleiix, lequel se distingue par sa teinte d'un gris uniforme «t ses bouts Iraugési on ne pouLplus distinguer lea nuages qui le forment, tant ils sont confondus. ■ * -, '.. .

116 RAPPORTS DF, l'ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS.

nuage sont tanlftl .positifs, tanlfit négatifs. Cette différence, dans la nature (le l’électricité accusée, tient-elle à ce que les nuages ont réellement un état électrique différent ou n’est-elle (ju’un simple effet d’influence à distance? Suivant M. Peltier, d’accord en cela -avec la plupart des physiciens , il y aurait des nuages positifs et d’autres négatifs; les premiers seraient • généralement d’un blanc rosé ou orangé, les seconds auraient, une teinte grise plombée ou d’ardoise ; ainsi, dans un séjour sur le Faulhorn, M. Peltier observa pendant six journées une . chute de neige eude grésil qui était accompagnée, celle de la neige, qui provenait de nuages blancs, d’une forte électricité positive, celle du grésil, qui venait dos nuages gris, d’unfr forte électricité négative. Schûbler a trouvé pendant la chute de la pluie presque autant de cas d’électricité positive que de négative, et un grand nombre d’observateurs ont obtenu par l’action direçte des nuages Sur les électromètres , tantôt des signes positifs, Untôt- des signes négatifs. D’un autre côté,

M. Quetelet n’a jamais observé d’électricité négative dans •{uatre années d’obsejrvations pendant des brouillards ou des neiges, il n’en a observé que pendant des pluies, soit qu’elles eussent lieu au point d’observation , soit quelles en fussent plus éloignées;’ cependant, sur 30 observations d’électricité faites pendant la pluie, il n’y en a que 6 pendant lesquelles l’électricité était négative , tandis qu’il y en a 24 pendant lesquelles elle était positive. M. Palmieri va plus loin encore; il . estime qu’il n’y a jamais de nuages, ni par conséquent de pluies intrinsèquement négatifs, et que l’électricité négative qu’on observe et qui est souvent assez durable quand elle accompagne la chute de la pluie, de la grêle .ou de )a neige, est un effet de l’influence exercée par la forte électricité positive que possède le nuage et la pluie qui en provient. Pour bien analyser la série des phénomènes, nous supposerons une pluie commençant à tomber à une grande distance du lieu d’observation, qui y arrive ensuite sous l’action du vent,- et qui le’dépasse sans cesser de tomber; voici comment les choses se passent.

Ouand la pluie est Irès-éloignée, les instruments imliquent de l’électricité positive, comme ils le font habituellement,

ÉLECTRICITÉ ATMOSPRÉaiQTE. H 7

et presque toujours avec une légère augtnejalation de tension.

^ Quand la pluie s'est rapprochée à une certaine distance, on trouve une forte, électricité négative qui. produit souveni de fortes étincelles au conducteur fixe. ' -

Quand la pluie a atteint le lieu d’observation, on trouve de nouveau ilne grande quantité d'électricité positive, •

Quand la pluie a dépassé l'observatoire» on a -de nouveau üne forte tension négative.

Enfin, lorsque la pluie s'est suffisamment éloignée, l'atmosphère revient à son état habituel de tension positive. . ■

• . Entre chaque période, il y a un moment de neutralité de courte durée, ■ • • '

Ainsi donc^ en laissant de côté le. commencement et la fin du phénomène où l’atmosphère est simplement à son état normal, on distingue trois périodes importantes : 1° celle du rapprochement de la pluie qui est négative; 2" celle de la chuïe verticale, qui est pôsitive ; 3“ celle de X èloignemee^t qui est négative. ' • . ’ '

Pour reconnaître Cette loi, il faut qu’on ait (me- vue étendue ' depuis l’observatoire, afin que l’on puisse Voir l’averse de très-loin, car la distance -à laquelle la pluie commence à produire ou à induire de l’électricité négative est très-variable. Quelquefois, à une distance de 30 milles, cette action se manifeste d^, et d’autres fois elle ne commence que lorsque les premières gouttes atteignent l'pbservateur. Ces différences proviennent probablement de l’étendue de l'averse et dé l’état électrique du nuage dont elle provient. . ■ •

La pluie occupe donc une région chargée d’électricité positive entourée d'une zone chargée d’électricité négative;. en sorte que si la pluie commence et finit au lieu d'observation, on trouve de l'électricité positive seulement, et si elle passe à une certaine distance, sans atteindre l’observateur, c’est J’élcc- , tricité négative qui apparaît seule. On doit aussi noter que, dans le cas assez fréquent 'où il tombe simultanément plusieurs averses à quelque distance les unes des autres , le phénomène peut se compliquer beaucoup.

11 faut donc abandonner Fidée de pluies négatives nu neu-

118 RAPPORTS DE l'ÉL^CTBICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATl’RELS. très, et adonéttrb seiflement des périodes séparées les unes des autres par des moments de neutralité. Les nuages négatifs n'exislenl pas, et l’on observe de l’électricité négative par un ciel serein uniquement dans le cas d'une chute de pluie, de grêle ou de neige, à quelque distance. Les effets sont incomparablement plus énergiques pendant ces trois péribdes} c’est • alors seulement que les conducteurs donnent de fortes étincelles, et il parait probable que c’est dans ces circonstances seulement que le phénomène de la foudre peut se produire; en . sorte qu’il serait toujours accompagné de pluie ou de grêle.

M. QUetelet, qui a fait pendant plus de dix années consécu^ tives des observations régulières d’électricité atmosphérique, se rapproche beaucoup de l’opinion do M. Palmieri; il croit seulement que ce savant va un pëu loin en niant Hbsèlutnent l’existence de nuages chargés d'électricité négative. Du reste, il estime qu’On peut résumer ce qui appartient à l’effet d’un • nuage orageux dans sa forme là plus générale en le cooeidé- ' rant ainsi qu’il suit : Quand l’air est parfaitement pur, les couches supérieiires sont électrisées positivement par rapport aux couches inférieures; et, en considérant la surface de la terre comme étant à l’état neutre^ la tension des couches de l’atmosphère croit à mesure qu'on s’élève. Maintenant supposons un nuage électrisé positivement, placé dans une pareille atmosphère, et tâchons de nous reudre compte de ce qni arrive. .

D’après l’observation, tout se passe comtbe Si le nuage orageux était entouré d’une couche électrique négative. L'épaisseur de celle couche ne doit pas être partout la même, car la snreharge positive du nuage qui la détermine, ou du.mmns qui la maintient*, ne doit pas se trouver également répartie, d'abord à cause de la forme plus dur moins anguleusq du nuage, et puis parce que, dans la partie supérieure du nuage, la surcharge sera refoulée en partie par l’éleotricilé des couches supérieures de l’atmosphère. Cet effet sera d'autant plus prononcé qu’en suivant la périphérie du nuage on se rapprochera « • » *

1 M. Quetelet n« prétend point npUtiDer le fait, U cherche Aeulemest à ch , concevoir plue facilement lea elfuta. ' , ' •, ;

'électricité ATMOSPHÉRIQDS.

davantage de sa partie inférieure dirigée vers la terre. Les couches d’air avoisinantes, ainsi que la surface de la terre, seront donc relativement dans un état négatif beaucoup plus prononcé que si le nuage n'existait pas, et la différence sera beaucoup plus sensible que dans le haut du. nuage.

Pour un observateur placé à une grande distance du nuage orageux, l'électromètre, élevé au-dessus du sol, donne des signes d’électricité positive, les indications deviennent plus faibles à mesure que le nuage approebe, puis elles se réduLsenl à ïéro, et enfin le çigne de l'électricité change. L’électromètre accuse de l’électricité négative non-seulement à l'approche du nuage, mais encore pendant le commencement de son passage. Toutefois l’électricité diminue progressivement, passe par 0"el reprénd l’état positif quand commence ta pluie; elle retourne à sa première .valeur, après avoir passé par les mêmes phases, quand le nuage est asscc éloigné pour ne plus exercer d’influence. La sphère d'activité d’un nuage- est parfois extrémehieut grande et s'étend à plusieurs lieues. Il n’est pas rare de voir des nuages à. l'horizon luanjuer leur présence par des signes d’électricité négative.

I{ est évident, du reste, que la largeur de la zone électrique négative et l’intensité de l’électricité qu’on y observe, de même que celle du nuage, doivent dépendre en grande partie de l’état hygrométrique de l’aie.

Arrêtons-nous plus spécialement à .l'instant où le nuage, surchargé positivement, vient à verser de' la pluie, il arrivera que les gouttes, en tombant, porteront à terre l’électricité du nuage, et avec d’autaut plus d’abondance que l.a pluie seraplus forte. Tant qu’il ne tombe que quelques gouttes, cette eau ne tend qu’à paralyser en partie les efl'ets de l’atmosphère négative qui entoure le nuage et qui agit sur l’électromètre.

Si l’on observe l’instrument dons cet instant, on pourra être disposé à croire que la pluie est négative. Le changement do signe de réleclricit!» est, en quelque sorte, graduel. Dans une averse, le changement est presque toujours instantané, et lé passage par ziro est pour ainsi dire insaisissable.

Uans cet état de choses, tous .les observateurs,, qui se trouvent •

120 RAI*l>ÜUrS DE L ÈLËCTh'iUTÉ avec les phénomènes NATliRtXS. au-dessous du nuage et dans- la région où il pleut fortement, . doivent observer de l’électricité positive. Sur la lisière de la région où ils sont placés, l’électromètre marque zéro; puis il accuse de l’électricité négative plus ou moins énergique. Cette zone négative est elle-même limitée par une ligne où L’électromètre marque une seconde fois zéro; el, plus loin, il accuse de l’électricité positive croissante jusqu’à ce qu’on soit en dehors de l’influence du nuage orageux. '

Quand le nuage est assez bas pour toucher la surface de la terre, l’électromètre accuse l’électricité du nuage même ; l’expérience se fart dans le brouillard, qui, comme l’on sait, donne ■ une électricité positive très-intense. Cependant le nuage, par son contact avec le sol, doit tendrè à perdée- rapidement. son état électrique. < •

'Pour des nuages positifs fort élevés, donnant quelques gouttes d’eau seulement, l’atmosphère négative qui les en- - toure peut ne pas étendre son action jusqu’à la terre, surtout si la surcharge électriqup est faible.

'Quand le nuage rencontre des ‘montagnes, il-s’y porte d’autant plus vivement que les sommets ont une tension négative plus marquée, et il y adhère, comme les médiocres conducteurs, eh cédant successivement son électricité.

Voilà ce qui s’observe sous le rapport de l’électricité stàiique. Consultons maintenant le galvanomètre, et étudions le phénomène sous le rapport de l’électricité dynamique. Quand le nirage approche, et lorsqu’il commence à passer,, l’instrument donne en général des indications de courants ascendants : l’électricité du sol se trouve attirée vers le nuage , et quelque- • fois la poussière est vivement soulevée; mais quand la pluie tombe plus abondamment , le courant devient descendant , l’eau du nuage amène l’électricité positive vers le sol; à chaque coup de tonnerre, ou plutôt à chaque éclair, le courant passe avec plus d’énergie , et l’aiguille du galvanomètre est parfôis rejetée avec force contre ses arrêts. 11 arrive même quelquefois que l’état magnétique de l’aiguille se trouve altéré d’une manière durable. •

"■ Pendant que le nuage orageux s’éloigne, leà pliénumènes

■ • ÉLECTaiCnC ATliUSPUiHigUE, : . - lil

maniiestés par le galvanomètre se produiseat dans un ordre inverse.

Avant même l'arrivée du nuage orageux, comme après son passage , le galvanomètre donne des indications prononcées à chaque éclair Ou à chaque explosion électrique qui met le nuage en rapport avec le sol. Quelquefois aussi le sens du courant est interverti ’ ' . ■ '

Si l'on supposait le nuage électrisé négativement, il serait facile, d'après ce qui vient d'être dit, de se rendre compte des phénomènes qui devraient se produire ; remarquons seulement . qu'en général, les nuages orageux sont électrisés positivement.

Les nuages qui seraient exclusivement négatifs devraient, toutes choses égales, échapper davantage à nos observations et se trour ver dans des régions plus élevées. Ces nuages, en effet placés entre la terre, relativement négative, et les régions supérieures, fortement positives, doivent sé porter vers ces dernières, et leur* ascension ne doit s'arrêter que quand il y a équilibre entre les forces électriques et la tendance des nuages à descendre.

• Dans tout ce qui précède, nous avons pris le phénomène dans sa formo la plus simple , nous u' avons considéré que l'action d'un seul quage; mais U sera facile de se rendre compte de ee qui arriverait si plusieurs nuages étaient en présence sans faire partie d'un même système électrique. Supposons, par exemple, deux nuages électrisés positivement et superposés; ils vont agir par influence, et la partie inférieure du nuage. le plus élevé sera fortement positive par rapport à la partie supérieure du nuage le plus bas. Ce dernier à son tour sera à l'état néga- ,tif dans le haut, et à l'état positif dans la partie dirigée vers la terre ; l'état de^la couche d'air interposée entre les deux nuages • subira cgalèment leur influence, et dépendra de l'épaisseur et ' de l'état hygrométrique de' cette couche. Ce sera aussi de ces drconstahcês que dépendra le passage graduel , ou violent et instantané, de l'électricité d'un nuage à l'autre..

Si les nuages orageux, au lieu d'être superposés, se trouvaient côte à côte et à la mémè hauteur, ils s'influenceraient . latéralement, et l'on s'expliquerait encore les actions qui nattrakmt de ces sortes d'influence ^'dans l'hypothèse de nuages

f22 RAPPORTS DE l’ilECtRICITÉ AVEC IBS PH£N0MÈ7>IES NATPRELS.

plu* OU' moins chargés d’électricité, plus ou moins positifs l’un rejainetBent à l'autre. Ces sortes d'actions entre nuages oragciâlireftdent parfois' les phénomènes très-complexes, et font que plnsieurs orages peuvent se mêler et donner lieu à de fréquents changements dans les signes électriques et dans le sens des courants. Ajoutons enfin que la nature et là hauteur des nuages jouent nécessairement un grand rôle dans les phénomènes électriques de l’atmosphère.*

Après avoir ainsi étudié l’état électrique des nuages, passons aux orages eux-méines. Qtioique les nuages soient tous doués plus ou moins d’électricité, il faut certaines conditions pour A]ue leur présence donne lieu à un orage. La principale de cee conditions, et peut-^tre l’unique à la production de laqnellé les autres seulement concourent, c’est l’agglomération dans un meme lieu d’une quantité aussi grande que possible des globules élémentaires qui constituent le nuage, et par conséquent la présence d’un très-grand nombre de nuages et de nuages très-clenses ; il est évident qu’il en résulte une grande accumulation d’électricité, puisque chaque globule porte sonélectricité avec lui. Getté condition est plus facilement remplie en été qu’en hiver, car dans la première des deux saisons il suffit d’un refroidissement de quelque^ degrés poür déterminer une condensation considérable de vapeurs. Les courants d’air qui amènent dans un même fieu un grand nombre de nuages contrihueat avec la première cause à la formation dé l’orage: 'quoique produisant un effet plus prononcé en été qu’en hiver, «'est à eux seuls cependant qu’on peut attribuer les orages d’hiver. On peut aii reste diviser les orages en deux classes : les uns sont dus à l’action d’un courant ascendant; les autres sonl un résultat de la lutte de dèux vents opposés; les premiers ne ■e montrent que pendant la saison chéiuk, les seconds pendant l’hiver et en été. Dans nos climats, les orages so forment habituellement en été lorsque la température estélevée, le sol plusou moins humide, l’air calme et le ciel serein ; la terre humide étant fortement réchauffée par les rayons solaires, il én résulte UA courant Rsceudaot de vapeurs qui viennent se condenser dans les parties élevées de l’atmosphère; il peut se produire

iLBCTRICITi iTMOSPHÉRlOWS- *^3

alors un nuage'denM ©t volumineux qui est fortement électrisé. Quand les orages «e forment ainsi, ils ont lieu ordinairement à l’instant de la plus forte chaleur du jour > mais ce qui est assez curieux, c’est que, quelquefois dans la même localité, les conditions restant les mômes, il se produit un orage plusieurs jours de suite, jusqü’à ce'fjue le vent et les circouslances atmosphériques nient changé. Volta a, le premier, signalé cetté périodicité qui n’a lieu que pouf les orages dus aux courants ascendants, et nullement pour les orages produits par la lutte de deux vehls opposés.

ia présence des nuages dans l’atmosphère ne donne pas toujours'naissance à des orages, mais les nuages orageux ont certains traits distinctifs qiii les caractérisent. Parmi ces traits, nous citerons une sorte de fermentation laquelle ils paraissent seuls être sujets, et «|u’ont oliservée et décrite Beccaria et Forster; on peut, à ce premier trait, ajouter, suivant Beccaria, la manière dont ils se forment et s’agglomèrent. Ces nuages, ordinairement très-denses, s’élèvent rapidement de quelque point de l’horizon; ils Sont terminés par un grand nOmhrede contours curvilignes et nettement arrêtés; ils se gonflent, diminuent de nombre et augmentent de grandeur, tout en restant attachés invariablement à leur première base. Entre eux et l’horizon on aperçoit un gros nuage Irès-sombre, par l’intermédiaire duquel ils semblent toucher à la terre, et dont la teinte obscure se communique de proche en proche anx nuages élevés; c’est leur surface générale, celle du moins qu’on aperçoit de la plaine, qui devient de plus en plus noire. Des parties les plus hautes de cette masse unique et compacte partent, sonsla forme de longs rameaux, les nuages qui, sans s’en détaclftr, vont graduellement couvrir tout le ciel. Indépendamment de ces rameaux, on aperçoit, çè et là dans l’atmosphère, des nuages légers dont jes mouvements sont brus(|ues. incertains, irréguliers, et que Beccaria a appelés ascilizi, ou nuages addi- ■ tioiinels. Ajoutons que la couche de nuages, qui semble par/faitement unie sur sa surface inférieure, présente sur sk faoo supérieure de hautes protubérances et de profoiides cavités, c’est ce qu'ont remarqué.des observateurs qui, du haut de pics très-

Di-

124 HAI>POhT>i UK l'KLKCXIUCITÉ A\-U, LKS PiltNOHÊMKS NATl'HKLS.

élevés, se Irouvaieut au-dessus' des orageà. Les uuages orageux , quoique en géuérad soumis à la direclioa des’ vents, semblent cependant, dans certains cas, abandonner cette direction pour suivre celle des cours d'eau, et dans d’autres être attirés par les sommets des montagnes. . ' .

La hauteur à laquelle peuvent se trouver les nuages orageux n’a pas été déterminée d'une manière bien précise; seulement on peut- dire qu'il résulte des observations de Humboldl, de De Saussure et de bien d’autres sur les sommets les plus élevés des Andes, des Alpes et des Pyrénées, qu’il y a de véritables et de fréquents orages à d’immenses hauteurs au-dessus de KOcéan, à plus de SOOOmètres, par exemple. Peut-il y- avoir dahs les pays de plaine des nuages . prageux à une si grande hauteur absolue ? 11 semblerait qu’on peut répondre aflirmalivemeut, du moins d’après quelques observations isolées rapportées par,

M. Arago ; cependant, en général, les hauteurs ordinaires des nuages orageux ne sont pas considérables ; on a un exemple d’un nuage orageux d’où lé foudre partit, qui n’avait que 8 mètres d’épaisseur et que 28 mètres d’élévation au-dessus du sol : c’était, il est vrai, uti cas minimum extrême ; mais, on général, ces hauteurs varient entre 200. et 2,000 mètres.

M. Kaemtz est disposé à croire, d’après 'un grand nombre d’observations faites sur de hautes montagnes, que les orages ont lieu généralement à des hauteurs bien plus considérables. La divergence qui existe à cet égard entre les météorologistes peut tenir à ce que la région des orages est très-étendue dans le sens vertical, ou, en d’autres termes, à ce qu’il y a une grande distance entre le nuage le plus rapproché du sol et celui qui en est le plus éloigné, parmi ceux qui concourent au même orage.

Lorsque des nuages orageux chargés d’électricité contraire se trouvent dans leur sphère d’activité réciproque, de longues étincelles commencent à éclater; même à de grandes distances: %

c’est le commencement de l’erage; mais bientôt les attractions et les répulsions provenant de leur état électrique-, jointes à l’action des vents qui leur impriment des mouvements de translation et de rotation, rapprochent les uuages les uns des autres,, en leur donnant souvent les forpies les plus bizarres ; et dès

ÉtÆCTjnciTÉ.ATMnspnÉniQiE. ' • Ï25

qu'ils sont à une distance convenable de la terre, le bruit des décharges électriques se lait entendre.

Avant d'analyser les phénomènes de l’éclair et du tonnerre, ajoutons que les nuages dont nous venons de décrire la formation ne sont pas les seuls qui donnent naissance aux eltets de la foudre, mais que ces mêmes effets se manifestent aussi dans les nuées qui sortent des cratères des volcans. IMine le Jeune, en décrivant la fameuse éruption da Vésuve, de l’an 79 de notre ère, parle de nuées f[ui s’ouvraient et lais.saieut échapper de longs sillons de flammes semblables à des éclairs, et, sans nous arrêter à d'autres observations, nous nous bornerons à rappeler l'éruption de 1794, si bien décrite par Ifamilton, qui fut hccompagnée dé nuées orageuses qui lançaient des éclairs suivis .constamment de décharges compa-. râbles à celles des plus violents coups de tonnerre; cet orage volcanique, formé par la seule influence du volcan, était tellement semblable aux orages ordinaires, que les foudres qu’il lançait produisaient les accidents accoutumés, et que des habitations furent foudroyées. Un nuage, en particulier, fut transporté par le vent jusqu’au-dessus de la ville de Tarente, dont la distance au Vésuve est de 400 kilomètres, et y foudroya une maison. Ce, nuage était, en grande partie^ composé de cendres

* qui avaient la finesse du tabac d'Rspagne. Des (Observations ré- ' centes de M. Palroieri, sur lesquelles nous reviendrons plus

loin, ont jeté beaucoup dé jour sur les phénomènes électriques des volcans.

Nous avons déjà signalé l’obseçvation faite par Volta d’une certaine périodicité dans les orages ; il parait ,que certaines causes locales telles, par exemple, que la configuration du . terrain, la direction du vent qui souffle dans une vallée peuvent occasionner la formation d’un orage de préférence à ime autre localité. Mais les causes qui déterminent les orages em- . brassent le plus souvent une certaine étendue de pays, et alors

• les nuages électriques , d’abord circonscrits , s'étendent en tout sens, et parviennent à couvrir de vastes surfaces. Toutefois une longue série d’observations a démontré, qu’il existe tmc certaine distribution des orages à la siuface du globe,'

1 26 RAPPOKTS DE L'iLECTRtCrrti AVEC ISS PBi50MÈ>'ES NAtVHELS. qui change avec les saisons. Tn tableau dressé par M. Arago montre que le nombre des orages diminue de l’ équateur aux pAIes comme la quantité de pl(iie> Il est métne permis d'affirmer, d’après de nombreux documents réunis par M. Arago, qu'en pleine mer ou dans les lies il ne tonne jamais au-delà du 3oixante-c[uinziéme degré de latitude nord. Quoiqu'il existe an pays (le bas Péroul, situé dans les régions équinoxiales où il ne tonne jamais, c’est cependant dans ees régions en moyenne qu’il tonne le plus. Ainsi, tandis qu'en France, eu Angleterre et en Allemagne , le nombre moyen des jours de tonnerre s'élève parement à vingt, on, trouve qu’il s'élève à soixante à Calcutta et à cinquante-trois à Rio-Janeiro. M.; Doussinga'ult pense que, dans la zone éqiialoriale, tous les jours de l'année,

• probablement à tontes les heures, il se fait dans l’air une continuité de décharges électriques, et il admet qu’un observateur placé à l’équateur, s'il était doué d’organes assez sensibles, y entendrait constamment le bruit du tonnerre. Dans nos climats, les orages n’ont lieu, en général, que dans la saison chaude. Voici un tableau dressé parM. Kaemlz de la distribu- . lion des orages dans les diflérentes parties de l’Europe, suivant les saisons; en représentant par 1,000 le nombre total des •rages pendant uu certain temps, ou en a la répartition suivante entre les quatre saisous: . . .

Hi<«r.

Prialeqi|>A.

tti

ijitPBBie.

Europe occidentale. . .

KU

Suisse

âOG

Allemagne

Europe centrale. . . .

M. Arago, en rapporl&ot.un grand nombre 4'observations, a été conduit à reconnaître qu'il tonne beaucoup moins en pleine mer qu’au centre des eontmente ; il conjecture môme qu’an delà d’une certaine distance de toute terre il be tonne jamais. M. Duperreyest moins absolu; tout en étant porté à admettre la diminution des orages en mer et l’existence de lieux à certaines distances des lies et des continents où il ne tonne jamais, il trouve cependant de aoinbreusæi anomalies. Néanmoins il a

' . ' tLECTRIOITt ATUOSPHl^RIQÜE. 127

eonslBlé qu’il fie tooiie que bien rarement sur la route qui conduit en ligne droite -du cap de Bonne-Espérance aux lies de Sainte-Hélène et de l’Ascension ainsi qu’à ces lies elles-mêmes ; mais il n’en est pa& de même de toutes les autres parties de l’Océan Atlantique, du Grand Océan et de la mer des Indes. Toutefois il résulte de l’ensemble des observations recueillies dans toutes les régions du globe que l’atmosphère océanique est beaucoup moins apte à engendrer des orages que celle du continent et des lles< ^

Outre les influences générales que nous venons de signaler, on ne peut méconnaître (]u'il existe des circonstances locales qui influent sur la fréquence des orages. Ainsi , comme nous l’avons déjà remarqué, il ne tonne jamais au bas Pérou , qui correspond cependant par. sa position géographique aux régions où il tonne le plus*. D’un autre côté, à la Jamaïque, depuis les premiers- jours de novembre jusqu'au milieu d’avril, les sommets des montagnes du Port-Hoyal commencent à se couvrir de .nuages entra onze heures et midi; à une heure, oes nuages ont acquis leur maximum de densité, la pluie s’en échappe par torrents, des éclairs sillonnent dans tous les sens, et enfin le tonnerre fait entendre ses roulements jus<{u’à Kingston; vers deux heures et demie, le ciel a repris toute sa sérénité; ce phénomène se reproduit tous lés jours pendant cinq mojs consécutifs. Ainsi JCingston compte 150 jours de tonnerre par an, tandis qu’il n’y en- a que 50 au plüs dans les fies voisines et dans les poiùts du continent semblablement placés, fj’ou résulte que l'influence des montagues de Port-Royal sur la production des oragèa semble manifeste. Les régions équinoxiales fouruissemt quelques autres exemples analogues. Il en existe également dans les régions tempérées. M. üillwyn croit avoir remarqué quç dans les pays de mines il y a moins d’orages'que dans les autres, et que notamment dans les pays calcaires. M. Blavier, ingénieur des mines en France, dit qu’il

• Il est rrai qué catu ibaence d'orage daai la bu t>àrou eit acaoippagnéa da Vabuoeà do nuagu propretuent UiU, et de leur reifiplaeeBieiit par une vapeur siagvUdre, opaque, peimaneute, cnnaue dans le pajs soua le nuui de j/orrum. *

Di(,‘

i28 RAPPOKTÜ 01 L'ÉLBCTBICnt ÀVfiC IBS PHÉNOHÈNEg NÀTURILS.' est recoDDU dans le département de la-Ma^enne, près'de Niort en particulier, que l’existence de certaines masses de diorite grenue ou compacte igrünstein) , qui renferment beaucoup de fer, éloigne ou dissipe les orages les plus menaçants ; propriété que M. Blavier attribue à l’action conductrice de ces masses de diorite. Ü'un autre côté, M. Yicat a eu l’occasion de remarquer à Grondone, sur la chatne des Apennins entre Gênes et Plaisance, l’influence sur la formation des orages d’une riche mine de fer qui semble percer le sol sous forme de pic. Il est rare qu'une seule des chaudes journées de juillet et d’août se passe sans qu’un nuage électrique se forme au-dessus du territoire de Grondone; ce nuage grossit insensiblement, reste pendant quekj^ues heures comme suspendu sur la mine de fer, puis éclate en se déchargeant sur la mine elle-même.

Il est à regretter que cette influence de la nature du sol sur les orages n’ait pas été jusqu’ici mieux étudiée ; ce serait un grand pas de fait dans la physique terrestre que de découvrir une liaison intime et prononcée entre la nature géologique des terrains et le nombre ou la force des orages. Cette liaison existe très-probablement, et même on a cru s’apercevoir que la nature du sol n’est pas sans influencé, sur l’étendue euperficielle des averses. , ' ■ •

Après les détails dans, lesquels nous sommes entrés sur les orages considérés dans leur ensemble, èxanOinons de plus près les éléments essentiels qui les caractérisant, c'est-à-dire la pnn duction de l’éclaif et celle du tonnerre.

L’éclair, qui sillonne l’espace compris entre deux nuées n’a qu’use dorée qui n’atteint pas un millième de seconde, ainsi que l’a démontré WhèatStOne aij moyen du même principe par' lequel il a réussi à déterminer le temps de la durée d’une étincelle électrique, qu’il a 'trouvé être inférieur à un millionièmè de seconde *. 11 y a cependant une forme d’éclair, celle en boule;

* Ccprincipeconsi!)teidonncrunmoavi!menttrè>-rapideài]Ddisque,MiTlefon4 blanc duquel sont tracés en couleur un grand nombre de rayons. Quand ce disque est éclairé par une lumière permanente ou qui a une certaine dorée, les rayona se confondent par l’rffét de ta durée de la sensation , si du motna ce disque toame avec une viteaac sufAsante. Mais s4 la lumière éélalrantp ne dura qn’un instant.

• ÉLECTRICiTÉ ATMOSPHtRUjUE . 129

dont la durée est plus grande, comme nous le verrons dans l'instant. .Du reste les éclairs se distinguent en trois classes : les éclairs en zigzag, ou de la première classe; ceux de la seconde classe, qui sont larges et diffus, et enfin ceux de la troisième classe, qui affectent l'apparence de boules ou globes lumineux.

Les éclairs de la première classe se présentent sous la forme d'un sillon de lumière mince, resserré, très -arrêté sur les bords, se mouvant en zigzag et pouvant sc diviser ou sc bifurquer en deux, et quelquefois, mais plus rarement, en trois brancliœ. Ces éclairs se portent en général sur la terre, quoique on les voie quelquefois slélancer d'un groupe de nuages sur un autre.

Les éclairs de la seconde classe dégagent une lumière qui, au lieu d'étre concentrée dons des'traits sinueux presque sans largeur apparente, embrasse au contraire d'immenses surfaces. Elle n'a ni la blancheur ni la vivacité de la lumière des éclairs fulminants; souvent sa teinte est d'uii rouge très-intense; le bleu et h} violet y dominent aussi de temps eh temps. Les éclairs de cette classe paraissent quelquefois n’illuminer que les contours des nuages dont- ils émanent, quelquefois aussi leur vive lumière embrasse Jouté Fétendue superficielle des nuages, et, de plus, elle semble sortir de leur intérieur; les nuages semblent alors s'eutr'uuvrir. Les éclairs de la seconde classe sont de beaucoup les plus communs; pendant un orage ordinaire il en surgit des millions contre un éclair resserré et sinueux de la première classe. • • '

Les éclairs de la troisième classe diffèrent de ceux des deux • ' premières sous le rapport de la forme , de la vitesse et de la durée, lis sont visibles pendant une, deux et même dix secondes ; ils se transportent des nuages à la terre avec assez de

1«« rayons paraissent distincts cl te disque immobile. Il est facile de déterminer la vitesse qu’il faut donner au disque pour que ce dernier effet cesse d'étre produit, et de déduire de cette détermination la durée de la lumière, sachant qu'une liltne luRiineuse prend l’apparence d'une surface circulaire continue, quand elle tourne aiseï vite autour de l'une de ses extrémités pour décrire la cirroiiférence entière en un dixième de seconde de temps.

tu. ■ ‘9

130 RAPPORTS DE L ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS. leuteuT pour que l'œil les suive nettemeni datas leur marche. Les espaces qu'ils embrassenl sont circouscrits, nets et définis, et d'uue forme à peu près sphérique, ce qui fait qu'on les a nommés éclairs en boule. Ce sont de véritables globes de feu, se divisant parfois, et rebondissant sur la terre à plusieurs reprises ; ils ont des mouvements tantôt lents, tantOt rapides, et quelquefois en éclatant ils font entendre un bruit comparable à la détonation de plusieurs pièces de canon, iÿuoique plus rares que eeux de la seconde classe, on en voit cependant 4e temps à antre, et M. Arago en cite un grand nombre de cas ; c'est en général sous oette apparence que la foudre se présente quand eye pénètre dans l'intérieur d'un édifice. Il est probable (fue les globes de feu météoriques qui traversent quelquefois l’atmosphln'n sans qu'il y ait d'orage apparent appartiennent à cette catégorie d'éclairs ; mais il ne faut pas les confondra avec les traees lumineuses qui accompagnent la chute des aérolithes.

Les trois formes dilTéreutes que peut alfecter l'éclair ne sont pas très-faciles à expliquer ; elles dépendent très-probablement de la forme des nuages et de leur densité, et par conséquent du degré d'accumulation de l'électricité dont ils sont chargés. Le cas de beaucoup le plus fréquent est celui des éclairs de seconde classe, dans lesquels la décharge parqU se faire entre toutes ^es particules du nuage avec accompagnement de lumière; celte décharge ressemble tout à fait à celle d'une batterie électrique, dana laquelle l'électricité est fortement condensée; les différentes portions du nuage seraient comme autant de carreaux élincelanta, au moyen desquels une forte dose d'électricité serait accumulée; dans l'éclair en xigzag les particules du nuage étant beaucoup plus rapprochées les unes des autres, le nuage ne forme plus qu'une masse compacte , d'où part l'étincelle électrique comme elle part du conducteur d’une machine, cas dans lequel elle a également la forme de zigzag. Celte forme parait tenir à la résistance que rencontre la décharge dans les couches d’air qu'elle traverse; il est probable, en efl'et, que les particules d'eau trèsdivisées jouent dans l’air le -même rùle conducteur que celui

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ÉLECTRICITÉ ATMOSrHÉHIULE. i3l

que jouent des particules métalliques, de cuivre, par exemple, dont ou saupoudre une planche vernie. Dans ce cas, en effet, l'étincelle, au lieu de traverser l'air directement, passe d'une particule à l'autre eu formant des sillons de feu ; on obtient cet effet d'une mànière prononcée en recouvrant d’une couche d’aveoturine des tableaux magiques. L'aspect de zigzag lient donc à une propagation de l'électricité s'opérant au moyeu des particules suecessives de vapeur disséminées dans l'atmosphère, entre lesquelles l'électricité dorme en s’échappant une < série d’étincelles suivant une direction plus ou moins sinueuse, à cause de la position et de l’agrégation plus ou moins irrégulières de ces particules conductrices ; cette manière d'expliquer le phénomène a été développée par M. Uumoncel qui l'a appuyée de plusieurs expériences intéressantes '. La forme globulaire est plus difficile à comprendre; on ne conçoit pas l'origine de cette espèce, de ballon lumineux ({ui chemine dans l’atmosphère, et qui tout d'un coup s'entr'ouvre et se déchire avec une détonation terrible, en lançant dans quelques cas des rayons de foudre en zigzag dans tous les sens. On a vu souvent ces globes de feu, de la grosseur d'une tête d'enfant et comparables à l’apparence de la pleine lune, se promener lentement sur le sol ou à une petite distance au-dessus, jusqu'à ce ({u'ils s'échappent par une issue quelconque, telle qu'une cheminée, et qu’ils éclatent en sortant. Cette forme particulière n'est-elle que le résultat de la manière dont l'électricité, due à ^influence du nuage, se propage à travers l’airj ou bien provient-elle d’une masse d’air humide condensée et fortement électrisée, formant comme une espèce de petit nuage arrondi, et mise elle-même en mouvement? C'est ce qu'il est impossible de décider avant que de nouvelles observations aient fait connaître d’une manière plus précise la nature de ce météore. Du

' M, Dwmoocel regarde l'eau dUaemiDée ilant l’air, à l’état de vapeur vésiculaire, cuinme un conducteur secondaire, c’est-à-dire doué d'une conductibilité inférieure qui permet, quand H eit interposé entre deux foyers d'électricité contraire, à la décharge de s’opérer à das distances beaucoup plus grandes qu'à travers l'air etdinalre.

132 RAPPORTS DE L’iLECTRIClTÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS.

reste, nous reviendrons sur ce sujet dans le dernier paragraphe, où nous nous occuperons de la cause de l'éleclriciié atmosphérique.

A l’apparition des éclairs succèdent ordinairement, après des intervalles de temps plus ou moins longs, des bruits qui, désignés sous le nom général de tonnerre, présentent d'assez grandes variétés entre eux. Quelquefois le bruit du tonnerreparait clair et sec comme celui d’un simple coup dè pistolet; plus généralement il est plein et très-grave. Le tonnerre ne so fait entendre qu’un temps 'plus ou moins long après que l'éclair a brillé. Il est plus que probable que le bruit et la lumière sont engendrés simultanément;^ mais la vitesse des sons étant infibiment moindre que celle de lu lumière, 337 mètres au lieu de 80 mille lieues par seconde, il en résulte que, pour peu que l'observateur soit un peu distant du nuage où l’éclair a brillé, le bruit du tonnerre ne lui parvient que quelques instants après qu'il a vu la lumière. La propagation de la lumière pouvant être considérée comme instantanée aux distances dont il s’agit, l'observateur, qui aura déterminé avec un chronomètre le- nombre de secondes comprises entre Harrivée de l’éclair et celle du tonnerre, en déduira facilement la distance en mètres du point où le mé.téore s’est manifesté ; il n’y aura qu’à multiplier par 337 ce nombre de secondes. On obtient ainsi la distance rectiligne du nuage; mais on peut en déduire sa hauteur verticale en déterminant' la hauteur angulaire de l’extrémité de l’éclair la plus voisine de l’observateur. Il y aurait un grand intérêt à avoir des déterminations nombreuses et exactes des intervalles de temps écoulés entre l’éclair et le tonnerre, surtout des plus grands et des plus petits; des premiers, parce Qu’ils serviraient à déterminer la plus grande hauteur des nuages orageux ; des seconds, parce qu’ils permettraient de résoudre la question de savoir si la détonation, quand la décharge s’opère entre la terre et un nuage, a lieu Vers la terre, vers le nuage ou entre deux; question désignée sous le nom de foudres ascendantes et 'descendantes. Qutfnl au premier point, les plus grandes distances auxquelles le tonnerre se soit jamais fait entendre paraissent

être de 4 lieues de 4,000 mèli'es, qui correspondent à 48 à 49 secondes écoulées entre l’apparition de l’éclair et le bruit du tonnerre.

Mais le bruit du tonnerre présente deux circonstances carac* téristiques qui sont surtout dignes d’attention : d’une part, sa longue durée, de l’autre, les diminutions et les augmentations successives d’intensité qui se renouvellent fréquemment pendant le retentissement d’un seul et même coup; ce qu’on désigne par l’expression heureuse de roulement du tonnerre. La durée du roulepoent d’bn tonnerre observé en pays de plaine et correspondant à un seul éclair peut s’élever jusqu’à 43 secondes et môme plus; seulement il faut avoir soin de distinguer le roulement qui accompagne un seul éclair de celui qui provient, comme cela arrive quelquefois, d’une succession non interrompue d’éclairs et de tonnerres. On a attribué ce roulement à l’effet d’échos qui répéteraient le bruit produit par l’explosion unique de la décharge; mais peut-il y avoir des échos susceptibles de donner lieu à des roulements aussi longs que ceux qui accompagnent souvent le tonnerre; et en pleine mer, on il n’existe aucun objet capable de réfléchir le son, on entend également le roulement de la, foudre. Il est vrai qu’on peut admettre que les nuages sont susceptibles de réfléchir le son; on en a même quelques exemples; néanmoins la première objection subsiste toujours, et il est difficile d'expliquer Boiquement par l’effet de l’écho le phénomène constant du bruit particulier du tonnerre, tout en admettant que l’écho peut quelquefois le renforcer et le prolonger. Le docteur Ilooke, qui-a établi ime relation entre les éclairs simples et les éclairs composés ou multiples et les coups de tonnerre qui les suivent,admet que chacun des éclairs simples n’occupe qu'un point dans l’espace et produit un bruit court et instantané; le bruit qui accompagne les autres est un roulement prolongé, parce ■que les différentes parties des longues. lignes que ces éclairs occupent se trouvant en général à des distances diverses, les sons qui s’y produisent, soit successivement, soit ad-méine instant, doivent employer des temps inégaux pour arriver à l’oreille de robservateur, et par couséquent n’y parvenir, même

134 RAPPORTS DE l'ÉLBCTRICITÉ AVEC LES PHtROMÈNES NATURELS, quand ils auraient été engendrés en même temps, qi»e les uni à la suite des autres. .

M. Peltier explique le roulement du tonnerre à peu près de la même manière , én l'attribuant aux décharges intérieures successives qui ont lieu entre les nues agglomérées qui Composent le nimbu*, quand l’équilibre électrique qui existait entre elles a été rompu par la première décharge qui a lieu à la périphérie; ces décharges multipliées en tout sens par les nues elles-mêmes, par leurs mamelons et leurs flocons, produisent j vu qu’elles sont successives et qu’elles proviennent de points difi'érents, le roulement et le renflement du tonnerre sans qu’il y ait intermittence; c’est une conséquence de l’isolement, soit de l’individualité de chaque partie élémentaire d’un nuage et de chacun des groupes formés par ces parties, que nous avons déjà vu être admis par Peltier. Cependant nous croyons avec Arago que les décharges dues à un même éclair ne sont pas successives, mais bien simultanées, tout en admettant avec Peltier qu’elles ont lieu dans des parties différentes du nuage.

On peut comparée ce qui se passe dans un cUup de tonnerré au bruit qui résulterait d’une file de soldats déchargeant tous leurs armes au même instant; en supposant là file rectiligne et les soldats à un mètre de distance les uns des autres, un observateur, placé à l’une des extrémités de la file, entendrait un bruit qui durerait une seconde s’il y avait 337 soldats, deux secondes s'il y en avait 674, et dix secondes s'il y en avait 3,370. La position de l’observateur influera, il est évident, sur la durée du bruit et sur son intensité, puisque, suivant cette position, il pourra y avoir plusieurs coups simultanés. Si la file est curviligne au lieu d’être rectiligne, il en résultera également des modifications dans la durée du son et dans l’intensité des différents coups dont il se compose. En supposant, par exemple, la file circulaire et l'observateur au centre, celui-ci n’entendraplus de roulement, mais une détonation très-forte, formée de la réunion de tous les bruits des fusils. .

Rien n’est plus facile que de comprendre maintenant la liai- . son qui existe entre les éclats du tonnerre d’une part, et, d’autre

ÉI.FCTniClTÉ ATMOSPn#.RIQI E. Ho

part, la lotigneitr, la forme de l’éclair, ainsi que sa distance ei sa position par rapport à l'observateur. Fiil particulier) les zigzags, qui indiquent (|ue l’éclair se replie stir lui-méme au lieu de continuer à s’éloigner en ligne droite, doivent correspondre à une augmentation de bruit, laquelle est suivie à son tour d’un aifaiblissement brus«{ue si, par une seconde inflraion, l’éclair se trouve amené de nouveau à se mouvoir dans la direction de la ligne visuelle de l’observateur.

L’éclair est donc suivi d’un roulement, parce que les différentes parties dont il se compose sont en général à des distances inégales de l’observateur; la durée de ce roulement étant le temps dont le son a besoin pour parcourir un intervalle égal à la différence en longueur des deux lignes menées aux deux extrémités de l’éclair) on aura cette différence en mètres en multipliant le temps du roulement exprimé en secondes par ■ 337; ce produit correspond au minimum (m à la limite de longueur que peut avoir l’éolair, puisque^ pour peu que ce frtl , sa longueur exacte, il faudrait que la direction de l’éclair fdt exactement celle d’une ligne droite horizontale, à l’extrémité de laquelle serait placé l’observateur. Kn supposant un tonnerre dont le roulement durerait 45 secondes, comme Helisle en a observé en 1712, on aurait, pour l’éclair correspondanl, une longueur de 15,103 mètres, soit de près de 4 lieues. En Abyssinie, M. d’Abbadie a trouvé trigonométriquement des éclairs de plus de 0,700 mètres de longueur; .M. Petit, k Toulouse, a vu des éclairs dont la longueur atteignait 17, (MK) mètres.

(juoique l’éclair soit le plus souvent suivi du bruit du tonnerre, il arrive cependant quelqueféls qu’il ne tonne pas lors même qu’on voit briller des éclairs, et cela aussi bien par «n temps couvert que par un ciel parfaitement serein. On a nommé ces éclairs, qui se montrent sans tonnerre, éclairs de chaleur. On les a attribués en général à des orages trop éloignés pour que le bruit du tonnerre puisse parvenir à l’oreille de l’observateur, tandis que la lumière de l'éclair parvient encore à ses yeux. Quand l’atmosphère est parfaitement sereine, c’est à l’horizon que se montrent presque toujours les éclairs de cba-

♦ 36 RAPPORTS DE l’électricité a\t:c les phénomènes naturels. leur, ce qui semble indiquer qu’ils sont en effet le résultat de la réverbération dans l'atmosphère d’éclairs ordinaires provenant d’orages très-distants, et dont la vue directe est empêchée par la rondeur de la terre. On a pu constater le plus souvent que tel était effectivement le cas, et que des orages lointains, qui avaient eu lieu dans la direction où l’on avait aperçu les éclairs de chaleur, étaient la cause de ces éclairs. Cependant on a vu des éclairs sans tonnerre, par un ciel parfaitement serein, au zénith du lieu d’observation; il est arrivé à quelques observateurs d’apercevoir ces éclairs pendant des nuits entières, et vers tous les points de l’horizon également, sans que le ciel vînt à se couvrir; dans ces cas, il est djfficile de ne pas admettre qu’un ciel serein peut être sillonné par des éclairs directs qui jaillissent spontanément dans un air sans nuage. Ne se pourrait-il pas que l’absence de nuages ne fût qu’apparente, c’est-àdire que les nuages qui donnent lieu à ces éclairs fussent des nuages si élevés et si peu denses qu’ils soient invisibles? C’est à l’existence de ces nuages, que nous avons déjà signalée, qu’on , peut attribuer, outre les chutes de pluies qui ont lieu par un ciel parfaitement découvert, les signes de forte électricité que manifestent de temps à autre, dans les mêmes circonstances, les électromèlres atmosphériques'. Le fait est que l’on ne connaît encore que d'une manière très-imparfaite la manière dont la vapeur aqueuse est distribuée dans l’atmosphère, et qu'il serait bien possible que, dans certains moments, il y eût des parties de l’atmosphère p;issablement bien limitées qui fussent, par l’effet de diverses causes, telles que des vents contraires ou des courants d'air ascendants, chargées do plus de. vapeurs aqueuses que les autres, ét formant ainsi des nuages invisibles dont la présence serait quelquefois accusée par la lumière d’un éclair trop éloigné, ou ayant lieu dans un air trop raréfié pour être accompagné d’un bruit sensible. M. Peltier a constaté par

' .M. le professeur Plantamour clic à l’occasion dos obser\-alions d'élcclricité atmosphérique faites i robservatoire de Genève, des cas où par un ciel en apparence parfailcmnit serein, il tirait de forres cUncclles du lit métallique qui communiquait avec la pointe isolée destinée à soutirer l'électricité de l’air.

ÉlECTAICITÉ ATMOSPHÉRIQUE. 137

plusieurs observations d'électricité atmosphérique l'existence de ces nuages invisibles.

Quant aux tonnerres sans éclairs, dont on a quelques exemples, ils sont très-probablement dus à ce qu’au-dessous de la couche de nuages dans laquelle se passe un violent orage, il y en a une autre inférieure, composée de nuages très-opaques qui ne laissent pas passer la lumière des éclairs, quelque vive qu'elle soit. Les relations des voyageurs conhrment la supposition que deux couches de nuages superposées peuvent exister simultanément dans l'atmosphère à différentes hauteurs, et un orage se manifester dans la couche supérieure seulement.

$ 4. De la cfeate de la foadrp, dee pbéaoni^nei avl l’aceompa- Kaeat, dee mojreai de •'en préaervcr. — Pnratoaaerres.

Nous avons étudié, dans le paragraphe précédent, les phénomènes électriques qui ont lieu pendant un orage , en nous bornant à ceux qui ont lieu seulement dans l'atmosphère; mais, comme nous l’avons déjà remarqué, la terre elle-même participé souvent à ces phénomènes ; c'est ce qui a lieu en particulier quand, suivant l'expression consacrée, le tonnerre tombe sur fa terre. Le mot tombe indique que l'éclair, an lieu de jaillir entre ; '

deux nuages, jaillit ehtre un nuage et des corps placés à la surface de la terre; on dit alors que ces corps sont foudroyés. 11 n'en résulte pas nécessairement que le corps foudroyé ou frappé par la foudre soit détruit, car il y a, comme nous le savons, des corps que la décharge électrique peut traverser sans tes altérer ou en ne Iss altérant que très-peu; ce sont ceux qui, soit par leur nature, soit par leurs dimensions ou leurs formes, ne p/é- . . sentent que peu de ré^iistance à la décharge; mais on conçoit que, comme il s'agit ici de décharges énormes, ces conditions soient beaucoup plus difficiles à rencontrer que lorsqu'il s’agit des décharges de nos batteries, même les.pliis puissantes. ’On a beaucoup discuté pour savoir si la foudre tombe du ciel ou si elle s'élève de terre vers les nuages ; on a même admis qu'il y a également des foudres ascendantes ei Ans ioüAtei descendantes ;

138 lUI’POHTS DE l’ÉLÉCTRICITÉ avec iER DHÉROMÈNES NATURELS.

H est évident, d’<iprès la manière dont nous avons expliqué la propagation de l’électricité par la polarifeation et la décharge des molécules successives, qu'il n'y a pas de transport de matière électrique, et que par conséquent la foudre ne peut hi monter ni descendre; mais la disposition et la nature des corps terrestres peuvent influer sur l'apparence de la décharge qui a lieu entre eux et un nuage, de façon que cette décharge paraisse <lans quelques cas monter vers le nuage , tandis que dans d’autres elle semblé en descendre; nous verrons plus loin des exemples des deux cas'.

Ouand un nuage orageux, et par cons«‘quent foHement électrique, s'approche de la terre, il décompose par influence l'électricité naturelle de toutes les parties plus ou moins conductrices qui sont à la surfaée du sol. Soit action peut s'arrêter là si le Vent amène près de lui un autre nuage doué naturellement ou par influence d’une électricité contraire à la sienne; l’explosion a lieu alors entre les deux nuages, et la portion dé la surface terrestre dont l’électricité naturelle a été décomposéé repasse à l’état naturel’. Mais il peut arriver aussi que la décharge ait lieu entre le nuage et le sol ; dans ce cas, ce seront les objets les plus rapprochés du nuage, parmi ceux dont l’électricité naturelle a pu être décomposée, qui serviront à transmettre cette décharge, et qui par conséquent seront fbudroyés.. Ces objets doivent être géncralemcnt çeux qui sont le plus élevés au-dessus du sol; cependant il peut arriver que dans quelques oas, comme lorsqu’un nuage orageux est amené brusquement ^ par un vent violent, les objets frappés parla foudre soient ceux qui sont tonrnes du cêté d’où vient le vent, et par conséquent le

t Cm dlITërenccs d'apparence tiennent aussi très-souvent t la manière dont le spectateur est placé, par rapport aux points entre lesquels la déchante a liéu. Ainsi quand on a déehaqté le condiieteur d'une machine au moyen d'une boiilé de métal qu'un en approche, l'étincelle semble aller du conducteur à la boule si elle est au-dessus, et de la boule au conducteur si elle est au-dessous ; cepeildant dans les deux cas elle chemine exactement de même; la dilTérence d'apparcncerst donc une pure Illusion d'optique.

' * Noua verrons plus loin que, même dans ce cas, il se passe un phénomène éiteiriqoe sur la terra, qu'on a pommé choc en retour.

' ' ' - • ÉLRCTHICfrt: ATMO9PHÉBI011?.

- nuage, sans qu’ils soient les plus élevés. L’observaüon a confirmé de tout temps ces eonséquences de la théorie; et, longtemps avant que la théorie de la foudre fût découverte, il était bien reconnu que les lieux élevés, et les clochers en parliéulier, sont principalement frappés par la foudre.

Mais, quel que soit le lieu où la foudre tombe, elle se porte de préférence sur les corps conducteurs qui s’y trouvent et sur les mélaüx; rien n’est pins curieux que de suivre sâ marche , ainsi qu’on l’a pu faire dans plusieurs cas décrits par M. Arago. Ainsi on voit la foudre enlever en tombant sur une maison toutes les dorures .qui s’y trouvent, sans blesser les nombreuses personnes qui sont réunies; on la voit paroourir des tiges et les fils métalliques d’une habitation sans laisser d'autre trace de son passage qué la fusion des fils, tandis que les tiges, plus fortes, n’ont éprouvé aucune altération, puis se diviser pour traverser le canon d’un fusil placé contre un mur, qui lui-même reste intact, tandis que la crosse est brisée et le mur percé d’un trou là où se trouvait le bout du canon appuyé contre ce mur. il suffit de masses de fer, de crampons, de clous disséminés dans des murs pour que là foudre s’y porte, quelquefois, en les arrachant, le plus souvent en opérant dans les murs enx-mêmes des dégâts plus ou moins considérables. Cette tendance de la foudre à se porter en grande quantité sur les métaux, même au travers d’épaisses masses de pierre, explique bien des anomalies apparentes dans les dégâts qu’elle occasionne, et en particulier Comment il peut arriver que ces -dégâts puissent être quelquefois concentrés dans un seul point, qui n’est ni le plus haut, ni le plus exposé, mais qui est celui où se trouve réuni le plus grand nombre de masses métalliques. Il y a plus; il peut arriver que le mélàl seul soit atteint sans que les cor|)s environnants le soient : ainsi on cita l’exemple de deux ddmes dont l’une, étendant la main hors de la fenêtre, eut un bracelet d’or qu’elle portail enlevé par la- foudre, sans laisser aucune trace, en n'épfouvant elle-même que de très-légères secousses, et dont l’autre, dans des circonstanées semblables, eut son cliapeau réduit en cendres à cause d’un mince fil métallique qui dessinait le con-

140 RAPPORTS DE e’ÉLECTHICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS, tour du chapeau, et sur lequel s'appuyait l’étoffe; le chapeau seul fut atteint. Ces effets sont analogues à ceux que détermine une forte décharge artificielle, quand, transmise à travers un fil de soie doré, elle n’enlève que la dorure en laissant le fil intact.

Après les métaux, les corps humides, et en particulier les arhres, sont les premiers atteints par la chute de la foudre; il semblerait que les arbres résineux sont à hauteur égale moins frappés que les autres, ce qui tiendrait à ce qu’ils doivent être moins bons conducteurs, et par conséquent moins susceptibles d’attirer la foudre; cependant il est difficile de tirer .d’une manière bien certaine cette conclusion des faits observés jusqu’ici; car ils ne sont ni assez nombreux, ni assez simples pqur inspirer une entière confiance dans celte conclusion.- Il est évident aussi que l’état particulier dans lequel sè trouve l'arbre quant à la nature plus ou inoins conductrice du sol sur lequel il repose > la profondeur plus ou moins grande qu’atteignent ses racines, sa force de végétation, et par conséquent l’abondance de sève qu’il renferme, sont autant de circonstances qui, indépendamment de sa nature,- doivent le rendre plus ou moins propre à attirer la foudre et à la conduire.

Les effets que produit la foudre en tombant sont, sauf qu’ils ont lieu sur une beaucoup plus grande échelle, tous les mêmes que ceux que détermine dans des circonstances analogues une décharge électrique : effet» mécaniques, effets calorifiques^ effets chimiques, effets physiologiques.

^'ous avons analysé avec assez de soin les'effets mécaniques et calorifiques des décharges en nous servant dâns ce but de l’étude si complète qu’en a faite M. Riess, pmir qu’il ne soit pas nécessaire d’insister longtemps sur les effets analogues que produit la décharge électrique qui constitue la chute de la foudre. Ainsi le raccourcissement des fils de sonnette; la fusion des métaux, soit totale quand ils sont en fils minces, soit partielle quand ils ont beaucoup de masse; les effets de chaleur plus prononcés partout où il y a des solutions de continuité dans les conducteurs; le brisement et la pulvérisation des mauvais conducteurs, tels que les pierres d’un mur inter-

.ÉtECTRlClTÉ ATMOSPUÉRIQUE. 141

posées entre de bons conductears métalliques; l'intlammation de matières sèches et de peu de densité, telles que des pièces minces de bois, des tas de paille, de foin, etc., sont autant de phénomènes qui accompagnent le passage de la foudre, et qui ne dilfèrent que par l’échelle plus grande sur laquelle ils sont produits , des phénomènes semblables que nous avons vu résulter de la transmission des décharges de fortes batteries électriques'. Mais parmi ces différents effets, il en est quelquesuns que la chute de la foudre produit d'une manière toute spéciale, vu qu'ils exigent pour leur production une décharge électrûjue d'une très-grande intensité; aussi doivent-ils fixer un instant notre attention. - '

Nous avons bien vu que les décharges électriques artificielles peuvent produire des effets mécaniques dans leur passage à travers les corps mauvais conducteurs, comme de percer et de briser une lame de verre; qu’elles peuvent également opérer le transport de particules métalliques réduites à une ténuité extrême , et en particulier détacher des conducteurs, entre lesquels elles ont lieu, une portion de métal très-diviséè et excessivement minime, mais cependant appréciable.

M. Fusinieri, qui a fait une étude particulière de cette dernière classe d’effets quand ils sont produits par les décharges électriques ordinaires, a constaté que la fondre renferme toujours diverses matières à l’état de grande division, d’ignition et de combustion ; il en a trouvé la preuve dans les dépôts pulvérulents dont demeurent entourées les fractures à travers lesquelles la matière électrique s’ouvre un passage ; ces dépôts renferment du fer métallique à divers degrés d’oxydation , du soufre et du charbon. Quoiqu’il soit probable que ces matières proviennent des constructitms que la foudre tra- • verse, cependant il est des cas, comme ceux où on trouve des taches ferrugineuses sur des arbres foudroyés en rase cam-

■ M. Arago, en preure de rinteneité avec laquelle la foudre agit, cite l’exemple d'une cbaiiie sur un vaisseau, qui fut entièrement fondue par le passage de la fuu- ' dre ; elle avait iO mètres de longueur et était composée de tiges successives, tenant les ones aux autres par des anneaux, de 6 millimètres de diamètre et tS cen- Uinètrea de lonÿtieur ohaeune. • ' ' •

c ^ by Googlt

142 RAPPORTS DE l'sLECTRICITÉ AVEC LES PHi{(OMÈNES NATt’UELS.

pagne, où U est difiicile de leur assigner une semblable qri* gine. M. Fusiuieri se croit autorisé à cohclure de ses observations que ratmpsphère renferme à toute hauteur, ou du moins jusqu'à la hauteur des nuées orageuses, du fer, du soufre, du charbon, dont l'étincelle électrique s’imprègne, et qû'elle transporte à la surface de la terre où iis vont former de très-minces dépùis autour des points foudroyés. Mais il' nous semble plus naturel d'admettre que c'est du sol d'où les enlèvent les nuages fortement électriques que proviennent ces substances, car on ne les observe que lorsque la foudre éclate entre un nuage et la terre. Ouant aux grands effeU mécaniques que produit la foudre, tels que renversement de murs, » projection au loin de blocs de pierre très-massifs, et autres du même genre, plus ou moins remarquables par les circonstances singulières qu’ils présentent quelquefois, ils sont la consé- ({uepee de l'espèce d'explosion que détermine la déchaîne électrique toutes les fois qu'on l’oblige de traverser les eorps mauvais conducteurs, à travers lesquels elle ne peut être transmise qu'en détruisant leur structure moléculaire, c’està-dire eu les brisant, les fendant ou les faisant éclater. Il arrive quelquefois, quand les corps, tels que des pierres, sont humides, que ces effets sont dus à la force expansive de la vapeur engendi'ée par la chaleur que dégage la décharge; c’est èn particulier ce qui a lieu quand ce sont des arbres qui sont foudroyés. Le plus souvent leurs troncs et leurs branches sont divisés en lattes minces, quelquefois même en filets très-déliés dans le sens des fibres sans aucune trace de carbonisation; mais seulement tous ees débris.sout parfaitement desséchés; les filaments restent adjiérents à la hase du tronc ou sont dis‘persés daps mille directions difféi'entes; tous ces effets .sont évidemment dus au passage de la décharge à travers les por-’ lions humides Je l'arbre et à la vaporisation de l’eau qui en résulte. Les transports de matière pondérable par la foudré, quelque curieuses que soient les particularités qu’ils présentent dans certains cas, ue 50ut qu'une conséquence indirecte, de la décharge électrique, et on ne saurait déduire, cqmme pu est tenté de le faire quelquefois, de la direclipa d’un Irêus-

ÉLECTRICITÉ ATMUSFHÉRIOl'C. 143

purl opéré par la foudre, le sens du mouvement du météore lui-méme. La question de^ foudres descendantes et ascendantes n'eu est plus une, et on ne peut plus conclure, comme le faisaient autrefois les physiciens, qu'une foudre est ascendante, parce qu’elle a soulevé un pavé, tandis qu'elle est descendante, parce que des objets ont été projetés de haut en bas, une fois qu'il est prouvé que toutes ces circonstances sont des effets indirects de la décharge.

Parmi les phénomènes que produit 1a chute de la foudre, l'un des plus remarquables est la formation, quand elle trar. verso un sol sablonneux, de tubes vitrifiés qu'on a nommé fulgurilet oii tubes fulminairea. Üe Saussure sur la cime du Mont blanc, Hamond sur le pic du Midi, aux Pyrénées, sur le Puyde-Dùme, llumboldt et Uonpiand sur la plus haute cime du Tobuca (à l'ouest de Mexjcoj, avaient observé des traces nombreuses de vitrification sur les roches dont se composent ces sommets, et ils n'avaient pas hésité à les attribuer à la foudre'. Il y a plus; il est arrivé des cas dans lesquels un a pu sonder jusqu’& une certaine profondeur le terrain sur la surface duquel la foudre venait de tomber, et ou y a trouvé des traces de fusion très-prononcée. (Juaut aux tubes fulniinaires, on en a découvert déjè en 1711 eu Silésie, puis plus tard dans différentes parties de l'Allemagne, en .\ngleterre, au Brésil;. les fulgurites sont presque toujours creux; ils dosceiideut ordinairement dans le sable suivant la verticale ; ils ont à la surface du sol depuis 1 milUinètre jusqu'à 15 millimnlres d'ouverture; ils se rétrécissent à mesure qu'ou s'enfonce et se terminent souvent en pointe; l'épaisseur de leurs parois varie entre un demi milliipèlre et^27 millimètres ; leur longueur totale altérai quelquefois 8 à 10 mètres; de nombreuses fissures transversales les divisent en fragments plus ou moins longs; la paroi intérieure des tubes est un verre parfait, uni et trèsbrillant, semblable à l'opale vitreuse. Jl est facile de s'assurer qu’une température très-élevée peut déterminer sur du sable semblable à celui où l'on trouve ces fulgurites, des traces de fusion et un émail analogue à celui qui revêt le canal intérieur des tubes. L'origine élaclriiiue de ces tubes est d'autant

144 RAPPORTS DE l'ÊLEGTRICITÉ AVEC LEE PirtNOlIÈNBS NATURELS.

moins douleuse qu'on a réussi à en produire de semblables, mais de très-petites dimensions, en faisant passer 1a décharge âectrique d'une 'puissante batterie à travers du verre pilé*, et qu'en a pour ainsi dire pris la nature sur le fait en en découvrant à, l'endroit même où la foudre venait de tomber. Le docteur Fiedler, qui s'est beaucoup occupé de ce sujet, en signale deux cas, et M. Arago cite l'un des plus remarquables, celui qui a été observé par M. le professeur Hagen, de Kœnigsberg, près d’un village, au bord de la mer Baltique. Le tonnerre étant tombé sur un bouleau, on découvrit dans le sol, tout prés de l’arbre, deux trous étroits et profonds. M. Ilagen fil creuser avec soin autour de ces trous;; le pre-. mier, qui fut trouvé cbatid, n’offrit rien de particulier ; le second, jusqu’à la profondeur d’un tiers de mètre, ne présenta non plus rien de remarquable ; mais un peu plus bas commenvail un tube vitrifié; la fragilité du tube ne permit de le retirer que par petits fragments de 4 à 5 centimètres de long. L’enduit vitreux intérieur était très-luisant, couleur gris de perle et par.semé dans toute son étendue de points noirs. Le docteur Fiedler. remarque que, à une certaine profondeur, en creusant dans les plaines de sable où l’on trouve les tubes fulininaires, il existe des nappes d’eau qui déterminent ta chute de ta foudre sur la surface du sol qui lesfecouvre, et qui expliquent par conséquent la formation de ces tubes.

La foudre produit des effets chimiques analogues à ceux qu’occasionnent les décharges électriques; parmi ces effets, le plus remarquable est celui auquel est due l’odeur qui l’accompagne. Celte odeur, qu’on a comparée h celle des vapeurs sulfureuses et du pliospliore, est celle de l’ozone; et il est facile de compren-' dre que les fortes décharges électriques, qui constituent la foudre, doivent changer en ozone Une prodigieuse quantité d’oxygène de l’air atmosphérique, il ue faut donc pas aller chercher l’origine de celte odeur ailleurs, et çn particulier dans les substances très-di'visécs que la foudre transporte; d’autant plus que la foudre qui 'éclate entre deux nuages produit ce même

' U'Mtee qu'avaient fait en 1823 Savart et quelques autres physiciens.

ÉLECTRICITÉ ATMOSPnÉRIQCE. 145

effet aussi bien que celle qui éclate entre un nuage et la terre, et qu’on l’observe également en pleine mer.

L’air atmosphérique renferme presque constamment de l’o- , zone à divers degrés d’intensité, et comme, ainsi que nous le verrons plus loin , on a cru trouver à la présence de l’ozone dans l’air quelque influence sur l’état sanitaire, on a imaginé d’apprécier la plus ou moins grande quantité d’ozone qui se trouve dans l’atmosphère, au moyen de la coloration plus ou moins forte qu’affectent des bandes de papier imbibées d’iodure de potassium amidonné, dont on a fait des ozonom'etres. C’est aussi à la production de l’ozone qu’est due la présence de l’acide nitrique et de quelques nitrates dans l’atmosphère, qui est accusée par l’analyse des eaux de pluies d’orage; en effet, M. Schoenbein a démontré que la combinaison de l’oxygène et de l’azote, qui produit l’acide nitrique, s’opère sous l’influence des décharges électriques par la conversion de l’oxygène en ozone. M. Liebig a découvert la présence de l’acide nitrique dans les pluies d’orage, et M. Barrai celle du nitrate d'ammoniaque; ce dernier chimiste, en effet, en analysant mois par mois toutes les eaux de pluie recueillies pendant deux années à l’Observatoire de Paris, y a constamment trouvé du nitrate d’ammoniaque, même pour les époques où il ne tonne que peu ou point à Paris; ce qui, du reste, n’est point contraire à l’origine électrique de ce composé, car il n’y a pas un jour de l’année où il ne tonne (juelque part, et les nuages qui se résolvent en pluie, à Paris, ont parcouru des régions dont il ne nous est pas permis de limiter l’étendue. La présence des sels ammoniacaux dans les pluies d’orage doit jouer un rôle important dans l’influence de ces pluies sur la végétation ; ne serait-il pas aussi possible, que les niirières naturelles, qui ne se trouvent que dans certains terrains particuliers, dussent leur origine à la formation de l’acide nitrique par l’électricité atmosphérique? Enfin, la formation de l’ammoniaque par les décharges électriques qui constituent la foudre, indique évidemment que ces décharges opèrent la décomposition de l'eau des nuages; point important sur lequel nous reviendrons plus loin.

La foudre exerce encore, comme les décharges électriques,

Pi, - .--i; -ji

HG n\rpoRTs de l’électriché avfx les phénomènes naturels. une aclioD oiaguéliquc Irès-proiioiicée et qui a élé constatée bien longtemps avant la découverte do rélectro-magnélisine. Dt-jà, en 167o et 1G81, des navigateurs anglais avaient observé le retournement des pôles des boussoles, opéré par la chute de la foudre sur des vaisseaux. (Juehiuefois, c'est la destruction complète du magnétisme dans une aiguille, ou meme son aimantation dans un sens perpendiculaire ou incliné à la direction ordinaire, qu'opère la chute de la foudre dans son voisinage; effets qui peuvent tous être produits par des décharges électriques artificielles dirigées dans des sens divers en dehors, mais très-près d'aiguilles d'acier de différentes formes, et plus particulièrement eu forme de losanges, soit pleins, soit évidés comme l'étaicut autrefois les aiguilles do boussoles. Ce n'est pas seulement eu modihant le magnétisme de corps déjà aimantés, que l'action magnétique de la foudre se manifeste, mais aussi en aimantant des masses d'acier ou de fer qui ne l’avaient pas été préalablement ; il n'y a rien d'étonnant d'après ce que nous savons des propriétés magnétisantes des décharges éleotri(|ucs. 11 est résulté, quelquefois, soit de oe genre d'effet, soit du premier, de très-graves conséquences pour les marins qui, trompés par les fausses indications de leurs instruments, se sont jetés sur des écueils dont ils croyaient s'éloigner à toutes voiles; l'aimantation d'une multitude do masses d’acier, répandues sur un navire, peut créer des centres d'attraction puissants et produire, sans que les boussoles aient été dérangées elles-mêmes, des déviations locales d'autant plus nuisibles qu'en pleine mer le navigateur a peu de moyens d'en constater l'existence et surtout d'en déterminer la valeur. Un autre genre de perturbations, contre lequel le navigateur a aussi à se prémunir, est celui qui résulte de l’aimantation par un coup de foudre des différentes pièces d’acier qui entrent dans la composition d’un chronomètre et particulièrement du balancier. En effet, le magnétisme terrestre influe alors sur la marche de rinslrumenl, comme M. üuperrey a eu l’occasion de l’observer dans son voyage sur la Coquille. 11 résulte de là des accélérations ou des retards sensibles qui peuvent, après un certain nombre de jours de navigation, produire sur la détermination

ÉtECTIUCITK ATMOSPHÉniOUE. 147

de la longitude géographique des erreurs fort daDgoreuscs. On a l’exemple du paijucbot le A'ew- York qui, arrivant à Liverpool en mai 1847, après avoir été deux fois frappé de la foudre, avait des chronomètres de 33', o8" en avance de ce qu’ils auraient marqué si la foudre n’avait pas frappé le hàtiment. Cette aimantation peut durer longtemps; on a trouvé qu’elle avait persisté, pendant vingt-sept ans, dans une montre près de laquelle la foudre avait passé dans sa chute*.

Il me reste à parler, pour achever l’examen des effets que produit la foudre, de ses effets physiologiques, et en particulier de la mort qu’elle détermine chez les hommes ou les animaux qui sont sur son passage. Cependant il arrive quelquefois qu’ils sont foudroyés sans être tués, mais qu’ils reçoivent des blessures plus ou moins violentes. Souvent les vêlements prennent feu et les victimes portent la trace de brûlures plus ou moins profondes; ces brûlures sont en général des effets indirects de la foudre, car son action directe consiste essentiellement dans une secousse générale qu elle occasionne dans le corps et qui amène sa désorganisation. C’est surtout dans le système vasculaire que la foudre détermine des lésions par suite desquelles il y a un épanchement du sang et d’autres liquides, qui occasionne instantanément la mort; ce sont ces désordres qui amènent, comme on l’a observé, la putréfaction irèspromple des cadavres dans le cas de morts produites par la foudre ; cependant le système nerveux éprouve aussi de grandes altérations, comme nous en verrons de nombreuses preuves plus tard, sans qu’il y ait alors, en' cas de mort, accélération de la putréfaction.

La foudre produit sur les corps animés qu’elle frappe des

' Tal observé, en faisant des expériences avec un gros éIectro*aimant, qu’un chronomètre de poche que Je portais aur mot a'arrétait dèa que je m’approchais de cet électro-ahnant ; Je me auia aaanré que cet arrêt provenait de l'aimantation qu’éprouvaient lea pièces d’accêi du balaacier à cumpensaUon ; cette aimanta- Uon maihcareuacment permanente dérangeait notablement l’instrument en occasionnant un retard sensiblo dans sa marche. Il fallait beaucoup de temps avant que l'aimantation disparût, et le meilleur moyen de la faire disparaître était d’expoMr longtemps de suite le ctuonomètre à une température do 60 à CO”.

148 RAPPOnrS de l’électricité avec les PnÉNOMÊNES NA1TRELS. effets mécaniijues considérables, ordinairement en rapport avec les parties métalliques disséminées dans les vêtements de l'individu atteint; quelquefois les empreintes de la foudre ne sont que superficielles et se réduisent à des échymoses; dans d’autres circonstances, les os eux-mêmes sont brisés. On a signalé un cas dans lequel le crâne d’un homme frappé de la foudre avait été comme broyé, par un instrument contondant. On a cité des exemples dans lestjuels des coups de foudre, trop peu intenses pour produire la mort, avaient occasionné la surdité ou produit une amaurose avec dilatation et perte de la contractilité de la pupille; ordinairement celte surdité et celte amaurose se dissipent en peu de temps; on les a vues d’autres fois durer plusieurs jours ou plusieurs semaines. Il arrive quelquefois que les coups de foudre, trop peu intenses pour tuer les hommes, ont la propriété de les débarrasser de maladies dont ils souffraient antérieurement; c’est ce que nous verrons dans le chapitre que nous consacrerons aux effets thérapeutiques de l’électricité et dans lequel nous étudierons, d’une manière particulière, l’influence de l’électricité atmosphérique sur l’organisme vivant. Ajoutons encore que la foudre brûle et fait disparaître ordinairement le poil sur toutes les parties du corps de l’individu qu’elle frappe, ce qui tient très-probablement à ce que, vu leur forme, c’est par les cheveux et les poils en général, que s’opère la transmission de l’éleclricité entre le corps et les objets ambiants.

Nous pourrions citer de nombreux cas de morts produites par la chute de la foudre avec des circonstances particulières que pré- , sentaient les cadavres des personnes foudroyées ; l’un des plus remarquables est celui d’un homme tué par la foudre à Zante, en 1830, et sur le corps duquel on trouva la marque de pièces de monnaie qu’il avait dans sa poche où elles étaient restées à une assez grande distance de la partie du corps qui avait reçu l’empreinte; efl'et analogue à celui que Karsten a obtenu avec de simples décharges électriques En général, l’on diminue la chance d’être foudroyé en temps d’orage en se débarrassant

> Terne II, j-. 1 16.

ÉLECTRICITÉ ATHOSPHÉRIQCE . 149

des cdijets de métal qu'oa peut Ufoir sur soi ; il parait qu’il n’est pas non plus indifférent d’avoir certains vêtements plutôt que d'autres; dans une chute de foudre qui eut lieu le 11 juillet 1819 pendant le service divin sur l'église de Cliàteauneufles-Moutiers, dans les Basses-Alpes, et qui tua raides neuf personnes et en blessa plus ou moins quatre-vingt-deux, deux des trois prêtres qui entouraient l’autel tombèrent gravement frappés, tandis que le troisième, qui était le seul revêtu d’ornements de soie, n’éprouva aucun mal.

Un fait assez important à remarquer, c’est que, lorsque la foudre tombe sur des hommes ou des animaux placés à la suite les uns des autres, soit en ligne droite, soit le long d’une courbe non fermée, c’est aux extrémités de la file que les effets sont généralement les plus intenses. Ainsi, le 2 août 1785 la foudre tonoba à Rambouillet sur une écurie où se trouvaient sur une seulffile trente-deux chevaux; sur trente qui furent renversés sur-le-champ deux seuls moururent^ l’un immédiatement, l’autre peu de temps après; or ces deux chevaux étaient ceux qui occupaient les extrémités de la file. Le 22 août 1808, la foudre tomba sur une maison du village de Knonau en Suisse; cinq enfants lisaient assis sur un banc dans une pièce du rez-de-chaussée; le premier et le dernier tombèrent raides morts, les trois autres n’éprouvèrent qu’une violente commotion. On pourrait multiplier les exemples de cas de ce genre, qui semblent rentrer dans le fait que l’effet des décharges électriques est toujours plus fort là où il y a solution de continuité; mais ce qui est assez singulier, c’est que dans les cas qui nous occupent, les chevaux et les enfants, quoiqu’à la suite les uns des autres, n’étaient pas immédiatement en contact; il est vrai qu’ils étaient assez rapprochés^

Un cas assez rare, mais très-curieux parmi les accidents causés par la foudre, est celui qu’on désigne par choc en retour, dans lequel des personnes ou des animaux peuvent élre foudroyés à distance d’un nuage orageux; c’est un effet d'influence facile à expliquer. Toutes les fois qu’un nuage est fortement électrisé et qu’une personne se trouve dans sa sphère d’activité, l’électricité naturelle de cette personne est décompo-

150 RAPPonTSDE l’électricité avec les phénomènes naturels. sée par influence ; celle de nom contraire à l’électricité du nuage est attirée, celle de même nom est repoussée dans le sol ; la personne se trouve donc dans un état électrique contraire à celui du nuage. Mais si le nuage vient à se décharger en un point quelconque, par exemple sur un lieu élevé ou sur un arbre, perdant tout d’un coup une grande portion de son électricité, il ne peut plus maintenir dans un état électrique contraire à celui qu’il avait, la personne qui est au-dessous de lui; alors l’électricité de celle-ci se décharge dans le sol subitement, et la secousse électrique qui en résulte peut être assez forte pour donner la mort sans laisser aucune trace visible d’altération dans le cadavre ; évidemment dans ce cas l’action a eu lieu ■ur le système nerveux. Voici un cas de choc en retour cité par Brydonc qui est remarquable. Uu homme nommé Lauder, qui conduisait une vwlure de charbon , fut tué avec ses chevaux sans qu’un autre charretier assis sur une voiture qui suivait la première eût aperçu d’éclair et éprouvé de commotion quoiqu’il eût vu tomber les chevaux ; mais dans le même moment une forte détonation s’était fait.entendre plus loin; du reste les traces de l’électricité étaient évidentes, car il y avait derrière chaque roue de la voiture dont les chevaux et le conducteur avaient été foudroyés, un trou de cinq centimètres de diamètre, et des fulgurites s’étaient formés sous le sol.

Il n’est pas sans intérêt , avant de s’occuper des moj'ens de se mettre à l’abri des atteintes de la foudre, de se faire une idée du nombre des personnes qui sont foudroyées annuellement dans différents pays. M. Arago avait essayé de faire cette statistique pour la France, et, malgré que les renseignements qu’il avait pu se procurer fussent très-imparfaits et très-incomplets, il avait trouvé que l’évaluation qui porte à 69 le nombre des personnes tuées annuellement par la foudre en France est trop faible. M. Boudin , qui a publié récemment un mémoire très-intéressant sur le nombre des victiràes que fait la foudre et sur les phénomènes qui s’observent cliez les hommes et lés animaux foudroyés', est arrivé, au moyeu de documents

* Nom reviendrons sur ccsfihënomt Des dans lo chapitre consacré à TapplicatioD de rélcctricilé à la thérapeutique électrique.

ÊLKCTmClTÉ ATMOSl'IlÉniQl'E. 151

tirés dès arcMVes du ministère de la justice, à montrer que la foudre, dans la courte période de‘1835 à 1832, n’a pas tué moins de treize cent huit per$ohne$ en France, ce qui donne 6 victimes environ par mois en moyenne; il ne s’agit ici que des personnes tuées, et non de celles qui ont été simplement frappées par la foudre. La répartition entre les’divers mois de l’année des victimes que fait la foudre ne donne aucune victime pour les quatre mois de janvier, février, novembre et décembre; le maximum est en juin où sur 103 personnes tuées par la foudre dans l’année il y en a 22, et en août où il y en a 19. Le maximum des personnes tuées par un seul coup de foudre ne dépasse pas 8 ou 9. M. Boudin a étendu ses ret^èrelles à d’autres pays qu’à la France; ainsi il a trouvé qne nombre des personnes tuées par la foudre est en moyenne^en Belgique» de 3, en Suède de 9,64, et en Angleterre de 22. M. Poey de la Uavane, qui a fait des recherches semblables pour les États-Unis et pour l’tle de Cuba, trouve pour les États- Unis une moyenne de 21,83 par an, nombre évidemment trop' faible, puisque Meriann en trouve 50. Il est clair qu’on ne tient pas compte des cas où la foudre a seulement occasionné 'des blessures non suivies de mort, ni des cas où elle a incendié des maisons, cas très-fréquents dans certaines parties des États- Unis. Il paraîtrait que les animaux sont en général beaucoiip plus maltraités que l’espèce humaine," peut-être cela viendraitil de ce qu’ils sont réunis en plus grand nombre; M. d’Abbadie rapporte à ce sujet qu’en Éthiopie un seul coup de foudre a tué 2,000 moutons. Très-sonVent, d’après lâ remarque de M. Boudin, il arrive que' le berger, le chasseur et le cavalier sont épargnés, tandis que les bestiaux , les chiens et les chevaux sont frappés. ”

Les dangers que fait courir la foudre sont donc, d’après les considérations qui précèdent , assez grands pour qu’on doive s’en occuper, tant pour éviter les cas dé mort, plus fréquents qu’on ne le croit généralement , qu’elle occasionne , que pour mettre les constructions diverses à l’abri des incendies qu’elle détermine dans sa chute. Ces dangers , il est vrai, ne sont pas les mêmes partout; ainsi les accidents provenant de la foudre

152 BAPPORTS DE l'ÉLECTRICITÉ AVEC LES PBÉNOUÈMES NATURELS, sont moins Doml>reux dans l'enceinte des grandes villes que dans les villages et eu rase campagne; ils sont bien plus fréquents sur les lieux élevés fjuc dans les plaines; certaines localités à hauteur égale y sont plus exposées que d'autres. Suivant M. Boussingault, par exemple personne, n'habite volontiers, à cause de la fréquence des coups foudroyants, El Silio de Tumba Barreto, près de la mine d'or de la Vega de Supia, dans la république de la Nouvelle-Grenade. La Loma de Pitago, dans les environs de Popayan, a la même célébrité. Si le nombre des victimes que fait la foudre n'est pas considérable dans l'enceinte des villes, le nombre des maisons et des édiÜces frappés et endommagés est au contraire très-grand, ainsi que cela résulte du recensement qu'en a faitM. Arago; il signale les dégâts considérables qui en sont la conséquence, et eu particulier ceux qu'occasionne la foudre quand elle frappe des magasins à poudre et des vaisseaux ; il cite un grand nombre d'exemples de l'un et de l’autre cas, et il remarque qu’il arrive quebiuefois que la foudre , en pénétrant dans les magasins à poudre, disperse la pouilre sans y mettre le feu. Ce fait rare cependant, car l'inverse est beaucoup plus fréquent, tient à ce que l'intlammation de la poudre, ainsi que nous l'avons vu, n'a lieu qu'autaut que la décharge électrique rencontre dans sa route une certaine résistance qui retarde sa vitesse.

Les hommes, dès les âges les plus reculés, ont donc imaginé des moyens pour se mettre personnellement à l’abri de la foudre. Nous n’examinerons pas ces divers moyens qui n'ont qu’un intérêt purement historique; nous nous bornerons à remarquer que, parmi ces moyens, les uns n’ont aucune valeur, et que d'autres, tels que de ne pas courir, que d'empêcher des courants d’air, etc., ont tout au moins une valeur contestable.

Lors même qu'une enveloppe isolante atténue certainement le danger dont on est menacé, ainsi que le prouve l’exemple que nous avons cité d’un prêtre qui fut préservé de l'atteinte de la foudre par le vêtement de soie dont il était revêtu, cependant on ne peut admettre qu'elle le fasse tout à fait disparaître; en eilet, le verre lui-même u'est pas toujours respecté par la foudre,.

ÉLECTHICITi ATU06PH£h1QUB. 153

ainsi que le prouvent plusieurs exemples Je carreaux de vitre Lrisés et réduits en poussière par elle, et même simplement percés de trous très-nets, sans lissures adjacentes. Nous avons déjà dit qu’il vaut mieux éviter d’avoir sur soi des objets métalliques quand ou craint d’être foudroyé en temps d’orage ; Franklin recommande aussi de ne pas se tenir trop près des cheminées dont la suie peut conduire la décharge électrique, de s’éloigner par la même raison des métaux, des glaces (à cause de leur tain), des dorures; le mieux semble devoir être de so tenir au milieu d’un salon; moins on touche les murs et le sol, moins on est exposé; le plus sûr serait, peut-être, d’avoir un hamac suspendu à des cordons de soie, au centre d’une vaste chambre. Cependant, même avec ces précautions, il peut arriver que, si la foudre ne trouve pas un conducteur continu autour de la chambre, elle s’élance d’un point sur le point diamétralement opposé, et rencontre dans sa course des personnes placées au milieu de la pièce. Ue nombreuses réunions d’hommes ou d’animaux peuvent augmenter le danger d’être frappé par la foudre, soit en agglomérant en un point donné une plus grande quantité de matière conductrice, soit eu déterminant par leur transpiration une colonne ascendante de vapeur dont l’effet est de conduire de préférence la décharge vers le lieu même d’où elle émane; enfin, c’est probablement aussi à un courant ascendant d’air humide qu’on peut attribuer le fuit observé assez généralement que les granges remplies de grains et de fourrages sont plus fréquemment frappées de la foudre que les autres bâtiments. 11 arrive aussi quelquefois qu’une seule personne est foudroyée au milieu d’un groupe nombreux, et, inversement, qu’une seule personne est épargnée, sans qu’on puisse entrevoir aucune cause extérieure de cette différence qui tient évidemment à ce que, ainsi que l’expérience directe le prouve, il y a des individus qui sont naturellement plus conducteurs de l’électricité que d’autres.

Quoiqu’il soit plus prudent de ne pas se trouver au milieu des nuages d’où les éclairs et la foudre s’écbappeut d’une manière incessante, cependant un grand nombre d’exemples de personnes qui se sont trouvées dans cette situation, et qui en

154 RAPPORTS DE l’ÉtECTRICITÉ AVEC lES PRÉnOMÈNES NATURELS, sont sorties saines et sauves, montre qu’il n'y a pas toujours danger de mort à traverser de semblables nuages; il est également plus prudent de se tenir, en temps d’orage, à une certaine distance des fils télégraphiques, afin d’échapper au choc des étincelles, qui peuvent dépendre, comme le professeur Henry l’a démontré, des phénomènes d’induction.

Ce n’est pas seulement des individus, mais des habitations, des villes entières, et même de grandes étendues de pays qu’on a cherché à préserver de la foudre par divers procédés. On a d’abord constaté que, lorsqu’un orage passe sur une vaste forêt, il s’affaiblit notablement, ce qui tient à ce que les arbres soutirent aux nuages orageux une partie considérable de l’électricité dont ils sont chargés; on en a au reste la preuve dans la multitude de fentes ou de fissures qu'on y trouve quand on les scie pour en faire des planches ou des madriers, fissures qui proviennent évidemment des coups de foudre qu'ils ont reçus. Cependant les arbres ne sont pas toujours des préservatifs contre les dangers de la foudre, quoiqu’ils le soient le plus souvent; on cite des exemples de maisons frappées quoiqu’elles fussent dominées par des arbres très-rapproebés et beaucoup plus élevés qu’elles, ce qui tient très-probablement, ainsi qu’on l’a pu constater dans plusieurs cas, à ce que le sol sur lequel étaient les arbres était beaucoup moins bon conducteur que celui sur lequel reposaient les maisons. On a longtemps cru que de grands feux allumés en plein air, en soutirant l’électricité aux nuages, ou de fortes et nombreuses détonations d’artillerie, en dissipant les nuées orageuses, étaient des moyens efficaces de préserver les lieux environnants des effets des orages; il parait que le premier de ces moyens n’est pas tout à fait inefficace; quant au second, les observations recueillies par M. Arago, sur une assez grande échelle, semblent démontrer qu’il est sans aucune espèce d’influence. Il en est de même du fait de sonner ou de ne pas sonner les cloches en temps d’orage; il n’est nullement prouvé, ainsi que cela résulte d’une statistique assez complète, que le son des cloches augmente ou diminue l’imminence du danger des coups de foudre; il faut seulement éviter de mettre les cloches en branle dans l’intérêt des

ÉlECTllICITÉ ATMOSPnÉWOt'K. 155

sonneurs, car le danger qu’ils courent est le même que celui des imprudents qui, en temps d’orage, se réfugient sous de grands arbres. La foudre frappe les objets élevés, et surtout les sommets des clochers; la corde de chanvre attachée à la cloche, ordinairement imbibée d’humidité, conduit la décharge jusqu’à la main du sonneur; de là tant d’accidents déplorables.

Après cet exposé rapide des moyens par lesquels on a cherché en divers temps à se mettre à l’abri des atteintes de la foudre, nous arrivons aux paratonnerres modernes, tels que Franklin les a imaginés et qu’ils ont été perfectionnés depuis lui. Leur efficacité que les faits ont confirmée, découle à la fois de l’observation et de la théorie. L’observation a appris que la foudre, en général, se dirige sur les parties les plus élevées des édifices, qu’elle se porte de préférence sur les métaux, qu’une fois qu’elle a pénétré dans une masse métallique, elle ne produit des dégâts qu’au moment de sa sortie et autour des points par lesquels cette sortie s’opère, qu’enfin la terre humide offre à la foudre un écoulement facile qui n’est accompagné d’aucun dégât, quand le métal qui la contient plonge un peu profondément dans le sol. De là découle qu’une maison sera garantie du faite aux fondations, s’il se trouve dans ses points culnâinants des pièces métalliques qui du toit se prolongeant sans solution de continuité jusqu’à terre, y aboutissent en s’enfonçant dons le sol toüjours plus ou moins humide. Quand il y a sur le faite d’un édifice plusieurs masses métalliques complètement séparées les unes des autres, il est difficile et même impossible de savoir laquelle de ces masses sera foudroyée de préférence, car le point de départ des nuées orageuses, le sens et la vitesse de leur propagation, doivent avoir à cet égard une influence marquée. Ainsi le meilleur moyen de se tirer d’affaire est d’unir toutes ces masses séparées par des tringles ou des bandes métalliques, de manière que toutes communiquent ainsi avec la base qui aboutit au sol bumide.

L’efficacité de ces moyens empruntés à la seule observation explique pourquoi les maisons garnies de couvertures métalliques continues, communiquant avec le sol par l’intermédiaire de conduites d’eau également en métal, sont presque généralement

156 RAPPORTS DE l’ÊLECTRICITÉ AVEC LES PHiNOMÈNES NATURELS.

épargnées par la foudre, tandis qu’il n'en est pas de même des autres; on trouve dans ce fait une explication de la différence si remarquable qui existe entre les villes et les villages, quant au nombre des maisons foudroyées , les maisons des villes étant presque toutes dans la première catégorie et celles des villages dans la seconde. C’est à la mémo cause qu'on doit attribuer le fait déjà signalé par de Saussure, que les tours de la cathédrale de Saint-Pierre, à Genève, quoique très-élevées et placées sur une éminence de manière à dominer tous les objets situés dans les environs à une grande distance, jouissent depuis près de trois siècles du privilège de n'étre jamais foudroyées, tandis que le clocher beaucoup plus bas de Soint- Gervais a été souvent frappé par la foudre. En effet, les tours de Saint-Pierre sont garnies de conducteurs accidentels; celle du milieu en particulier, qui existe depuis près de trois cents ans, étant tout en bois, a dû être recouverte de fer-blanc du haut en bas et sa large base communiquant avec toutes les parties de l’édifice, rencontre de nombreuses pièces métalliliques qui elles-mêmes aboutissent à des tuyaux de plomb et de fer-blanc, lesquels pénètrent dans le sol où ils conduisent les eaux pluviales. La grande colonne de Londres, nommée le Monument, élevée en 1677 en commémoration du grand incendie de cette capitale, quoique haute de 62 mètres, n'a jamais été frappée par la foudre depuis qu'elle existe, ce qui tient évidemment à ce que sa partie supérieure se termine par un large bassin de métal garni d'un grand nombre de bandes également métalliques qui, dirigées dans divers sens et étant destinées à figurer des flammes, sont toutes terminées en pointes Irèsaiguès; le bassin communique avec de grandes barres en fer et par leur intermédiaire avec les mains courantes, également en fer, de l’escalier qui descend jusqu'au sol; tout cet ensemble forme un système conducteur parfait, très-propre à donner un écoulement facile et naturel aux décharges des nuées orageuses qui arrivent dans le voisinage du sommet de la tour. 11 serait facile de multiplier des exemples semblables. Concluonseu donc que l'un des meilleurs moyens de mettre un édifice à l’abri de la foudre, c'est de garnir avec soin son toit de bandes

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métalliques (fer-blanc, zinc, plomb), en ayant soin qu’il n’y ait point de solution de continuité entre elles, et de les faire toutes communiquer métalliquement avec la terre au moyen de tiges en fer ou même au moyen simplement des tuyaux en fer-blanc, en zinc ou en plomb, destinés à conduire les eaux pluviales dans le sol ; seulement il faut prendre la précaution que ces tiges ou ces tuyaux pénètrent assez profondément dans la terre et aboutissent jusqu'aux parties les plus humides

La théorie, quant à l’efficacité des moyens que nous venons d'indiquer, est complètement d’accord avec l’observation. Il est évident que lorsqu’un nuage orageux s’approche d’un objet placé sur le sol, il l’électrise par influence, chassant dans le sol l’électricité de même nature que celle dont il est doué, et lui conservant celle de nature contraire. Quand le nuage est arrivé à une certaine distance de cet objet, les deux électricités opposées tendent à se réunir, et cette réunion s’opère dans l’air, en dehors de l’objet, si celui-ci étant conducteur et ayant avec le sol une bonne communication électrique, l’électricité a pu s’y propager librement et sans obstacle; tandis que si le corps est mauvais conducteur en totalité ou en partie, il sert lui-même de passage à la réunion des deux électricités contraires, accumulées l’une dans le nuage, l’autre par intluence dans le sol , et il éprouve en conséquence les dégâts mécaniques et calorifiques qui ont lieu dans ce cas.

Mais la théorie va plus loin ; elle a suggéré à Franklin l’idée de placer sur le faite des bâtiments, pour les préserver de la

' Il suffit d’une portion moins conductrice que le reste dans le tuyau, pour annuler ou atténuer l’effet préservatif de cet ensemble de conducteurs. J'en ai moi-méme fait l'expérience sur une maison de ferme, dont le toit avait une garniture de fer-blanc qui communiquait arec le sol par un tuyau dont une portion était en terre ; la foudre vint frapper un pommeau en fer-blanc placé sur le faite métallique du toit, mais elle occasionna une forte explosion en laissant dea traces de fusion sur le pommeau qu’elle avait troué, et se dispersa dans le sol en brisant la partie du tuyau qui était en terre ; il n’y eut pas d’autre dégât ; mais il est évident que l’explosion tenait â la résistance que la décharge avait rencontrée dans cette partie do tuyau non métallique ; car ayant dés lors (il y a vingt-cinq ans) fait communiquer le faite métallique du toit avec le sol directement par une tige métallique, l’accident qui avait eu lieu ns s’est pas renouvelé.

158 RAPPORTS DE l’électricité AVEC LES PRÉHOMÈRES NATURELS, foudre, des tiges métalliques pointues passablement élevées, mises en communication avec le sol au moyen de tiges conduo* trices de dimensions suftisantes pour n’ôlre ni échauffées, ni par conséquent fondues par le passage de l’électricité ; c’est cet ensemble de conducteurs ainsi disposés qui constituent les paratonnerres. L’utilité de ces dispositions résulte de l’analyse de ce qui se passe dans l'action préservatrice du paratonnerre; en effet, quand un nuage orageux passe au-dessus d’un paratonnerre, il agit sur son électricité naturelle, et, par son intermédiaire, sur celle de la terre; il attire l’électricité de nom contraire à la sienne qui, s’échappant facilement par la pointe, va neutraliser cette dernière, en même temps que celle de même nom est repoussée dans le sol; le nuage se trouve ainsi, sinon totalement, du moins partiellement, déchargé, et devient par conséquent inoil'ensif. Mois pour que ce jeu s’accomplisse librement, il faut d’abord que le conducteur communique très-bien avec le sol, sinon il se chargera luiméme de l’électricité de même nom que celle du nuage, et pourra donner lieu à des explosions aussi dangereuses; la forme de pointe donnée à l’extrémité supérieure de la tige a pour avantage d’étendre la sphère d’activité du paratonnerre, parce que l’électricité de nom contraire à celle du nuage pouvant s’écouler beaucoup plus facilement, elle pourra décharger le nuage à une plus grande distance, et par conséquent sur une plus grande étendue. Toutefois la première des deux conditions est beaucoup plus essentielle que la seconde; car si le conducteur est imparfait ou présente quelques solutions de continuité, la foudre, au lieu de le parcourir, risquera de se porter latéralement sur les corps conducteurs voisins, cl le paratonnerre deviendra bien plus nuisible qu’utile, puisqu’il aura l’inconvénient d’attirer la foudre sans avoir l’avantage d’en annuler les dangers. Quand le conducteur d’un paratonnerre ne présente une solution de continuité que de quelques millimètres seulement, on voit, à l’approche d’un nuage orageux, une succession d’étincelles brillantes formant comme un torrent de lumière, s’échapper entre les deux portions disjointes du conducteur; mais siTespacc qui les sépare devient plus considé-

ÉLECTRICITÉ ATMOSPniRIQCE. 159

rable, les étiacelles cessent d'èlre continues, et elles sont remplacées par une succession de fortes décharges qui risquent de se porter latéralement.

La seconde condition , celle de terminer la tige en pointe, n’est pas indispensable ; seulement quand elle n’est pas remplie, c’est-à-dire que la pointe est émoussée ou qu’elle est remplacée par une boule , ü arrive quelquefois que c’est par une explosion et non par un courant continu que les électricités do la tige et celle du nuage se réunissent, mais la décharge de la foudre n’en suit pas moins le conducteur jusque dans le sol et ne fait aucun ravage dans l’édihce. Le seul inconvénient qui a lieu dans ce cas, c’est que l’extrémité du paratonnerre éprouve un commencement de fusion qui risque de l’altérer. Âu reste, cet inconvénient se présente également et même à un plus haut degré avec un paratonnerre en pointe, vu les petites dimensions de son extrémité, quand un nuage orageux poussé par le vent, arrivant brusquement dans son voisinage, se décharge tout à la fois, et non par l’écoulement graduel de l’électricité contraire émanée de l’extrémité du paratonnerre. Toutefois lorsque les nuées marchent lentement, les paratonnerres en pointe bien construits ont l’avantage d’enlever àcelles qui passent dans leur sphère d’activité leur caractère électrique, ainsi que plusieurs observateurs l’ont souvent remarqué.

La construction des paratonnerres a été assez fréquemment l’objet de l’examen des corps savants. L’Académie des sciences en particulier a publié successivement sur ce sujet deux instructions : l’une en (823, rédigée par M. Gay-Lussac, l’autre en 1854, complémentaire de la première, rédigée parM. Pouillet. Ces instructions entrent dans beaucoup de détails sur les différentes pièces donc se compose un paratonnerre : c’est d’abord la tige supérieure, qui est une barre de fer carrée ou ronde, amincie de sa base au sommet, et qui, pour 7 à 9 mètres de hauteur, a une base de 5 à 6 centimètres de célé. Si la tige est, vu sa longueur, composée de deux parties, il faut que ces deux parties s’emboîtent exactement l’une dans l’autre, et il est bon de souder à l’élain tous les joints , de peur que la rouille en s’y introduisant n’y établisse une solution de continuité. 11

Digiii^eci by Gocjgle

160 RAPPORTS DR l’ÉLECTRICITÉ AVEC LES PlrtlfOMÊNES RATtlRELS. doit en être de même pour les joints des barres de fer de 15 à 20 millimètres d’(*qnarrissage qui, réunies bout à bout, forment le conducteur destiné à unir la base de la tige verticale avec le sol. Le point d'attache, entre cette base et le conducteur, doit être à une certaine distance (10 à 15 centimètres) audessus du toit; il s'opère au moyen d'un collier métallique brisé à charnières, qui enveloppe la tige verticale sur une étendue de 5 centimètres, et qui porte deux oreilles contre lesquelles on serre l'extrémité du conducteur hermétiquement. On a soin en général de maintenir le conducteur, dans tout son parcours, à une certaine distance du toit, de la comiche et du mur du bâtiment, au moyen de crampons espacés de distance en distance. Une fois arrivé au sol, le conducteur est conduit à un puits, s'il en existe dans le voisinage où l’eau soit permanente; pour multiplier le contact, on le mène au puits par des tranchées creusées dans la terre, qu’on a soin de remplir avec de la braise de boulanger, qui est très-conductrice et qui préserve le fer de la rouille. S’il n’y a pas d'eau, on cherche un lieu humide et profond, et on y mène le conducteur par une très-longue tranchée dans laquelle on l’enveloppe bien de braise, en ayant soin, pour plus de sécurité, de former des tranchées perpendiculaires à la première et phis ou moins longues, dans lesquelles on fait passer des ramifications du conducteur; au reste il est bon, môme quand il aboutit à de l’eau, de l’y faire arriver en le divisant en plusieurs branches.

L’Académie avait recommandé dans sa première instruction de composer la tige supérieure du paratonnerre de trois pièces i une tige en fer surmontée d’une tige en cuivre terminée ellemême par une pointe en cuivre doré ou en platine, afin d’éviter l’altération qu’éprouverait avec le temps une pointe faite avec un métal oxydable. L’instruction de 1854 revient à conseiller une pointe en cuivre rouge, vu que le cuivre étant beaucoup meilleur conducteur de l’électricité que le platine, il s’échautfe moins sous l’action de cet agent et par conséquent risque moins de s’altérer par la fusion, ce qui arrive souvent aux pointes de platine. 11 faut également, en vue d’éviter cet inconvénient, quel que soit du reste le métal dont la pointe est faite,

ÉI.ECTniCITÉ ATMOSPntniÇUK. . ■ ' ■ Iftl

ne pas la faire trop aiguë, l'irc pointe conique sous un angle de 30" est sous ce rapport tout à fait convenable; il est vnû qu'on perd une partie de l'action par l'influence exercée sur un nuage orageux, mais on gagne d’un autre cftié plus qu’on ne perd par la résistance incomparablement plus grande qu'oppose à la fusion et à la désagrégation par la foudre une pointe qui, au lieu d’ôlre effilée, n’est aiguë qne ilans la limite indiquée. Nous croyons meme que sous ce rapport une petite sphère en cuivre rouge doré serait peut-être prcférdble, car elle résisterait encore mieux aux causes destructrices, et son rayon d’activité ue serait pas beaucoup moiudre que. celui d'une pointe peu aiguë. Elle aurait aussi l’avantage d’exercer son influence dans toutes le% directions, ce qui serait précieux dans les cas, (jui ne sont pas rares, où la foudre arrive à frapper les édiüces latéralement.

On a a<lmis assez généralement qu’un paratonnerre pouvait défendre eftie.acemeiil autour de lui des atteintes de la foudre, un espace circulaire d’un rayon double de sa hauteur; aussi appliipie-t-on cette règle dans la pratique en armant les bâtiments d’un nombre (le. paratonnerres dépendant de leur longueur et de leur largeur; le même conducteur peut servir à deux paratonnerres, et en général, quand il y a plusieurs paratonnerres sur un bâtiment, il est bon de les rendre solidaires les uns do^ antres en les faisant coinmuniqner entre eux par des conducteurs, fjuanl à la règle relative à la liauleur, elle est loin d’être absolue, car elle varie avec Informe de l’extrémité du paralonuerre , avec la nature du bâtiment, etc. V

Les vaisseaux ayant été assez souvent foudroyés, tant parce qu’ils sont seuls en pleine mer que parce qu’ils communiqiieiil avec l’eau de mer très-conductrice, on a soin de les munir de paratonnerres. En général, on ajuste à l'cxlrémile de la flèche, devant le perroquet, une fige en cuivre de quel- (jnes dccimètres de longueur, y compris sa pointe, et on la fait communiquer au moycjn d’un câble en cuivre avec le doublage du vaisseau. Le cuivre est pi;éférable au 1er en ce qu’il est bc.aucoup moins altérable à l’.air, et en ce (ju’élant phis m. . Il

IC2 RAPPORTS. DE l'ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATIREIS. condAicleur, on peut lui donner une section beaucoup moins grande ; il sufüt que le câble ait un ceniimèlre carré de section. M. Harris, qui s'csl beaucoup occupé des dangers que la foudre fait courir aux vaisseaux, a conçu l’idée de rendre de forts conduoleurs métalliques partie intégrante des mâts et de la coque du bâtiinenl. Il remplit ce but en ineorporaiu avec les mâts et la cale une série de pla(|ues en cuivre disposée» de manière qu elles se prêtent à toutes les positions variables de la mâture; elles sont tellement unies entre elles qu'une décharge électrique frappant le navire n’importe en quel endroit, ne puisse pas entrer dans un circuit, quel qu’il soit, dont les conducteurs ue feraient pas partie. Le navire est ainsi préservé de la foudre, sans que les manœuvres en soient gênées et sans que l'équipage ail besoin de s’en mêler d’aucune manière '.

En terminant ce paragraphe, il nous est impossible de ne pas nous demander si en fait il est bien prouvé que les para- * tonnerres ont préservé des ravages de la foudre les bâtiments sur lesquels on les avait établis. M. Arago cite quelques cas qui ne laissent aucun doute sur la réponse afCrmalive qu'on doit faire à celle queslion. Il existe dans la Carinthie, au château du comte Orsini, une-église placée sur une éminence qui était si souvent frappée de la fondre qu’on avait fini par ne plus y célébrer le service divin en été. En 1730, un seul coup de fo4idre détruisit enlièremenl le clocher; après qu'il fut rétabli, le météore continua à le frapper quatre ou cinq fois par an , sans compter les cas d’orages extraordinaires, pendant lesquels ciuq ou même dix coups foudroyants atteignaient le clocher dans une seule journée/ En 1778, le bâtiment fut re- «onslruit et muni d'nn paratonnerre; en 1783, d'après Lichtenberg, c’osUà-dire dans un espace de cinq années, le clocher n’avait reçu qu’un coup rte tonnerre, et ce coup élajt tombé sur la pointe métallique sans produire aucun dégât. Depuis sa

* Nous regrettons de ne pouvoir pas donner ptus de déUlts sur tes travaux aussi Intéressants, au point de vue Ibéuriqur qu’au peint de vue pratique, qne M. Harris a faits sur tu maniéte d'rlabtlr les paratonnerres sur tes vaisseaux, mais ce sujet bien spéciat nous entratneratt an deii des timitea que noos nous aunimes prescrites. ' . • ' .

ÉLECTWCITÉ ATMOSPnÉRIQrE. 1G3

construction, l’église de Saint-Michel à Charleslown était visitée et endommagée par la foudre tous les deux ou trois ans; on y plaça un paratonnerre; dans une période de quatorze ans, à partir de rétablissement du paratonnerre, l’église ii’avail plus été frappée. Le clocher de Sainl-^Marc, à Venise, élevé de t04 mètres au-dessus du sol, était fréquemment atteint par la foudre, ce qui tenait à sa grande élévation, à sa position isoléé et à la multitude de pièces de fer qui entrent dans sa construction; il fut armé d’un paratonnerre en 1776; dès lors, il n’a pas été endommagé par la foudre. Aux exemples que nous choisissons, parmi beaucoup d’autres, il faut ajouter ceux qui montrent que lorsqu’au milieu de plusieurs bâtiments semblables il en est qui soient armés de paratonnerres, ces derniers seuls sont ménagés par la foudre dans les mêmes circonstances. M. Harris cite le cas de six églises du Devonsbire surmontées de clochers élevés, qui toutes dans le court espace de quelques années ont étéirappées par la foudre et dont une seule, la seule qüi fi\t armée d’un paratonnerre, l’a été sans éprouver aucun dommage. C’ést surtout dans les vaisseaux qu’on trouve des différences entre ceux qui sont munis de paratonnerres et ceux qui ne le sont pas; ainsi, en 1814, la foudre étant tombée dans le port de Plymouth, un seul vaisseau fut frappé et endommagé; c’était le seul qui, dans ce moment, ne se trouvât pas avoir de paratonnerre.

A célé de cela on citeyril est vrai, des cas de bâtiments armés de paratonnerres, qui ont été détruits ou endommagés par la foudre; mais il n’est pas un de ces cas où l’on n’ait reconnu des défauts de construction de nature à expliquer la cause de l’accident; c’est essentiellement dans l’imperfection des conducteurs et de leur mode de communication avec le sol que se trouvent ces défauts. Ainsi le coup de foudre qui frappa, le 23 fé- ' vrier 1829, le magasin à poudre de Rayonne, et l’endommagea si gravement, quoique le paratonnerre dont ce bâtiment était muni eût été construit d’après toutes les règles prescrites dans l’instruction de l’Académie des Sciences de 1823, tenait à ce que la barre métallique, lui servant dé conducteur, au lieu de plonger dans l’eau d’un puits ou de se trouver en contact

IGi HAPPORTS de L’ÉLECTIUCnÉ avec I.lfS PnÉA'OMflNES NATDDEtS. avec la lerre humitle snr un grand dl'■velo^)^)eml•Ill, était soutenue sur toute sa course horizontale à 0'“,8 de hauteur audessus du sot j)ar des poteaux eu bois, c'est-à-dire par des conducteurs imparfaits, et ne s’enfonçait verticalement dans le sol que de 2 mètres environ. On avait, il est vrai, enveloppé rextrémité de la kirre dans du rh irhon ; mais au lieu de hi braise élejute, c’éuit du charbon ordinaire peu conducteur. Il n’est donc pas étonnant que, ne trouvant pas un écoulement suffisant par la voie qu’on lui avait destinée, la foudre ait suivi Ja direction des cinq poteaux pour arriver au sol, et qu’elle su soit élancée dans quelques points sur des portions plus humides du mur. Kti juin 1819, la foudre tomba sur la principale aiguille de la cathédrale de -Milan ; cette aiguille était armée d’un paratonnerre en bon état, dont le conducteur plongeait dans un vaste puisard ; cependant, près de ce conducteur eniièrenienl intact, on trouva à diverses élévations des marbres brisés et dispersés, etc.; le professeur Configliachi constata que le prétendu puisard était une citerno dajlée, et qui par conséquent ne communiquait pas avec le sol. La foudre tomba le 4 janvier 1827 sur Ic'paraionnerre du phare de (îènes; ce paratonnerre et le conducteur furent brisés en plusieurs points, mais ou découvrit que l’eau dans laquelle plongeait le conducteur était cnnleiiue dans une citerne creusée de main d’homme dans la roche sur laquelle le pliare repose.

Ou peut se ilcuiaudcr, quand on \pit les dangers auxquels on s’expose par quelque négligence on quelque imperfection dans la construction des paratonnerres, s’il ne vaudrait pas mieux s’en passer que de risquer d’attirer la fondre sans être sûr de. pouvoir, sa préserver de ses atteintes. Il faut remarquer cependant que, lorsque la foudre tond)e sur des paratonnerres même imparfaits, elle n’occasionne jamais autant de dégâts que lorsqu’il n’y a pas de paratonnerres. Toutefois nous rpcoimaissons (pic peut-être ce qui serait préfcrahlc, dans tous les cas, serait de prendre l’habitude de couvrir les arêtes des toits de fouilles de fer blanc, en ayant soin de les faire bien communiquer soit entre elles, soit avec les conduites d’eau, et en prenant la précaution de plonger ces dernières un pou

• ■ ÉLECTniCITÉ AIMUSPHÉmylE. 1^5

profbmlément tians le sol, de manière à établir entre elles et le terrain Imiuide on de l’eau placée dans le voisinage une bonne efiininunication métallique; des câbles en fil de cuivre sont très-convenables pour cela, et à leur défaut ou peut se servir de gros lils de fer.

$ 5. Da rôle de l'ôlectricité atmoaphôrlque dans lea phénomônea météorolo^iquea.

Nous avons étudié dans les paragraphes prépédeuls les effets immédiats de l'électricité de l’atmosphère, qui, sous le nom d'éclairs, de tonnerres et de foudre, sont, à riiitensilé près, les mêmes que ceüx que produisent les 4écharges électriques artificielles. Mais l'électricité atmosphérique joue ilans les phénomènes météorologiques un J’êle qui ne se borne pas là ; elle est si intimement unie à ces phénomènes qu’il n'eu est pas un, jHJur ainsi dire ,• où elle ne se montre, ou comme cause ou comme effet, ou simplement comme concomitante. La précipitation de la rosée, la formation des brouillards, la chute de la pluie, celle de la neige, sont toujours accompagnées de mani- . festations électriques; mais c’est surtout dans la production de la grêle, dans l’apparition des trombes, que le rùle de l’électiicité se montre d’une manière bien prononcée. Il est également évident dans certains pliénoiueues lumineux qui, sans avoir les caractères de l’écbdr, n’en sont pas moins électriques, ainsi que nous allons le voir par l’examen rapide que nous allons en faire.

Les anciens désignaient sous les noms de Castor et de Polliix * une vive lumière dont brillent quelquefois, dans les temps orageux, les portions saillantes des cor[>s, et principalement les parties mélalliques. .Aujourd'hui ces feux sont plus géuéèaleinent connus sous le nom de feux Sainl-Kline. ils peuvent acquérir quelquefois d’énormes dimeusions, ainsi que celaj résulte surtout des récits des navigateurs. En lü96, par le travers des îles Haléares, par un temi>6 très-noir accompagné d’éclairs et de lonucrres épouvantables, Forbiu raconte qu’on

166 nWPORTS DE l’électricwé avec les phénomènes naturels. vil sur le vaisseau qu'il moulait jHus île trente feux Saiut-, Elme ; il- y en avait, en particulier, uu sur le haut île la girouette ilu grand inàl qni avait plus ile.O®,üO de hauteur. L'n matelot, étant monté au haut du luàt, raconta que le feu faisait un bruit particulier qui, d'après la description qu'il en donna, parait être tout à fait semblable à celui que fait l'électricité quand elle s'écoule dans l'air sous l'influence d'une forte tension. Le matelot, ayant enlevé la girouette, vit immédiatement le feu la quitter pour se porter sur le bout du mât. On cite beaucoup de cas où des militaires, surtout des cavaliers (ce qui tient k ce qu’ils sont plus élevés), ont vu des feux briller à la pointe de leurs lances et de h;urs épées. Mais c’est surtout en temps d'orage qu’on voit ces feux au sommet des clochers et des lieux élevés eu général. W’atsou raconte que M. Uinou, curé de IMauzel, en France, a observé, pendant vingt-sept années consécutives, que, pendant les grands orages, les trois pointes de la croix du clocher 6e son église paraissaient enveloppées de flammes. Ouoiqu'il y ait par exception ^es lieux trèsélevés qui ne présentent jamais ces apparences, il est probable que c'est au défaut d’observation qu’on doit de les avoir en général si peu remarquées sur les parties saillantes des navires, à la pointe des clochers ou sur les tiges des girouettes et des paratonnerres placés sur le faite des maisons. Au reste, on en a cependant observé un nombre suffisant pour avoir pu signaler des différences entre ces lueurs, non-seulement quant à leur intensité, mais aussi quant à leurs formes ; ainsi, quoique le plus souvent elles ressemblent à des aigrettes, cependant il arrive aussi quelquefois que leur lumièire se trouve concentrée en un petit globe sans aucune trace de jets divergents. Mais ce n’est pas seulement à l'extrémité des objets placés sur la terre qu’on aperçoit des apparences lumineuses en temps d'orage; il arrive quelquefois que la pluie elle-même possède une lueur phosphorescente. 11 en est de même de la neige et de la grêle ; mais c'est la neige qui, de ces trois formes de précipitation aqueuse, parait présenter le pins fréquemment ce phénomène, lequel du reste ne lient point à la nature aqueuse des précipitations, mais bien à ce qu'elles sont chargées d'électricité ; car la

' ' ' tLlCTRIClTÉ ATMOSPnÊRlQUE.

poussière fine qui tombait sur la ville de Naples, pendant l'éruption du Vésuve de 1796, éruption accompagnée des effets électriques si remarquables que nous avons déjà signalés , émettait une lueur phosphorique pâte très-visible de nuit. De même, le fameux brouillard sec de 1783, qui couvrit presque toute l’Europe et qui très-probablement avait une origine volcanique, répandait la nuit une lumière qui permettait de voir les objets à une certaine distance, et qui s'étendait également sur tout l’horizon. On a aussi observé plusieurs cas de brouillards ordinaires qui sont phosphorescents, en Irlande en particulier. Les nuages eux-mémes peuvent être quelquefois lumineux d'une maniéré continue; c’est surtout dans les uuits d’hiver et par les temps neigeux que celte apparence lumineuse se montre ; les nuages, chargés de neige probablement, répandent dans tous les sens une lueur rougeâtre, sans limites dctinies, mais assez intense pour que, suivant Beccaria, elle permette de lire des livres imprimés en caractères ordiqaires. La propriété électrique delà neige est, en effet, si prononcée que non-seulement, comme nous l’avons vu, les élèctroraètres atmosphériques se chargent Irès-forlemeut dans les averses de neige, mais que souvent les personnes qui se trouvent au milieu de ces averses deviennent elles-mêmes un foyer d’électricité. Cette électricité se manifeste non-seulement par une lueur, mais par un bruissement particulier; ainsi Brewsler cite le cas de deux voyageurs anglais qui, surpris dans leur descente de l’Etna par une forte averse de neige accompagnée de violents oou{)s de tonnerre, entendaient un bruit sifflant toutes les fois qU’ils tenaient le bras en l’air et en ne laissant ouvert qu'un doigt de Ig main ; mais en déplaçant le doigt à travers cette atmosphère neigeuse dans divers sens et avec rapidité, ils pouvaient à volonté engendrer une grande variété de sons musicaux dont l’intensité était telle qu’on les entendait parfaitement à la distance de treize mètres. Il est très-probable que le phénomène si remarquable, connu sous le nom d’aurore boréale ou d’aurore polaire, provient également des décharges électrii|nès lumineuses qui ont lieu entre les particules glacées suspendues dans l’air à de grandes hauteurs où elles

1G8 RAPPORTS DK l’ÉLKCTRICIT£ AT'EC LES PnÉROMilNES JiATDRELS. , fpriTiRnt (le Irés-légers nuages. Mais conune le phénomène de l'aurore boréale est inlimcmenl lié avec la dircclion el les

Tarialiuns de raiguiile ainianlt'^, re <]ui semltle établir entre ces lieux ordres de faits une dépendauco mutuelle, nous renvoyons ce. (}ue nous avons à en dire au chapilre suivaul qui csl consacré à rélude du magnélisine terresUe'. C'est aussi aux particules glacées qui, suspendues dans les hautes régions de ratmosidicrc forment les cin-us, que doit être attribué un rôle important dans la formation de la grêle.

On désigne sous le nu|ii de grêle la chute de petites masses d'eau glacée très-compactes auxquelles on donne le nom de grêlons-, ces gréions ont a peu près la grosseur d'une noisette; iis sont souvent plus volumineux, souvent aussi ils le sont moins, et quand ils sont petits ( de 2 à 'i millimètres de diamètre seuleinout), on les désigne sous le iioiu Aa grésil; ils ont évidemment la même origine, et le grésil ne doit pas être plus distingué de la grêle ipic l'on ne distingue la line neige, qui dans les jours froids de l'hiver Huile quelquèfois dans ralmusphère, des larges llpconsqiii tombent dans les jours humides. Les grains de grésil sont opaques, souvent asse^ creux, el d'une blancheur semblable il celle de la neige; les plus gros sont quelquefois entourés d'une légère couche de glace; ils tombent en général eu hiver et au printemps el rarement ils accompagnent les orages. Los gréions, nu contraire, notombent (|ue dans les orages; leur chute est toujours accompagnée de manifestations électriques con.'-idérabics dans i'atmospheie. ils sont composés d'un noyau neigeux entouré toujours d'une couche de glade plus ou moins épaisse, transpercée quelquefois elle-même cà el là de petiis flocons neigeux. La véritable forme des grêlons n'est pas s|ihérique; c'est plutôt celle d'uue poire, el il est probable que la forme pyramidale est leur forme primitive. Un a souvent dit que la couche de glace qui recouvre le noyau neigeux est lormé de

* N'oua ne pnrinnt point Irl.ite In pliiiipliorc&crnce ordinoirc, qui est probaiiicment un phénumenc cieclrique, ninai que noua i'a<t>na remarqué (t. il, p. 273) ; mnla la théorie de la plio^i'hori'acenrc n’eat pas cnrorc n»>n avancée pour qiie nous pulsaioiia classer Ira (uitaqui a'v rapI>uTtcut dans ceux qui dépendent exclualTemenl de relcctrlciic.

' ÉLECTRICITÉ ATMOSPIIÉRIOVE. ' 169

couches concentriques, ce qui îmliquerail une formation successive; cependant quelques physiciens, et notamment M.Roisfiiraud, qui a décrit avec soin un violent orage de grêle dont, il avait été témoin, n’a pas pu trouver la moindre trace découches concentriques dans les nombreux gréions qu’il a soumis h un examen minutieux, ce ijui semble, indiquer qu’ils sont formés d’un seul jet; d’autres physiciens aflirmenl par contre avoir reconnu dans la masse congelée qui entoure le noyau, des couches distinctes, tantôt transparentes, tantôt alternativement transparentes et opaques; mais ils reconnaissent qu’il existe des gréions où cette structure ne se retrouve pas et où clic est remplacée par une structure rayonnante à partir du centre. D'un autre côté, tous les gréions examinés ont un noyau neigeux d’un diamètre variable, et plusieurs d'entre eux présentent, en outre, de petits noyaux semblables, mais de 3 millimètres de diamètre seulement , qui sont enchâssés dans la partie CTtlérieure et transparente des gréions; cette circonstance.jointe à l'aplatissement fréqucntdu noyau neigeux central et à la réunion intime de plusieurs gréions en un seul, siunble indiquer que ces gréions ont'été liquides ou tout au moins mous. Nous reviendrons sur cette observation importante. Ajoutons que l’extérieur des gréions est très-anguleux; plusieurs présentent des pointes aiguës de deux centimètres de longueur et même plus. M. IJoisgiraud a trouvé dans l’intérieur de quelques-uns des gréions qu’il a examinés une matière grise et pulvérulente; ce fait parait bien établi, quoiqu’il ait été contesté, mais il est fort rare.

La grosseur des gréions est très-variable; M. lloisgiraud, dans les chutes de grêle qu’il a observées, en a trouvé qui, dépouillés de leurs aspérités, avaient les dimensions d’un bel œuf de poule; mais c’étaient les plus volumineux. M. Olmsted dit qu’en .Amérique il en tombe tous les ans qui sont plus gros que des œufs de poule. Ordinairement cependant les plus gros gréions ne dépassent pas la grosseur d’un œuf de pigéon. Dilférents physiciens citent le cas de gréions qui pesaient de 102 a 130 grammes; on prétend (pi’il eu est tombé à Constantinople, en lü31, qui pesaient 500 grammes; on a même parlé

Di

170 BAPPOBT DE l’ÉLECTIIICIT6 AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS, de gréloDs du poids de 2 kilogrammes. Mais il faut faire attention que ce sont très-probablement des grêlons agglutinés qu'il ne faut pas confondre avec le grêlon simple.

Il serait très-intéressant de connaître exactement la température des gréions au moment de leur chute; M. Pouillet, qui est le seul observateur à notre connaissance qui y ait songé, a trouvé que celte température était comprise entre — et — 4° au-dessous de 0°; on peut donc afürmer que leur température e.st très-peu inférieure à celle de la glace fondante.

La grêle tombe à toutes les heures du jour et-il n'est point exact qu'il n’en tombe point la nuit; mais il résulte des relevés faits par M. Kaemlz, sur les grêles tombées ea ^Uemagae et en Suisse, que c'est un peu après midi et vers le moment île la plus forte chaleur du jour, que la grêle tombe le plus fréquemment, particulièreinenl au printemps et en été. C’est en ellel en été, du moins dws l'intérieur de l’Europe ,' que tombe la plus grande partie, la moitié au moins du nombre total des grêles. En Angleterre, au contraire, le nombre des grêles d été est très-petit; en France, c'est au printemps que . le grésil, connu'sous le nom de giboulées, est très-fréquent; mais les grêles proprement dites y sont comme dans le reste de l’Europe centrale, plus fréquentes en été.

L'inlluence des localités sur la fréquence de la chute de la grêle paraît incontestable, cependant on n’a encore à cet égard que des notions vagues. Plusieurs physiciens, et entre autres M. de Ituch, sont disposés à croire que la grêle n’est pas aussi commune dans les régions élevées que dans les basses. Cependant M. de Saussure, pendant son séjour de treize jours, sur le sol du Géaut, à la hauteur de 3,428 mètres, fut frappé de la fréquence de la grêle et du grésil, qu’il observa onze fois. Un trouve beaucoup de grêlons sous la neige qui recouvre la cime du Mont Blanc. Ces faits et d'autres encore nous prouvent qu’il tombe souvent sur le sommet des Alpes, sinon toujours de la grêle proprement dite, du moins du grésil qui se transforme dans sa chute quelquefois en grêle et souvent en pluie, suivant la température. M. de Charpentier, d’après de nombreuses observations faites à Bex, est tqul à fait disposé à regarder les larges

ÉLECTRICITÉ. ATVOSPIliRIQUC. ' 171

gonltes de pluie- qui tombent pendant les orages comme des grêlons fondus.

Il paraît qu'il en est de même dans les régions tropicales, et que la rareté des grêles daps les plaines tient à ce que les grêlons fondent aussi (fans leur chute; car la grêle devient plus commune à 5 ou 600 mètres de hauteur, suivant les observations de M. de Humboldtet de quelques autres voyageurs. Il tomba, le 17 août 1830, une grêle tellement abondantes Mexico, que dans les rues de la ville les chevaux en avaient à mi-jambe.

Indépendamment de la hauteur absolue et de la latitude, il résulte de bien des observations que diverses circonstances locales, telles que la oouQguration du sol, iufliieiU sur la fréquence des chutes de grêle; ainsi certaines contrées sont souvent ravagées par la grêle, tandis que d’autres très-voisines noie sont que très-rarement. En Suisse, on a observé que les vaU léesqui vont de l'est à l'ouest, telles que le Valais et le canton de Glaris, restent un très-grand nombre d'années sans être atteintes par le fléau. Suivant M. Despiue, qui a fait un relevé très-exact de toutes les grêles tombées yiendaut l'année 1840 dans les lillals du roi de Sardaigne, la direction de la grêle est subordonnée dans chaque localité aux chaînes de montagnes qui les dominent ; mais toutes les fois qu'elle a frappé le même jour plusieurs provinces souvent très-éloignées et situées sur les deux versants des .\lpes et des Apennins, elle a constamment suivi une ou plusieurs lignes dirigées du sud-ouest au nord-est. En général, la grêle est surtout commune à l'ouverture des vallées, là où elles se confondent avec le pays appelé la plaine, par opposition avec les liautes Alpes. Ainsi Burgofranco, au débouché de la vallée d'Aoste, est dévasté par la grêle presque tous les ans, et de Saussure avait remarqué déjà qne les contrées situées à quelque distance des hautes montagnes sont affligées par ce fléau plus souvent que celles qui sont placées au pied même des Alpes ou à une grande distance des mon- . tagnes. Il est évident que le réchauffe ment inégal des différentes parties d’une vallée et les courants d’air qui en résultent, ont ainsi que la direction dos vents, soit locale, soit générale, une grande influence sur la fréquence des chutes de grêle; aussi

172 lUrPOUT DE l'électricité avec les Pnt:«OMÈNES NATtllELS. Cfilc fréqueuoe est-elle beaucoup plus grajule dans les pays de vallées profondes où des diü'érences de leiupérature considérables peuvent s’établir, et beaucoup moindre dans les pays de id.iine; la grêle est, à ce qu'il parait, plus rare eu pleine mer où des courants d’air continuels rétablissent l’équilibre de température dés qu’il csL rompu.

Ouoique le plus souvent les orages de grêle soient très-limités, il est des cas cependant où ils s’étendent très au loin, mais même dans ces cas exceptionnels c’est en longueur et non jamais en largeur que l’averse de grêle a ses plus grandes dimensions. L’un des cas les plus remarquables est celui du fameux orage de grêle qui traversa la France et la Hollande le 13 juillet 1788; il se propagea, simultanément sur deui liandes à peu près parallèles dirigées toutes les deux du sud-ouest au nord-est. La première, plus étroite, avait pour largeur moyenne deux lieues et quart; la seconde, pour largeur moyenne trois lieues; elles étaient séparées pas une bande qui ne reçut qu’une pluie abondante et dont la largeur moyenne était de cinq lieues et un quart. 11 y avait aussi beaucoup de pluie à l’occident de la bande occidentale et à l’orient de la bande orientale. Sur une longueur de plus de cent lieues pour chaque bande, il n’y eut aucune interruption dans l’orage, et même il parait qu’il couvrit encore plus de cinijuante lieues au sud-ouest et de cinquante lieues au nord-est, ce qui donne à chaque bande une longueur totale de deux cents lieues, soit d’environ 1,000 kilomèires. Dan^ cette immense étendue, tous les points ne furent pas frappés à la fois, mais on reconnut que l’orage avait eu une marche très-rapide depuis les l’yrénées où il avait pris naissance, jusque dans la üallique où l’on en perdit la trace; sa vitesse était de seize lieues et demie à l’heure environ. Dans chaque lieu la grêle ne tomba que sept à huit minutes; les gréions différaient en foriue et eu dimensieu'.

On voit par cet exemple que si les orages de grêle sont

* Los ravages qui! causa rot orage furent oonsiilérablcs, comme on le enneoil ; il y eut en l'mnce 103!) paroisses dévastées, cl le dommage qu'elles éprouvèrent fut évalué A 24,690,000 ftiuca.

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ÉIÆCTRICITÉ ATMOSpnÊr.IQt:C. 173

plus rares dans les pays de plaine, ils y sont en général bien plus étendus que dans les pays, de montagne où les grêles , plus fréquentes il est vrai, sont beaucoup plus locales. Ainsi l’un des plus forts orages de grêle bhen observés est celui du 23 août 18Ü0, dans lequel, d’après des renseignements recueillis avec beaucoup de soin par M. Blanchet, la colonne de grêle, partie du sommet du Jura vers trois Ircuros de l’après-midi, arriva à Fribourg à quatre heures et tlemie, après avoir parcouru dix-ihnil lieues dans une heure et demie, en se dirigeant du sud-ouest au nord-est. D’après M. Dlauehet, la grêle, dans le canton dcA'aud, ne se forme jamais du côté de l’est; elle vient ordinairement de l’ouest, et élle descend en général d’une sommité située entre deux vallées.

Ajoutons encore aux phénomènes qui’ caractérisent la chute de la grêle, un bruit particulier qui la préeàle, qui n’est ui celui xiû'vent ni celui du tonnerre, mais qui est un bruissement semblable à celui qui résulterait ou du choc des gréions les uns contre les autres ou de l’émission d’une fai te charge d’électricité sous forme d’aigrette'. Ce bruit, joint à l’entassement des nuages et à la présence parmi ces nuages accumulés et d’une couleur foncée, de quelques nuées blanchâtres, sont des précurseurs infaillibles de la chute de la grêle, le tout nécessairement accompagné d’éclairs et de tonnerre, car les orages de grêlé sont caractérisés parla rencontre habituelle de tous les éléments ordinaires des orages, indépendaminenl^dc ceux que nous venons de signaler et qui leur sont propres- Kemarquons cependant que le tonnerre, qui se faisait entendre avant le bruit dont nous venons de parler, s’amoindrit, et cesse même le plu? souvent quand ce bruit commence’, ce qui semblerait bien prouver que le bruissement est dû à l’émission de l’électricité.

Après avoir analysé comme nous venons de le faire toutes les circonstances qui précèdent et qui accompagnent da chute de la grêle, et indiqué même quelques-unes des conditions essentielles pour la prothiclion de ce phénomène méléorologi- • » * •

' Oq .T coinrrrr ce bruit A cebil d'nn lron|if.iii ilc mtnitun* qui qaîrtprni sur un turrain riH-:i*lni». • • •. •

174 RAPI'ORtt)EL’ÉLECThIClTÉA'’EC l.ESl>HÉSOMÈNE»NATrBELS. que, essayons d’en rechercher lâ cause, soit <;elle qui détermine sa formation, soit celle qui influe sur la direction qu’elle suit dans sa chute.

La première théorie un peu satisfaisante qui ait été proposée est celle de Volta; l’illustre physicien explique la production du froid nécessaire pour la formation du noyau du grêlon par l’évaporation de l’eau de la surface supérieure d’un nuage très-dense , évaporation favorisée par la sécheresse de l’air des régions supérieures de l'atmosphère, par l’étal électrique du nuage et par les rayons solaires qui frappent la surface du nuage. Mais, sauf Finfluence de la première cause, qui à elle seule est loin de suffire pour expliquer le froid produit, celle des deux autres est très-contestable. En particulier comment concevoir, ainsi que Bellani l’a fait remarquer le premier, que les rayons solaires, en produisant une évaporation plus rapide, augmentent l’abaissement de la température? car s’ils favorisent l’évaporation, c’est parce qu’ils réchauffent l'eau; il faut, pour qu’elle produise du froid, que l’évaporation soit déterminée par d’autres causes que par la chaleur. Puis, si l’action des rayons solaires est nécessaire pour la formation du grêlon, comment expliquer les grêles qui tombent de nuit ou de grand matin? Les noyaux des grêlons une fois formés, Volta suppose que deux nuages chargés d’électricité contraire sont disposés l’un au-dessus de l'autre et que les grêlons très-froids, mais encore très-petits, tombent sur le nuage inférieur, où pénétrant jusqu’à une certaine profondeur, ils se couvrent d’une couche de glaee, puis, s’électrisant de l’électricité même du nuage, sont repoussés par lui et attirés en même temps par le nuage supé- • rieur; remontant alors contre leur propre poids, ils arrivent au nuage supérieur où ils éprouvent deux effets, analogues ; retombant encore de nouveau dans le nuage inférieur; ils sont de nouveau repoussés dans le supérieur, faisant ainsi un grand nombre de fois la navette comme dans l’expérience des boules de sureau, qui prennent un mouvement rapide de va-et-vient entre deux disques de métal doués d’électricités contraires. Bientôt les gréions devenant trop gros et les nuages perdant leur électricité, la cause qui maintient la grêle

ÉLECTRlCtTÊ ATMesPHÉniOtr.. • 175 .

suspendue au milieu des nuages est insufüsante.et on voit celleci tomber instantanément presque en masse. Mais comment admettre que deux corps ayant aussi peu de densité que deux I

nuages puissent servir de supports à des boules oscillantes i

aussi pesantes que les grêlons, une fois surtout qu'il est reconnu que la danse’élecfrique des boules de sureau ne peut plus avoir lieu quand on remplace le disqile de métal intérieur par une nappe d’eau? Commentée pourrait-il que la puissance électrique d’un nuage fdt capable de soulever des masses de glace pesant quelquefois jusqu’à 200 et- 300 grammes? Ne serait-il pas bien plus naturel de supposer, 'dans ce cas, que les deux nuages se porteraient l’uu vers l’autre ou qu*une décharge électrique aurait lieu entre eux? D’ailleurs le mouvement oscillatoire hypothétique de Voila n’a jamais été aperçu par les observateurs qui se sont trouvés au milieu des ntiageS de grêle.

M. Del lier estime que l’influence électrique qui. suivant Ini, favorise considérablement l’évaporation , suffit pour expliquer le froid nécessaire à la formation du grêlon; il admet que lors^ que deux nuages chargés d’électriché différente sont en présence et qu’ils sont tenus à distance par leur légèreté spécifique , il s’établit un rayonnement électrique entre eux ,

.rayonnement on transmission d’électricité qui, ne pouvant s’opérer sans transport de tnalière , entraîne les molécules d’eau en les faisant repasser à l’étal de vapeur. Celte uOuvelle évaporation, produite par la puissante action électrique des deux nuages en présence, prend à l’eau de la surface rte chaque nuage la chaleur qui la maintient à l’élal liquide, de sUrte que les portions en regard des deux nuages sont converties en flocons neigeux qui se recouvrent par le jeu de navette de oou- • ches d’eau, dont une partie, en se vaporisant par l’effet de l’électricité qui en sort,, fait congeler là portion qui reste. Comme on le voit, la théorie de M. Peltier se rapproche beaucoup de celle de Voila, sauf eu ce qui concerne la cause du froid, qui, suivant M. Peltier, réside uniquement dans l’évaporation produite par l’émission de l’électricité; mais, malgré quelques expériences qui montrent en effet qu'nn liquidé s'évapore plus

176 HAPPOnT DF, l'ÉLKCTIUCITÊ avec les PnÉNOMÈNER>'\Tl’nELS. vileijuiljul il niyonne de réleclrieilé et que même sa température s’abaissi', il nous semble impossible (l’explûiucr par celle cause, qui est plus mérauj(|ue que pJiysique, rabaissement éporme de température ipii est nécessaire pour la congélatiou de l’eau qui forme les grêlons. . •

Essayons raaiuteuaiH de nous rendre compte, sans recourir des hypothèses du genre de celles de Yolta et de Peltier, de formation dç la grêle, llemarquons d’abord que, dès le ■ oialin des jours de grêle, le ciel a un aspect particulier ; le bleu n’est pas aussi foncé qu’il l’est pendant un . jour |)arfaitement serein, et on y remarque des cirrus ülaraenteux plus pn moins développés, ce qui indique la présence, dans le haut de l’atmosphère, de petites particules glacées; présence confirmée par l’apparition fréquente de couronnes et de parhélies. Cette diminution de transparence dans l’atmosphère explique la chaleur accablante qui d’ordinaire précède la chute de la grêle, la chaleur rayonnante de la terre étant réfléchie vers le sol au fieu de gagner les régions supérieures de l’atmosphère qui, iRir conséquent, n’en sont que plus froides. Le sol, sous rmflueiice de ces circonstances! s’échaull’e fortement ainsi que les coucIk>s d’air qui sont en contact avec lui; mais cette température décroît rapidement avec la hauteur, parce que les couches d’air ne se mélangent pas; et quand même une chaleur brûlante règne dans le bas, à 2,o00 ou 3,000 mètres le therniomètrc ■est au-dessous de 0. Il se produit alors un courant ascendant très-énergique, et quand même l’air ne serait pas très-humide, cependant les couches supérieures de l’atmosphère sont saliiT rées rapidement; Use forme des nuages inférieurs ainx cirrus^ qu’il ne faut pas confomlre avee eux, et qui sont des cumulus. On voit à la fois la couche supérieure des cirrus devenir plus dense et les cumulus s’accroître avec ulie rapidité extraordinaire ; le vent, qui souffle dans des directions opposées, contribue beaucoup à ce double effet. Les nuages se dissipent quelquefois sans se résoudre en pluie ou en grêle; mais le pbrs souvent, au contraire, ils continuent à s’accroître par l'ellet de courants d'air froid, qui en descendant déterminent des jnvr eipitalions de vapeur aijueuse accompagnées d’un grand déga-

ÉLÏCTBICltÉ ATMOSPnÉBIQUl. ' ’ 177

gement d’électricilé. Nous voyons ainsi comment se forment deux couches de nuages, superposées, mais distinctes, condition indispensable, suivant totis les physiciens, à la formation de là grêle. La couche la plus élevée, formée des cirrus accumulés par les vents, doit être toujours nécessairement chargée d’électricilé positive, tandis que la couche inférieure, prove- ^

nanl essentiellement des vapeurs qui s’élèvent de la surface du *.

sol, doit être en général négative*. Les particules glacées, soit les flocons de neige de la couche des cirrus fortement i. rapprochés les uns des autres sous l'impulsion des vents, soit supérieurs, sdit inférieurs, qui les poussent en tous sens en formant de^ tourbillons, prennent la forme de grains dé grésil.

Ces grains poussés par leur poids et attirés vers les nuages V inférieurs, soit les cumulus, y trouvent une prodigieuse quantité d’eau suspendue dans l'espace; ils la condensent à leur ' surface en traversant celte couche loujoars très-épaisse, et si la température des régions supérieures est encore assez élevée, ils se fondent pendant leur chute et donnent naissance à ces larges gouttes de pluie qui précèdent souvent les orages et qui tombent par petites averses comme, la' grêle; ce n’est que de la grêle fondue. On voit, en effet, très-souvent tomber du grésil ou de la neige sur les hautes montagnes pendant qu’à ‘

leur pied il tombe de la pluie qui n’est évidemment que celle neige ou ce grésil fondu. Mais si les grains de grésil sont trèsfroids et un peu yoluminèux, si en même temps la température des nuages qu’ils traversent est assez basse (et elle l’est d’autant plus que ces nuages étant plus épais la température est. plus élevée près du sol), alors l’eau qui se condense autouf de leur surface, étant très-froide, se trouve à une température qui peut être facilement au-dessous de 0°:Hemqrquons, en effet ,* ' que l’eau est déjà dans les nuages à l’état liquide, qu’elle n’a donc point de chaleur de vaporisation à perdre comme si , elle était à l’état de, vapeur. Celte eau, quoique au-dessous

' Ce principe, établi par le^nbaeC^'aliona de M. Peltier, ett une conséqueDce, cotimc nous le verrons tlaru le paragraphe auiTtnti da mode de prodocUon de relcclricilê atmosphérique.

178 RAPPORT DE L’kLEC'TRlCPTÉ AVEC US PHÉNOMÈNES NATURELS, de ü% ne SC gèle pas loujours imiupiliateiuenl ; car en sail que l’eau peut se refroidir just^u'à lOcl iiiêMie 20" au-dessous de O* sans devenir solide ; mais il suffit de la moindre action méeanique pour déterminer sa congclaliou; ainsi d'autres graius de grésil qui y pénètrent, réleclrieité qui en rayonne^ peuvent facilement, en produisant un ébranlement dafls.l'envoloppe d’eau qui entoure le grain de^résil, la solidifier brusquement. C’est probablement ce qui sn passe dans les grêlons qu’on trouve formés tout d’une pièce et contenant des parliculés neigeuses outre le noyau central ; dans le cas où il existe des pivrlies conccatri(jûes, il est probable que l’e.Tu s'e&t congelée à mesure qu’elle se condensait., L’éleclrkilé négative du nuage inférieur, en provoquant le rayonnement de la positive de l’eau très-froide condensée autour du noyau, est une des causes les plus actives de sa congélation, laquelle est accompagnée d’uji brùisseiuent particulier qu’on remanjue dans les orages de grêle , et qui provient de l’émission de réleclrieité. Nous avons une preuve de la faculté qu’a l'eau de rester à l’êlat liquide,, même à une température très-inférieure à 0°, quand elle est suspendue dans raliuospbère, dans le féût observé par M. Boisgiraud de larges gouttes de pluie qui, en tombant eur nn>ol dont la température était notablement audessus de 0-", se changeaient immédiatement en glace par l’clFel de leur contact avec un corps solide. Les mêmes gouttes de pluie auraient dù former de la grêle si, par une circonstance qxcepliounelle, elles ne s’étaient pas trouvées en dehors des. conditions ordinaires qui déterminent cette formation '.

M. Lecoq, qui p’est trouvé assister sur le Puy-de-Dôme à la foianation d’un orage de grêle, en a décrit minutieusement les détails qui,sc trouvent parfaitement en accord avec la théorie que nous venons de donner. Ainsi il a constaté la présence de deux couches de nuages superposées et celle de deux vents opposés poussant les nuages les uns vers les autres; il a bien

' Il e«t probable que dans ce cas, l'eou condonsée autour du grain central de grdsU appartenait à an nuage négaiit, et que sa trouvant dans une atmosphère négolive, elle n’avait pas rayonné son électricité,

. ÉLECTRI0iTÉ>TM08(>HÉIUQl'S. ' .. 179 ‘‘

remarqué que les gréloBS ne vont poinl d'un nuage à llnuirç;,' ils sont animés^ au contraire, d'une vitesse horuontale trè^grande, étant pou^s par un ventytrès-iroid.; ils ne se rhoqueut nullement pendant leur transport horizontal, de sorte qu'on ne peut attrpjuer à leur choc le bruit qui précède leur chute ; iU possèdent également un mouvement de rotation très-rapide; enfin on les, voit se repousse fortement et offrir ce tourbillonnement qu'on aperçoit de la surface de la terre. et qui cliasse.dans tous les senç les gréions que le vent finit par réunir en leur imprimant sa propre direction. Toutes ces circonstances s'expliquent parfailemeid en admettant que l'électricité que renfermait l'eau qui en se condensant forme le grêlon, en sort en partie en déterminant sa congélation et en lui imprimant un mouvement de .rotation , tandis qu'une autre partie de l’éleçtricité reste dans le. grêlon, ce qui le rend çlectriquoi. «K. ’ » • •

Pour se rendre compte des causes qui ^t que la ebute de la grêle a lieu dan,s certaines localités plutôt que dans d'autres, U faudrait analyser toutes las circonstances variables d'un endroit a un aulYe, qui déterminent soit dos-courants d'air ascendants ou descendants, soit des vents ayant. uQe direction particU'^

Hère. 11 se forme même dans quelques vallées, par l'effet du réchauffement des faces latérales des montagnes frappées par les rayons Polaires, des appels d'air froid qui amènent souvent ■ avec eux les nuages chargés d'ttn grésil qui, en traversant les ' épais nuages qui le-separent du aol, se convertit en grêle ou ep grosse pluie sida température est trop peu basse. M. Blanobel affirme que les choses se passent ainsi dans la vallée du Léman, e.t.il appuie son assertion Sur Pobservation qu'il a faite des cOurapls d'air et des vents qui règnept -un peu avant et peur dantla chute de-la grêle. Il est possible qu'indépendaminent de la direction des venls^ la nature du sol paisse influer sur la chute de la grêle comme sur la présence des orages; si eu effet le.sol se.trouvo, par une cause quelconque, chargé d'une électricité. contraire à celle des nuages, il attirera ees nuages -et par conséquent avee eux la pluie on la..gréle qu'ils renferment. Ce^ n’est donc que par des obseevations survies et bien

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1 80 RAPPORT DE l'électricité AVEC LES PHÉNOMÈMES RATtJRlLS.

faites dans les Henx qui sont le plus fréqucmmenl frappé par la grêle, qu'on pourra être mieux fixé non sur l’origine même du météore, qui nous parait maintenant assez claire^ mais sur les causes qui déterminent et circonscrivent sa chute.

Le rôle que l’électricité joue dans l'apparition de la grêle avait fait croire qu’on pourrait se mettre à l'abri de ce fléau, comme on se met à l'abri de la foudre, en soutirant l’électricité des nuages orageux. De là l’invention des paragrèlesj les essais qu’on en a faits dans différents pays, particulièrement dans ceux de vignoble, n’ont point réussi. 11 est vrai que les moyens employés étaient très -imparfaits; mais le principe ne nous parait pas suffisammeDt prouvé pour qu’avec des moyens plus parfaits on eilt eu plus de succès. En effet, si l’électricité joue un rôle dans la production de la grêle, ce n’est qu’un rôle très^ secondaire, et elle est, bien plus un effet qui accompagne cette production qu’une cause qui la détermine. D’ailleurs, pour empêdier la formation de la grêle, s’il était vrai qu’elle est due à l’électricité, il faudrait atteindre le nuage même où cefte formation a lieu pour en soutirer l’électricité, et les paratonnerres les plus élevés n’y parviendraient pas. Aussi M. Arago avait-il proposé, pour résoudre la question, de faire monter dans des nuages orageux , et beaucoup plus haut que Romas fit mobter son cerf-volant, des ballons captifs munis d’une pointe métallique faisant fonction de conducteur. En soutirant ainsi leur électricité à' ces nuages orageux, M. Arago est disposé à croire qu’on les convertirait en nuages inoffensifs et qu’on ferait ainsi avorter les plus forts orages. La question est de savoir en effet quelle influence l’électricilé exerce snr la rencontre des nuages opposés dont le mélange est nécessaire pour la production de la grêle. Celte rencontre n’ésl-elleque le résultat de l'action de deux vents opposés, comme le croit M. Olmsted, ou l’éleClricité y a-t-elle une part ?> Enfin la rencontre des nuages ayant eu lieu, J’électficité contribue-t-elle à la conversion des grains de grésil en grêlons? l’eut-on croire que si on faisait dis[mrattre l’électricité on n’aurait que du grésil et plus de grêlons? Il y aurait une grande importance à résoudre définHivement ces questions, non- seulement sous le rapport scientifique, mais

iiscTRiciTi.4Tl<06PniiuQi:E. 181

dant l'inlérét de rbumauité , et en particulier de l’agriculture. , ,

Les irombes sont encore un de ces phénomènes naturels, comme la grêle, dans lesquels l’électricité semble jouer un rôle assez knportant et dont la nature êependanl n'est pas bien déterminée. Les. trombes sont des amas de vapeurs vésiculaires, c’est-à-dire d’eau mêlée d’air comme les nuages, mais très-épais et très-denses, qui sont ordinairement animés d’un mouvement rapide de rotation et de translation, ayant la plupart du temps la forme d’un cône dont la base est dirigée le plus souvent vers les nuages et le sommet verâ la terre, quelquefois aussi dans le sens inverse. Ces météores déracinent les ' arbres, les dépouillent de leurs feuilles, les foudroient, les enlèvent et les transportent à de grandes distances; ils repversent les maisons, enlèvent leurs toitures, détruisent ou brisent tout ce, qui se trouve sur leur passage; souvent ils déversent de la pluie et (je la grêle, ils sont aussi très-souvent accompagnés de globes de feu, lancent des éclairs, font entendre le bruit* du tonnerre et se dissipent assez ordinairement après. Les trombes s’observent aussi bien sur mer que sur terre.

M. Kaemtz considère les Irombes comme uniquement dues à des courants d’air ^ ce sont des tourbillons de vent qui seule- ^ ment ont lien sur pne plus grande échelle que ceux qui se manifestent souvent à l’approche des orages, et qu’on voit enlever à plusieurs mètres de hauteur les corps légers, tels que la poussière, les feuilles d'arbre, dé la paille. Dans les trombes proprement dites, le tourbillon existe non-seulement dans les nuages, mais encore dans l’eau qui s’élève et va rejoindre le . nuage qui s’abaisse vers elle; en effet dans les trombes qui ont lieu sur dès lacs ou sur la mer, on voit l’eau du lac ou de la mer monter à la rençontre du nuage et former avec lui deux cônes se Iquchènl p^ leur sommet, et animés d’un mouvement giratoire très-rapide. Comme nous l’avons dit, les trombes ont lieu , sur mer aussi bien que sur terre; au milieu de la mer équatoriale, on ne les trouve que là où les vents alizés ne squf-. lient pas d'une manière régulière ; elles se montrent surtout dans la région des calmes; elles, se forment le plus souvent au

182 RAPPORT DE L'ÉlBCTRtCtTÉ APEC LES VrÉKOMÈNES RATERELS. iiiomonl Alu changement des moussons, et dans les latitudes plus élevées elles coïncident avec les orages.

Il résulte des observations de M. Kaeiùlz, et de celles de plusieurs autres météorologistes, que les trombes ont lieu presque toujo irs quand deux vents opposés passent l'un à cAlé dé Tautre, ou bien quand un vent très-vif règne dans le haut de l'atmosphère tandis que lè bas cs't calme. A mesure que le tourbillon qui se forme par la 'rencontre' des 'courants d'air augmente, il descend, et s'il atteint la surface de l'eau, celle-ci s'agite et s'élève, en même temps le nhagc s'abaisse et tous deux fînisseiif par se réunir. Mais en général la trombe est formée en grande partie de vapeurs condensées, et ce qui le prouve, c'est que lorsqu'ellé a lieu sur la mer, l'caù qui s'cn échappe n'est jamais salée. Lorsque l'air est très-sec, le.s tourbillons ne déterininènt pas toujours la' condensation des' vapeurs, et la violence du vent n’en est que plus remarquable.

‘ .\insi dans celte théorie, le vent et les courants d’air seraient la cadsc réelle de la formation des trombes, et les accidents, électriques qui les accompagnent* fréquemment seraient la conséqueneb naturelle dfe Ta 'présence de l'éleètricité accumulée dans les vapeurs condensées.- ' ' .

• Suivant d'autres physiciens, l’électricité serait au 'contraire la cause immédiate des trombes. Peltier, dans un long et intéressant travail, a cherché à établir une théorie électrique des trombes, sllt en reproduisant sur une petite échelle ail moyen de l’électrieité arlilicidlc des effets analogues à ceül dés tfbntbés, soit en discutant les phénomènes que présentent lès tronibes ellcs-mèraes dont il décrit 137, suf lesquelles il est parven U 'à avoir des relations détaillées. ’

' 11 est conduit à admettre que lorsque la tension des nuages est très-grande, l'attraction puissante qui en résulte abaisse cés nuages vers la terr'e, et les met en condmunicatiori avec elle • par la portion de nue la plus avancée. Celle portion prolongée jusqu'au sol sert alors de conducteur, et offre une voie à l'é- " coidenicnt de Télectncité des nuages ; c'est cette portion de'scendanté qui constitue la trombe. Tous les corps placés la surface dé la terre sous le nuage d'oii sort la trombe servent

^ .iLBcrmctTÉ üTMowirtniQUï. • ' 183 • .

âa conducteurs en raison de leur ^vropre conductibilité, de lenr forme, de leur étcndue'ct de leur proximité du sol. Les corps charges de l'électricité contraire sont attirés et soulex'és vers la* tronabc, si leur poids ne s’y oppose pas, puis leur électricité s’étant neutralisée en partie, la pesanteur l’emporte, ils retombent sur la terre oh ils reprennent leur premièrê tension électrique ; ils remontent de nouveau vers la nue, formant ainsi audessous du cône un amas nuageux. Si les corps sont attachés à la terre, comme lès arbres par exemple, ils se chargent instantanément d’une immense quantité d’électricité, ils sont arrachés et tronsporlés au loin par l’attraction dn nuage. Ce qui semble confirmer cette explication, c’est que quand on observe tes arbres ainsi arrachés, on lestroufepiP'jque tous fehdiis en latte d’une très-pctiie section sur nne longueur de plusieurs mètres; et les parties du bois, ainsi divisées, paraissent entièrement dépouillées dé sévc;i effet analogue à celui que produit,' comme nous l’avons vu, le passage de la foudre dans les arbres. Il y a plus, tous les arbres qui sont sur le passage de la trombe ne sont pas également renversés; il se fait pour ainsi dire un chohe entre eux; effet difficile à expliquer, si c’est la force du véill. qui est la cause de l’arraohémenf, mais qui sé comprend mieux si c’est un rcsullat de h’altraction électrique, la diffét'ence dans la nature, dans l'humidité inlérieiire de l’arbre ainsi que dans l’état du sol sur lequel il repose devant eh entraîner une dans sa suSceptibiKié h être éleclrisé. M. Peltier remarque avec raison que la diutc des arbres lient à un effet dynamiiiué, puisqu’il est une conséquence de la vaporisation delà sève produite . par la ebiileur qui accompagne la décharge; ces effets dynamiques quèonl liçu dans les trombes, aussi bien que les statiques, se manifestent quand les nuages sont abaissés pour former un bon conducteur, et que ce conducteur se met en ’ commimication, par exemple-, avec les arbres.- Mais en général la trombe rte conslilne qu’un conducteur imparfait entre les nuages orageux et la terre, et le broit qui accompagne le météore serait lè résultat 'd’une multitude de petites déclwrges piirtielles, ilont l’ifitensilé varierait avec la n'-Sistahee du milieu dans lequel elles s'ojfèrent. Qunnl aux bourra»(Ucs de

184 RAPPORT I)Ê l’ÉlKCTRICiTÉ ATEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS, 'veut.qai yienneot ajouter leur puissance matérielle à relie de l'électricité, elles sont un produit immédiat, suivant M. Peltier, des attractions et des répulsions électriques. En effet, lorsque par une brusque attraction, «les masses d’air sont entraînées rapidement de la circonférence au centre, leur marche se résout très-souvent en up jinouvement giratoire qui rend leur force plus dévastatrice. Mais, quelle que soit leur énergie, leur action est limitée dans une circonscription assez restreinte, ce qui indique suffisamment que cette puissance perturbatrice est toute locale, et quelle ne reçoit ni ne pousse au loin les vents violents qui l'accompagnent.

M. Peltier a réussi à reproduire tous les effets des trombes, en supposant que le nuage soit représenté par un globe conslafümcnt électrisé et couvert de pointes* pt mettant dans sa • ^hcre d’activité des vapeurs, des poussières et de l'eau ; avec l’eau la dépressien du liquide a lieu; avec les poussières on a des courants directs du centre à la circonférence, se iransforr mant en tnouvements giratoires. Tous ceS effets disparaissent en remplaçant le globe garni de pointes par un globe poli; ^u liçu de la dépression du liquide, on obtient une protubérance; l'altraciion devenant plus considérable, l’eau s’élève en reasSe^

, et il y a accélération de la vaporisation ; avec des corps légers placés entre un plateau de cuivre communiquant avec le sol et une ' sphère supérieure électrisée, on produit les effets des trombes.

Sans contester que l’électricité ne joue un rôle danslephéûo* mène des trombes , nous ne croyons pas que la théorie de M. Peltier soit à l’abri de toute objection; nous reconnaissops avec lui que celle qui ne voit que dans l’action des vents la.eause de ces phénomènes, est insuffisante, puisque sur 137 trombes signalées par lui, il y eu a eu 33 qui ont existé sous un caluie plus ou moins complet; d'un autre côté, il y en a eu 10 qui ont eu lien sous un ciel sans nuages. Puissiompeut , expliquer par l’attraction électrique d’un buage des Irothbes de poussière eide corps légers, il est bieu difficile de croire que cette attraction soit capable de déraciner des arbres, de sou^

' lever des maisons; ne serait-il pas plus naturel d'admettre que c’est le nuage qui duit venir vers les corps aussi solidement

• • -iucTiiieiti ATMOSPHiitioins. i85

fix€s au sol que le sont des arbres et des maisons , que de supposer que ce soûl ces corps qui vont vers le nuage? L'eau ellemême pourrait-elle être soulevée aussi haut à la rencontre du nuage qu'elle l'est dans quelques cas? Nul doute, comme nous l'avons déjà dit, qu'il y ait dca phénortjènes électriques trèsprononcés , dans les trombes ; nous sommes même disposés à admettre que cette électricité est plus qu'un effet; mais nous ne croyons pas qu'on ait encore bien réussi à établir lo rôle positif qu'elle y joue. Remarquons encore que rien n'explique pourquoi cetlq influence électrique d'un nuage sur la terre qui ordinairement se manifeste par la chute de la foudre et les phénomènes eoncomitanls, se trouve se traduire dans quelques cas par une trombe; il y a là quelque condition particulière, nécessaire pour que l'action revête cette forme qui échappe à l'observateur. Cette condition ne serait-elle point un état particulier qu'aurait le globe, dans les portions sitqées un peu audessous de la surface du sol sur laquelle se promène la trombe?- Certains phénomènes souterrains qui pr,écèdent ou accompagnent fréquemment les orages, et dont nous parlerons dans le paragraphe suivant, sembleraient donner quelque consistance à cette opinion y la trombe serait ainsi un phénomène à la fois terrestre et atmosphériqué.

C'est encore à l'attraction élactrique exercée par les nuages, que M. Peltier attribue les phénomènes connus sous le nom de raz de moirée et de seiche. Le raz de màrée consiste dans une élévation subite et quelquefois assez considérable du niveau de la mer, tout à fait indépendante des marées proprement dites, qu'on ne-p'eut observer que près des côtes. Ainsi le 17 juillet 1841, OH vit à Celte le niveau de la mer s'élever en quelques minutes à -1 '",22 au-dessus de son niveau ordinaire; ou en cite encore d'autres exemples dans les différentes mçrs. Suivant M. Peltier, ce phénomène est dû à la puissance attractive d'un nuage électrique qui, agissant sur une surface d'eau, quelquefois se borne à soulever de la vapeur vésiculaire sous forme de colonnes, puis, lorsqu’elle est plus forte, soulève l'eau elle-même aussi sous forme de colonnes bouillonnantes, et même dans quelques cas.soulève toute la surface de l'eau dans une grande

Di

186 RAPPORT DE L'ÉLlCTRient- ATÈC LES PHtROMÈNES NATURELS.

étendue, dans le cas plus rare où celte puissance attractive est à peu près égale sur toute l’étendue du nuage. Les seiches sont un phénomène du même genre qui s’ebscrve sur les lacs et spécialement sur le lac de Genève. Klles coùsislent dans des changements de niveau ^ui se manifestent somlainement sans que rien puisse les faire prévoir, et qui ont lieu seulement aux extrémités rétrécies du làc. Ces changements qui sont quelquefois considérables, car on les a vusb’ élever jusq«,’à prèsdedeux mètresj ne dumit qu'un instant, mais ils sont accompagnés d’oscillations assez prolongées dans le niveau. On -ne peut les attribuer ni à des coups de v«t1, ni à’ des variations dans'la pression atmosphérique,. car elles ne sont généralement accompagnées ni d'un vent plus fort (ju’à l'orihuaire, ni de mouverfientS'datis le barouièlre. C’est donc, comme Bertrand l'avait lo premier imaginé, par des nuées électriques qui attirent et soulèvent lcs-eaux,^i}a'oti peut les expliquer; ces eaux retombant ensuite produisent des ondulations dont l’effet est comme celui dés-mairées, d'autant plus sensible que les bords sont plUR resserrés. Un fait favorable è celte explication, est que^ le temps que l’eau met à monter au-dessus de son niveau est d’autant moindre 'qu’elle s’ élevée plfls haut, et qu’au contraire elle met d’autant plus de leinps à s’abaisser qu’elle s’est élevée plus haut.

, Ainsi, d’après l'ellièr, les trombes, les ras de marée et les seiches ne seraient que" les modifications* d’un même phénomène; c’est à la mêtne'cause qu’on peut attribuer la disparition entière de l'eau des marcs peu'prbfondes qui, soulevées avec cequ’ellesTenferment, donnent naissance à ces chutes ite substances solides même quelquefois vivantes, lellw que gre- nouilles et poissons, qui sont signalées de temps à autre.

'• Ainsi que nous venons de le voir, le- rftle que l’électriéitff joue dans la plupart des phénomènes météorologiques est lrèsimporlant, lors même qu’il n'esl pas encore bien défini. Fl est probable que ce rôle est plus général môme que nous ne pouvons le conclure des observations que nous avons rapportéws; ce'qui semblerait le faire présumer, c'est le rapport qui existe entre les 'variations du baromètre et celles de l’étal éleclriipie de llair; or hsà variations du baromètre sont Itéés avec toutes

■ ' •* ' ÉIÈCTRKITÉ ATMOSPHÉWeTJï. ’ ‘‘‘ ‘ '187

les variations métébrologiqùes de l'atmosphère, caronlcs a allribuées soit à l’influence des veqls, Sôil aux modifications de>Ia température, soit aux changements snrvenus dans la quantité de vapeurs répandues dans î’air. QOelle qu’en soit la cause , il n’en résulte paS moins d’ofescrvalions très-suivies faites par M. Quolelet que le baromètre se tient 'd’au tant plus' haut qué Pair est plus électrisé positivement; la différence qui est surtout sensible pendant les mois froids, diminue en été; et elle change de signe pendant le mois le plus chaud. Ouand l’élec-,

• tricité dp l’âir est' négative, le baromètre, lôutes choses %ales, •

■ .atteint son él^l le plus ba^ '. T)u reste, ce cas est très-rare, car il ne s’est présenté (jue 23 fois ^^ur les nombrpuse^ observations ^

, de plusieurs années au moyeu desquelles M. t,Hiet£let a dressé ;

I le tableau suivant en s’y prenant comme suit, fl a formé pour ;

■ chaque mois, deux groupes de ses observations électriques,

^ l’un contertaût les observations qui simpassaient l’inilication . moyenne du mois.,- l’autre contenant les observations qui tom- « baient.au contraire au-dessous.de cette,^ moyenne; pu}s il a pris

ensuite les hauteurs barométriques qui jCorrespominienl à chivcune de ses observations électriques et qui se sont trouvées partagées.'naturelleincnt de cette naanière en deux groupes. 11 , . avait ainsi'pour chaque 'mois une^ moyenne barométrique correspondant aux jours où. réleclricilé s’était manifestée aveo' *. le plus d'intensUé , et une seconde moyenne pour les jours ''fr .

‘ l'on avait constaté le moins d’électrieité. M. Quctelet n’a pas , faH'entrer'dans ce calcul les 23 observations pour lesquelles

■ M. Peltict, dam un grand travail lur la MUMflM-vàriaUoni bdlométriques, les attribue cielutivement à l'état électrique des vapeurs. Partant (fu principe qti&ces vapeüts spot composées de vésicules qyl, ayant -chacune leur électricité prupre, qe repoussent iuutuellcnient,ll montre que queud elles sont positives leur densité augmente, parce que le glube négatif en les attirant les rappruclie les une.s des mitrés, tandis que lorsqu'elles sont négatives la répulsion exercée snr élles parle globe les éloigne et diminue par conséquent leur densité, c’est-à-dire la quantité qui s'en trouve dans le même .volume d'air. Dans le premier cas la pressuiii (luit augmenter, dans le second diminuer conformément à l'observation. U. Ueltief cberdieà repdre compte par sa théorie des dilféicnccs que piésenleul avec les latitudes, les climats et les saisons, les variallons soit régulières, ‘soit irré^lièresi du baromètre.

188 lUPPOBTS BE l'iLECTRlÇITS AVEC LES PHiNOMtNES RÀTVHEL8. l'électricilé élail négative; ces observations- ont été considérées ii part ; ia moyenae de ces ,23 observations a donné pour la hauteur barométrique 731°°™, 19^ valeur qui diilëre considé* rablement do 733™“, 97 qui est la moyenne déduite des dixsept dernières années. Voici maintenant le tableau dressé d’après les observations pour lesquelles l'électricité était positive, et dont M. Quetelet a déduit les conséqi^ences que nous venons de nqtpeler.