A,SS

fiftiA.a

a,BO

Le seul fait à peu près consuiit en ce qui concerne les varialions de rbumîdilë atmosphérique, suivant la hauteur, c'est la diminution progressive de 11 quantité absolue d'eau à l'élai de vapeur dans l'air ; il n'en est pas de même de l'humidité relative qui dépend de l'humidité absolue et de la capacité de saturation de l'air ; celle-ci décroît avec la température, ce qui prononce l'éai h ygroiti étriqué par antagonisme avec la diminution de la vapeur qui lend i l'abaisser : la prédominaucc de l'une ou de l'autre de ces deux causes fera monter ou baisser l'état hygrométrique de l'air.

I.es variations périodiques de l'humidité seront notées plus loin; ses vicissitudes accidentelles dépendent siirtnut des vents (voy. Premoii\.

Quant le point de saturation barométrique est dépassé, l'excédant de vapeur aqueuse reste en suspension dans l'atmosphère, sous forme de nuages, de brouillards, ou se résout en rosée, pluie, grËle et neige ; ï la production de ces hydromËtéores concourent, dans une proportion plus ou moins connue, les variations d'électricité, de chaleur et de pression atmosphérique.

2° Les nuages affectent trois formes prmcjpales : 1' Les cirrus (quene-decbat des marins], ensemble de filaments déliés analogue à un pinceau, à des cheveux crépus, & un réseau : ce sont les nuages les plus élevés. Kaemtz lew assigne une hauteur de 6500 mètres; Gay-Lussac, i 7000 mètres d'élévation, en vit encore au-dessus de lui, qui paraissaient i une distance considéraUe. Les phénomènes de réfraction solaire (halos, parhélies) dont ils sont le siège prouvent qu'ils sont composés de particules glacées, de flocons de neige nageant i aoe grande hauteur dans l'atmosphère; en été, ils annoncent la pluie; eu hiver, de la gelée ou du dégel. 2* Le slralus, bande horiEontale qui se forme au coucher du soleil et disparaît à son lever. Les cirro-stratus, forme de transition, consistent en de petites bandes à fdaments plus serrés que ceux des cirrus. A l'horizon, leur projection verticale figure une bande longue et très-étroite, tandis qu'au sénith ils paraissent constitués par une accumniatioo

m^te] ATMOSPHÈRE. — HUMIDITÉ. 277

de nuages déliés. Tous ces nuages, ainsi que les cumnlo-stratus, sont le produit des vents du sud. Z* Le cumuluSy nuage d'été (baile de coton des marins), forme demi-spbérique reposant sur une base horizontale ; en s'accumulant, les demi-sphères simulent à l'horizon des montagnes de neige; dus aux courants ascendants, leur hauteur est moindre que celle des cirrus; peu élevés le matin, ils montent jusque vers l'après-midi et redescendent le soir. Sous le nom de cirro-cumulu»^ Howard désigne les petits nuages moutonnés qui communiquent à un ciel couvert l'aspect dit pommelé. Entassés et plus denses, les cumnlus produisent les cumulo'Stratus, qui répandent sur l'horizon une teinte noire ou bleuâtre, et passent à l'état de nimbus, nuages pluvieux, d'un gris uniforme, à bords frangés et tellement confondus, qu'ils ne peuvent être distingués. Les cumulus sont des masses ou colonnes d'air ascendantes dont les contours sont dessinés par les nuages, et leur expansion sphé« rique, arrondie, est due à ce qu'un liquide qui en traverse un autre prend, en vertu de la résistance du milieu ambiant et de l'attraction mutuelle de ses parties, une forme de cylindre à section circulaire ou composée d'arcs de cercle. Ce sont les cumulus qui, par leur groupement à l'horizon et la variété de leurs contours, suscitent à l'œil l'illusion d'images très-diverses. Howard a nooamé les nuages de pluie dfT(h€umulo^stratu8^ pour indiquer l'absence ou le mélange de toutes formes; il considère les cirrus comme des conducteurs électriques imparfaits, servant de communication entre deux masses électrisées, et il impute leur forme allongée aux effets qui se produisent dans cette circonstance : conducteurs chargés d'électricité, les cumulus devraient à cette condition leur forme arrondie.

Pour indiquer l'état du del, élément essentiel de la climatologie^ on peut, comme l'a fait Cacciatore, le supposer partagé en segments ; on estime approximativement la surface nuageuse qui couvre chaque segment, et le produit de cette sndace par une épaisseur déduite de l'intensité de la teinte plus ou moins sombre des nuages, fournit la valeur approchée de leur masse.

Les nuages que les courants ascendants diurnes roulent sur les pentes des montagnes se dissolvent en atteignant leurs sommets, s'ils rencontrent un vent supérieur comparativement sec et chaud; mais ordinairement les vapeurs amenées de loin, ou les courants ascendants qui régnent le long des flancs des montages, rencontrent à leur sommet une température assez basse pour précipiter la vapeur d'eau : de là les nuages attachés aux cimes des cbaiues de montagnes, parfois avec des intervalles parfaitement clairs ; de là les brouillards épais qui, même sous le ciel presque toujours serein de l'Afrique et de l'Asie, couronnât les sommets des montagnes élevées.

Une couche légère de nuages agit de deux manières opposées : eu diminuant l'effet de l'action solaire et la déperdition de chaleur qu'éprouve la surface du sol par le rayonnement. Si l'effet total qui résulte de l'action solaire est moindre souvent par un ciel parfaitement serein qu'à d'avers une couche très-légère de nuages, c'est que cette couche fait écran à la surface du sol qui

S7k DES MODinCATEURS. — GIRGUIIFnSÀ. [flfOlillB

lâhte paf rayonnement M>n calorique rers Tespiee ! de Ik les châleon élou^ fanteft des Jours d*été par un ciel un peu couvert

Les nuages orageut sont fortement électrisés. Généralement ils sont petits âti début et grossissent rapidement par la précipitation des ? apeors qui les entourent ; leur formation précède quelquefois de plusieurs heures i*ezplosion de l'orage ; elle est elle-^niéme précédée d'une baisse lente et continue du baromètre dans le calme de Tair et par une chaleur étouffluite, due au manque d*éfaporallon de notre surface cutanée et non k Une élévation proportionndle du thermomètre. D'après Beccaria, ce fM)nt des nuages très-denses, en forme de masses de coton amoncelées, à contours curvilignes brusquement arrOtés t étt se gonflant, ils diminuent de nombre et s'étendent : malgré ces change^ments de forme, ils restent attachés k letir première base, mêlant leurs cou* tdors et confondus bientôt en un seul nuage auquel s'ajoute dn gros noige sombre par lequel les premiers semblent toucher k la terfé. Suivant Kaemlc, les orkges commencent toujours par des cirrtis qui, superposés k une ou plusieurs Couches de ctimulus, échangent avec eux des éclairs t d'oâ la liaulêar des orages ; mais il arrive qu'après les couches plus élevées qoi constltUMit principalement l'orage, des nuages inférieurs se condensent rapidement* et. Influencés par les masses surétagées, ils donnent lieu k une tension électri» que qui éclate en décharges répétées. Quoi qu'il en soit, la formation des nuages orageux n'est pas toujours identique. Leur hauteur varie beaucoup t ôfl les a observés, au Mexique, k 6620 mètres au-dessus do niveau de la mer (Humboldl); en Suisse, k &810 mètres (de Saussure) ; dans les Pyrénées, k 3A10 mètres (Rainond). Ces observations s'appliquent k des pays de montagnes. Dans les plaines, la hauteur verticale des nuages orageux varie entre 800 et ÙOO mètres ; k Tobolsk, en Sibérie, elle n'a point dépassé, en moyenne, d'après Ghappe, 212 et môme 2tb mètres. Gomme hauteur exceptionnelle, en plaine, on a noté 1600 k 1900 mètres k Berlin; 3ù70 k Tobolsk; 1^00, 2400 et 8080 k Paris. La fréquence plus grande des orages dans les montagnes s'explique par la condensation plus rapide des vapeurs par les vents; en outre, les montagnes, en arrêtant les nuages, favorisent raccumulation de l'électricité en un seul point; les sommets isolés séparent souvent les orages en deux parties dont chacune poursuit sa marche isolément. Quant k leur signe d'électricité, les nuages inférieurs, influencés par les nuages supérieurs dont la tension l'emporte, sont négatifs comme ceux qui, formés sur le flauc des montagnes et sur le sommet des pics, adhèrent k la surface du sol et restent soumis k l'influence de l'atmosphère positive ; détachés, cnl rainés par un coup de vent, ils conservent en flottant dans l'air leur électricité négative. Tel est encore le signe des agglomérations de vapeurs vésiculaires k la surface des lacs, des mers, des fleuves et des terres humides; ces bmuillards, qui se détachent du sol après le lever du soleil pour s'élever lentement duus les couches supérieures di l'atmosphère, y forment des nuages négatifs.

3** Le phénomène initial de la production des orages, c*est la rapide conden-

ftnrtB] ATMOSPHÈRE. ^ HOMIDITÉ. 270

Mtion des Tapeur» : s< Cette coddétisation n'accompagne d'un déf eloppetnent considérable d*électriciié, Torage éclate; si réiêctricité est peu intense, il ne survient qae des averses passagères. La foudre, Téclalr, le tonnerre, sont les caractères de cette grande manifestation météorologique. La masse de matière électrique lumineuse qui s'échappe d'un nuage orageux \imt aller frap* per un autre nuage on un point de la surface de la terre, c'est la foudre (Pelticr); les phénomènes lumineux rapides qui l'accompagnent, ce sont tes éclairs ; le tonnerre est le bruit qui résulte des Tibrations de Tatmosphère ébranlée par le fluide électrique. Ârago dislingue t 1* Les éclairs en sillon, serpentes, sinueux, en zigzag, minces, arrêtés Sur leurs bords, parfois bifurques ou même divisés è leur extrémité inférieure en trois traitii de couleur blanche, purpurine, violacée ou bleufiire. 2^ Les éclairs en surface ou diffus, illuminant de grandes étendues d'horizon ou seulement les contours des nuages d'où ils jaillissent; ce sont les plus communs. Pendant un orage oral* naire, on en oinerte des milliers pour un éclair en sillon ) ils n'ont ni la blancheur ni Téblouissante Intensité de ce dernier, le rouge foncé, le violet^ le bleu, y dominent S*» Les éclairs sphériques, sous la forme de masses lumineuses, de globes Ignés, Visibles de une à dix secondes, tandis que la durée des deux premières espèces d'éclairs n'atteint pas, d'après M^heatstonei la millième partie d'une seconde: les globes de feu parcourent en divers sens, et avec une lenteur relative, l'espace contpris entre les nuages et la terre. Les éclairs superficiels se produisent ordinairement entre deux nuages placés h la même hauteur. L'éclair est descendant ; mais il arrive aussi que, lancé par la surface supérieure des nuages, il se propage de bas en haut dans l'atmo* sphère. Kaemtz a Vu des nuages de même hauteor fournir chacun des éclairs qui se réunissaient au milieu de l'intervalle qui les séparait. Les éclairs de chaleur, qui se répandent dans une atmosphère parfaitement sereioet parais* sent dus à la réverbération, sur des couches d'air plus ou moins élevées, des éclairs d*on orage dont la tue directe nous est dtée par la fbrme du globe terrestre. Dans là nuit du 10 au 1i Juillet 1783, de Saussure, se trouvant i l'hôpital du Grimscl, aperçut à Tliorizou, par un temps calme et transparent, et dans la direction de Genève, quelques bandes de nuages d'où s'échappaient des éclairs sans bruit. Or, dans le même moment, éclatait sur Genève un orage épouvantable. Kaemtz considère aussi les éclairs de chaleur comme une conséqtience d orages éloignés^ et il a vérifié la coïncidence de leur apparition avec des cirrus entrelacés et quelquefois avec des cumulo- stratus k l'horiÉon. Peuvent-ils jaillir directement dans on air ^iaiis nuage? Arago ne veut ni l'affirmer ni le nier. Foi«sac (1) a réuni des faits k l'appui de sa propre opinion, qui est favorable à la production spontanée et directe des éclairs de chaleur. Le tonnerre se produit en même temps que l'éclair) mais la diffé-^

(1) Foissac, De la météùrologiè dans ies rapports avec la sclentiede VhdthftiBy élCy 1855, U I, p. 165 et 166.

in DES HODlFICATEtinS. — CinCUHFlîSA. rnoiËM

noce de vitesse de l'un et de l'autre fait qoe notre œil perçoit l'éclair avant que uolre oreille soil frappée par le son du tonnerre. Les intervalles entre ces deux phénomènes peuvent s'élever à â'2, 47, £i9 secondes; le minimum a ëlÉ , de 2 secondes dans les observations de Chappe, et d'une demi-seconde dans celles d'Arago. Cel intervalle fournil la mesure de la distance du nuage orageux, <i raisondcS'iO mètres par seconde. Les belles expériences do Matteacd démontrent (1) que, l'espace vide de toute matière pondérable n'opiKJsant aucune l'ésisiance au passage de l'agent électrique, dés que le vide se fait entre deux corps h électricités contraires, ils doivent se décharger l'un sur l'autre ; l'éclair signale une décharge disruplive de l'électricilé : au nioRi£al de son apparition, il se produit dans la masse gazeuse de l'atmosphère une rupture, une solution de continuité qui livre passage aux deux éleclricités en présence, et le tonnerre, comme le bruit qui accompagne l'étincelle des machines, a pour cause un mouvement de vibration communiqué aux couches atmosphériques un instant écartées par le flux d'éleciridlé (2). La durée du tonnerre mesure la longueur de l'éclair. Ce n'est pas le tonnerre qui foudroie, ainsi que l'admet encore l'opinion populaire ; la foudre loinlie quand l'éclair se produit entre un nuage et le corps placé à la surface de la terre. Placé i une médiocre hauteur, le nuage décoirqiose par son influence l'électricité contraire du sol, et les corps qui servent de conducteurs sont foudroyés. Que si nne forte tension électrique s'étant établie entre la terre el un nuage orageux, celui-ci se déchaîne sur un nuage voisin, te fluide électrique accumulé k li surface du sol, redevenu libre brusquement, se précipite dans le réservoir commun pour se combiner avec le fluide dont il a été séparé; delà un choc en retour, moins violent que le choc direct de la foudre, mais capable encore de tuer. ■ Dans sa marche prodigieusement rapide, dit Ar^, le fluide est gouverné par des forces dépendantes de la nature et de la position des cot]s terrestres prës desquels il éclate. * Toute éminence placée dans la ^bère d'tction d'un nnage or^enx est plus menacée de ses coups : tels sont les tnoo- Ugnes, les édifices, les arbres, les animaux eux-mêmes. L'électricité se porte sur les métaux ï découvert ou cachés : les cloches métalliques sont souvent foudroyées.

Il est des contrées, des hicalités oH la fondre tombe plus fréquemment. La répartition géographique des orages oOre on grand intérêt i l'hygiéniste. Entre 70 degrés et 75 degrés de latitude nord, Farry n'a pas observé un seul orage pendant deux étés ; vei's le 6â*, il n'a constaté en trois saisons d'été qu'une seule fois quelques éclairs et quelques coups de tonnerre. En Islande, par 65 degrés, il n'a tonné qu'une foi» pendant deux ans. Pline et Platon se trompent en mentionnant l'Egypte el l'Ëibiopie parmi les régions oi'i le toanerre ne gronde jamais. On renleod trës-^uvent à Alexandrie, et trob ou

(1) Hatteucd, ÂnnaUt depkgiigue et de chimie, 3< lérie. 1850, L XXVIlt, p. tt5. (a) GBnrrel, TrviU tTétectrkiU. Pvli, 18&8, t. Il, p. &G6.

ranrli]