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Cap de Bonnefspërance

'sa® 15' .S.

Greenwich

22*St'18"0(l«4r). 6»* « N.

UAGMiTISME TERRESTRE. 251

Toronto, tout en étant identiques, mais de signes contraires à ceux d'Hobart-Town , sont habituellement en avance d’une heure sur ces derniers.

La courbe de Sainte-llélène et celle du Cap de Bonne-Espérance se ressemblent beaucoup; elles se partagent l'une et l'autre en deux branches, correspondantes à deux périodes, l’une de mai à septembre inclusivement, l’autre d’octobre à février inclusivement ; les mois de mars et d’avril n’ayant pas de caractère bien déterminé. Dans la première période la variation dominante est l’orientale; dans la seconde c’est l’occidentale; si nous suivons la marche de l’aiguille à Sainte-Hélène dans la première période, nous trouvons qu’à partir de onze heures du soir le pôle nord de l’aiguille se dévie à l’est très-lentement jusqu’à quatre heures du matin, époque à partir de laquelle la déviation augmente rapidement jusqu’à sept heures du matin qu’elle atteint son maximum; à partir de ce moment l’aiguille rétrograde promptement vers l’ouest jusqu’à dix heures du matin, puis elle n’éprouve que quelques légères oscillations jusqu’à onze heures du soir. C’est entre cinq et six heures du soir qu’elle atteint son maximum de déclinaison occidentale qui est beaucoup moins prononcé que celui de déclinaison orientale. La marche de l’aiguille au Cap suit à peu près les mêmes phases; seulement elle recommence à rétrograder vers l’ouest entre onze heures et midi au lieu de dix heures; et c’est à ce moment qu’a lieu son maximum de déviation occidentale; puis elle oscille autour de sa position moyenne jusqu’à onze heures du soir; elle éprouve seulement un second maximum de déviation orientale entre trois et quatre heures après, midi, mais peu prononcé. Dans la seconde période, c’est à dix heures du soir, dans les deux stations également, que l’aiguille commence son mouvement vers l’ouest, qui atteint son maximum à huit heures du matin, pour Sainte-Hélène, entre neuf et dix heures pour le Cap; à partir de ce moment l’aiguille se porte rapidement vers l’est, et elle atteint son maximum de déviation orientale à midi pour Sainte-Hélène, et entre une et deux heures après midi pour le Cap; elle rétrograde alors vers l’onest jusqu’à cinq heures et six à sept heures du soir, époques à partir

252 RAPPORTS DE l’ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈiNES NATURELS, desquelles elle n'éprouve plus de mouvement bien sensible jusqu’à dix heures du soir.

On voit par ces résultats que Sainte-Hélène participe pendant une moitié de l'année, quant à la marche de la variation diurne de l'aiguille, aux caractères des stations de l’hémisphère nord, cl pendant l'autre moitié aux caractères des stations de l'hémisphère sud. Les mouvements opposés qui ont lieu simultanément chaque jour de l'année, sur le même méridien dans les deux hémisphères, ne se neutralisent point, comme on aurait pu le croire, de manière à laisser l'aiguille stationnaire, mais au contraire la variation diurne à Sainte-Hélène possède à la fois le caractère de celle qui a lieu dans les deux hémisphères; seulement, pendant une moitié de l’année, c'est le caractère de la variation de l'hémisphère nord, pendant l'autre moitié, c’est le caractère de la variation de l'hémisphère sud, qu'elle présente. Dans les mois intermédiaires de mars, d'avril, de septembre et d'octobre, lavariatign diurne participe plus ou moins, suivant le jour, aux caractères propres des deux saisons; cependant septembre peut être considéré comme appartenant à la période de mai à août, et octobre à la période de novembre à février, quoique l’un et l’autre présentent, entre cinq et sept heures du malin, quelques traces du caractère opposé à celui de leur période. Quant à mars et avril , tous les deux manifestent également, dans les heures du malin, une déclinaison d'abord orientale, puis occidentale, ce qui fait qu’on ne peut les comprendre ni dans l'une ni dans l’autre période, puisqu’ils ont les caractères de toutes les deux. 11 est important de remarquer que les deux portions de l'année dans lesquelles la variation diurne a lieu dans des directions opposées à Sainte-Hélène, ne sont point déterminées par la déclinaison du soleil relativement à la latitude du lieu, mais bien par cette déclinaison relativement à l'équateur; car dans la première supposition, la déclinaison du soleil ne devenant australe pour Sainte-Hélène que dans la première semaine de novembre, et par conséquent redevenant déjà boréale dans la première semaine de février, les deux périodes devraient être respectivement de trois et de neuf mois au lieu d'étre égales comme elles le sont. Elles ne sont donc point séparées l'une de

M\GNÉTISIire TERRESTRE. 2o3

l'autre par le moment où le soleil, à son passage au méridien, se trouve au zénith de Sainte-Hélène, mais bien par celui où il est au zénith de la ligne équatoriale. Nous verrons dans le paragraphe suivant l’importance que présente cette remarque, dans l'explication des variations diurnes.

Quant au Cap de Bonne-Espérance dont la latitude est de 33“ 56', et pour lequel la déclinaison du soleil est par conséquent boréale toute l'année, il n'y a pas même possibilité à poser la question qui vient de nous occuper pour Sainte-Hélène. Il semblerait que cette station devrait obéir pour sa variation diurne magnétique aux lois qui régissent cette variation dans l'hémisphère austral; cependant elle participe à cet égard aux caractères des stations intcrtropicales, et, comme à Sainte- Hélène, les deux périodes sont séparées par le moment où le soleil passe à l'équateur, la déclinaison ayant lieu à l'est quand le soleil est dans l'hémisphère boréal, à l'ouest quand il est dans l'austral .

Cette anomalie que présente le Cap de Bonne-Espérance est d'autant plus frappante que, si l’on prend dans l’hémisphère boréal une station située à peu près à la même distance de l’équateur, telle qu’ Alger dont la latitude est de 36”, on trouve, ainsi que cela résulte des observations de M: Aimé , que pendant toute l’année l’aiguille arrive à la limite de son excursion à l’est vers 2 heures après midL Or, si les mouvements de l'aiguille étaient au Cap inverses de ceux d’Alger, la limite à l’ouest devrait y arriver en moyenne tojjte l’année vers 8 heures du matin , et la limite à l’est vers 1 ou 2 heures après midi ; tandis que, comme à Sainte-Hélène, il y a analogie avec Alger dans les mouvements de l'aiguille pendant les mois compris entre l’équinoxe d’automne et celui du printemps, et opposition seulement pendant les mois compris entre l’équinoxe du printemps et celui d’automne. 11 y a donc dans la situation spéciale du Cap de Bonne-Espéranee une eause particulière, probablement son isolement au milieu des mers, qui le fait participer, en ce qui concerne les variations magnétiques, au caractère des stations intertropicales. Il y participe encore en ce que l’amplitude des variations diurnes, qui y est beaucoup moins consi-

254 RAPPORTS DE l’ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATtRELS. dérable qu’elle ne l'est à Alger, ù peu près moitié. Cei>en(lant c'est également au Cap, comme à Alger, quand le soleil a la moindre élévation au-dessus de rhorizon, en janvier pour Alger et en juillet pour le Cap, que les variations sont les plus faibles.

Il résulte donc des observations que nous venons de résumer et qui ont été faites avec le plus grand soin, qu’il n’existe pas, comme Arago l’avait cru, de ligne entre les deux hémisphères ou l’aiguille, pendant toute l’année, ne marche ni à l’orient, ni à l’occident, c'est-à-dire reste stationnaire n’éprouvant aucune variation diurne ; mais il existe des stations où la variation diurne est pendant la moitié de l'année orientale, et pendant l’autre moitié occidentale. Il peut, il est vrai, exister une ligne ou la variation moyenne annuelle de la déclinaison soit nulle, c’est celle qui comprend les points où la variation occidentale et la variation orientale sont égales en durée et en intensité. Sainte-ilélène est bien près d'élre un de ces points ; cependant il paraît que sa courbe moyenne se comporte comme appartenant légèrement à l'hémisphère austral; la ligne où la moyenne des variations diurnes de l’année serait nulle, passerait donc au nord de Suinte- Hélène.

Quoiqu’en général la variation diurne augmente d’amplitude à mesure qu’il s’agit de lieux dont la latitude est plus élevée , cependant M. Bravais, en tenant compte des perturbationsquisouttrès-fréquentesdaus les régions boréales, a trouvé par la comparaison des grandeurs de l’arc parcouru simultanément ù Uossekop et àj]!œltingue, entre 8 heures du matin et 1 heure après midi, c’est-à-dùe pendant le moment de la journée où les. perturbations irrégulières se font à peine sentir, que l’excursion occidentale de l’aiguille de Bossekop est moindre <{ue celle de l’aiguille de Gpettingue, dans le rapport de 5 à 6 environ. Mais il n’en est plus de même pour les perturbations qui augmentent considérablement d'étendue à mesure qu’on s'approche du pôle où elles sont bien plus fréquentes. Aussi M. Bravais est-il conduit à attribuer les variations de l’aiguille à deux genres d'action d’une nature trèsdiilérente , qu’il nomme onde et qu’il désigne par les noms d’onc/e polaire et d’onde équatoriale, La première, d’une intensité

MAGTIÉTISME TERKESTRE. .* 255

variable, décroît à mesure (ju'oii »e rapproche de l'équateur et résulte évidemment de forces dont le foyer est situé à de hautes latitudes magnétiques ; la seconde , constante , va au contraire en croissant des pôles vers l'équateur magnétique, et l'origine des forces qui l'engendrent est située dans les régions équatoriales. Nous aurons occasion de reparler de celte distinction dans le paragraphe suivant. Rorenant pour le moment aux perturbations magnétiques elles-mêmes , nous devons remarquer que M. Sabine, au moyen des observations faites à Toronto et à Hubart-Town, leur a trouvé des caractères particuliers assez curieux : 1° l'irrégularité de leur marche , un grand nombre de jours s'écoulant sans qu'on puisse en découvrir de traces; 2° l'étendue considérable de la déviation de sa position normale à laquelle l'aiguille est exposée pendant leur durée ; 3* leur existence simultanée, ou à peu près, sur toutes les parties du globe. Au moyen de ces caractères , M. Sabine a pu constater que sur 22,376 observations horaires à Toronto, il y en a eu 1 ,6bü troublées, c'est-à-dire où il y a eu des perturbations; ce qui établit le rapport de 1 à 13, 6 entre les unes et les autres. .A llobart-Tuwii, sur 21,436 observatiods horaires, il y en a eu 1,479 troublées, ce qui donne le rapport de 1 à 14, 5. Ce qu'il y a de rcmar(}uable, c'est qu'à ces deux stations, situées dans des hémisphères dillérents et presque dans des points opposés du globe, le nombre total des observations troublées se répartit entre chaque année de la même manière , de telle façon qu'en prenant pour unité ce nombre en 1846, on trouve qu'il est :

À Torooto. A BobtH-TovB*

Ea 1844 1,08 1,13

A cet accord se joint le fait que les observations troublées ont eu lieu dans les trois années, pour la plupart', aqx mêmes jours dans les deux stations. M. Sabine conclut, de même que M. Lamonl et que M. Bravais, de tout le travail auquel il s'est livré sur ce sujet, que le phénomène de la variation diurne doit être considéré nécessairement comme consistant en Jeuz variations pério-

2üC RAPPORTS DE l'ÉLECTRICITÉ AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS, diques superposées l’une à l’autre, ayant des loi.s extrêmement dissemblables et probablement des causes immédiates différentes, que déplus ces deux éléments constituants delà variation présentent des rapports très-différents l’un vis-à-vis de l’autre dans les diverses parties du globe, et que c’est seulement daiis les régions plus rapprochées des pôles que se fait sentir l’influence sur la variation diurne, de celui des éléments auquel sont dues les perturbations.

Un point fort intéressant, qui a encore occupé M. Sabine, «’est la détermination comparative pour chacune des quatre stations, Toronto, Hobart-Town, le Cap de Bonne-Espérance et Sainte-Hélène, de l’amplitude de la variation mensuelle moyenne de la déclinaison, pour chacune des 24 heures d’un jour entier. Cette détermination résulte de cinq années d’observations à Toronto, et au Cap, et de troisà Ilobart-Town et à Sainte-Hélène. Un tableau graphique indique, au moyen de lignes verticales plus ou moins longues, l’amplitude de la variation mensuelle j)Our chacune des 24 heures, et de petites marques désignent sur chacune de ces lignes la grandeur moyenne de la variation pour chaque mois. La déclinaison moyenne de toute l’année, c’est-à-dire de loua les mois et de toutes les heures, est marquée au moyen d’une ligne horizontale qui coupe toutes les lignes dans des points très-différents, car il y eu a même parmi ces lignes qui sont les unes tout à fait au-dessus, les autres tout à fait au-dessous de l’horizontale. Une ligne ponctuée passe par le milieu de toutes le.s. lignes verticales; o’est une ligne brisée qui montre la variation moyenne annuelle de la déclinaison à chacune des 24 heures du jour. Si l’on compare la déclinaison moyenne d’un certain mois à une certaine heure dans une certaine année, avec celle du même mois à la même heure dans une autre année, on trouve ces deux valeurs uniformes; ce qui montre que la déclinaison moyenne qu’oii obtient en divisant la somme de toutes les déclinaisons par leur nombre a la même valeur, quelle que soit l’année que l’on considère. 11 faut remarquer seulement que la déclinaison absolue change d’une année à l’autre à cause de la variation séculaire qu’on peut ainsi facilement déterminer, et qu’on

MAGKÉTISME TERRESTIIE. 2o7

trouve comparativement faible à ces stations, sauf pour Sainte- Hélène où elle est considérable, puisqu'elle éprouve un accroissement annuel d'environ 8 minutes à l'ouest.

L'examen des tableaux graphiques, dressés comme nous venons de l'indiquer, montre d'une manière frappante la similitude à peu près complète qui existe entre les variations des quatre stations, quant à ce qui concerne leur amplitude aux mêmes heures. Elles croissent en général plus rapidement dans la première et dans la seconde heure qui suit le lever du soleil, et elles ne dépassent à aucune heure l'amplitude qu'elles acquièrent de 7 à 9 heures du malin, du moins à IIohart-Town, au Cap et à Sain te- Hélène; à Toronto, la plus grande amplitude de la variation a lieu de 6 à 8 heures du matin. En général dans toutes les stations les variations sont bien plus considérables pendant les heures du jour que pendant celles de la nuit.

Ce n'est pas seulement, comme on le comprend, sur les variations diurnes de déclinaison que se fait sentir l'influence de la position du lieu d'observation. Cette influence n'est pas moindre sur la variation des autres éléments magnétiques. C'est encore dans le recueil si précieux du colonel Sabine qu'on peut trouver les nombreux résultats qui nous permettent d'établir sous ces divers rapports une comparaison entre les différentes stations'.

Nous ne terminerons pas ce paragraphe sans insister sur un fait intéressant qui ressort de la comparaison des observations magnétiques de Toronto et d'Hobart-Town. Ces deux stations ont ceci de très-important que leurs mouvements magnétiques sont en général inverses, ce qui résulte de leur position presque symétrique dans les deux hémisphères. Le tableau suivant dans lequel se trouve consignée la valeur de la variation diurne de chaque mois pour chacune des deux stations, fait bien ressortir cette opposition.

' Nous avons consigné dans une note finale C, les résultats numériques 1rs plus importants relatifs aux éléments magnétiques des principales stations où se font actuellement les ubsenulions.

lit.

2o8 BAPPORTS DE l'ÉLECTRICH É AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS.

(Ut. LÎ^Sl^S.). Tobobtu (Ul. t3®39'N,].

Janvier

H'6fi