LA MER ET L’ATMOSPHÈRE

En poursuivant cette analogie, on pourrait rapprocher la côte de Chine de celle des États-Unis, les Philippines des Bermudes et le Japon de Terre- Neuve. De plus, dans les deux cas nous trouvons un contre-courant d’eau froide, entre la terre et les courants qui nous occupent; aussi les climats de la côte d’Asie ont-ils de grands rapports avec ceux de la côte des États Unis de l’Atlantique, et qui plus est on pourrait comparer les climats de la Colombie, de Washington et de Vancouver, à ceux de l’Europe occidentale et des îles britanniques.

Le climat de l’Etat de Californie correspondrait à celui de l’Espagne, tandis que les plaines arides de la basse Californie formeraient le pendant des déserts africains, situés entre les mêmes parallèles. Enfin le trajet des deux courants chauds, dans le nord du Pacifique et de l’Atlantique, est remarquable par ses brumes, ses éclairs, et les parages des Aleutiennes sont aussi brumeux que ceux de Terre-Neuve.

Il y a un troisième courant chaud partant de l’Océan indien et se dirigeant au sud. à peu près à mi-distance entre l’Afrique et l’Australie : son existence est indiqué par les baleines. Du reste, l’énorme masse de liquide enlevée à l’Océan indien par ces trois courants étonnera moins, si l’on songe que cet océan est complètement sans issue au nord, et que la température de l’eau s’y élève souvent à 52° centigrades.

La conséquence naturelle de ce fait sera que d’autres courants, non moins considérables, devront déboucher dans cet océan pour y remplacer non seulement l’eau enlevée par les trois courants précédents, mais aussi la couche liquide de o à fi mètres d’épaisseur que nous savons être annuellement évaporée de cette mer.

On voit deux courants de ce genre, situés un de chaque côté du courant que nous venons de signaler comme passant à mi-distance de l’Afrique et de l’Australie. Ces deux courants chargés de glaces, apportent, des régions antarctiques dans les mersd’Inde, l’eau froide destinée tant à rétablir l’équilibre de la masse liquide qu’à tempérer l’ardeur de ces climats. On les voit parfois charrier leurs glaces jusqu’à 40" sud ; c’est ce qui n’a pas lieu dans l’Atlantique nord, ou le Gulfstream s’oppose à ce que les glaces arrivent aussi près de l’équateur. Mais dans l’Atlantique sud on cite des exemples de glaces apportées jusque par 57" sud, par le courant qui débouche autour du cap Ilorn.

Courants du Pacifique. — Nous avons fait ressortir l’analogie qui existe entre le Gulfstream et le grand courant du Pacifique nord, nous avons dit aussi que le trajet de ce dernier n’avait pu être suivi dans toute Son étendue, et enfin que l’on trouvait, le long de la côte de Californie et du Mexique, un courant sud analogue à celui qui se dirige vers les îles du Cap Vert, le long de la côte occidentale d’Afrique. C’est à l’ouest de ce dernier courant que se trouvent les parages si connus sous le nom de mer de Sargasse, dans lesquels semblent venir se réunir tous les bois de dérive et toutes les herbes flottantes de l’Atlantique. Il en est de même dans le Pacifique où l’on trouve, à l’ouest du courant qui longe les côtes de Californie,

l'atmosphère, l'air et les vents. 57

une étendue de mer considérable, servant également de réceptacle aux bois de dérive et aux herbes flottantes du Pacifique septentrional. Ainsi sur les Aleutiennes, qui ne donnent naissance à aucune espèce d’arbres, les habitants n’ont, tant pour construire leurs canots que pour tous les usages domestiques, d’autres bois que ceux qui sont apportés par la mer sur leurs côtes, et il est à remarquer qu’ils trouvent souvent, parmi ces bois, des débris de camphriers et d’autres arbres de la Chine.

Les géographes et les savants avaient fréquemment signalé la remarquable analogie qui existe entre la configuration des côtes d’Afrique et d’Amérique, dans les parages équatoriaux. Grâce à cette configuration deux véritables réservoirs d’eau chaude se trouvent formés dans l’Atlantique, et ont pour effet de tempérer d’abord l’hiver de l’Europe occidentale, puis, pendant l’hiver de l’autre hémisphère, le climat de la Patagonie orientale, courant froid d’Asie. C’est celui que nous avons dit se diriger à terre du précédent, et dans une direction opposée le long des côtes orientales d’Asie. De même que le courant analogue de l’Atlantique, il est souvent trop faible pour exercer sur la navigation une influence sensible, mais tous deux donnent lieu à des pêcheries importantes. Ainsi les pêches des côtes du Japon ne sont pas moins considérables que celles de Terre-Neuve, et c’est aux courants des Océans que les deux pays sont redevables de ce précieux avantage.

En résumé, l’Océan aussi bien que l’atmosphère a son système de circulation, se traduisant en courants supérieurs, inférieurs et collatéraux, ayant un rôle manifeste et multiple: dans les mœurs des baleines, qu’il faut bien connaître pour aller à leur recherche, dans les courants froids qui descendent des pôles, dans le mode de navigation selon les parages, dans la végétation des climats adoucis par les courants chauds, enfin dans la faune et la flore de la mer, car nous savons que les variations de température n’exercent pas moins d’influence dans l’Océan que sur terre, et c’est là ce qui fait que les plantes et les êtres animés, qui peuplent ces profondeurs, ne sont pas également répartis sur toute son étendue.

L’atmosphère, l’air et les vents. — Avant de parler de l’atmosphère et de ses mouvements, précisons quelques données sur l’air qui la constitue, c'est le fluide invisible au sein duquel nous vivons, transparent, sans odeur ni saveur, pesant, compressible élastique. On y a signalé à Létal de mélange : des traces d’oxygène pur ou carboné, de l’azote, de l’ammoniaque, de l’oxygène électrisé ou ozone. Il est douteux qu’il y ait des traces d’iode. Il est traversé, imprégné ou mélangé de lumière, de calorique, d’électricité. L’air indispensable à la respiration est composé :

en volume ,et en poids.

d'oxygène 20,93 » 23,13

d’azotp 79,07 » 70, 37

et d’acide carbonique de 5 à 7 grammes par mètre cube.

LA MEl\ ET L ATMOSHIIÈRE.

L’air forme l’immense couche gazeuse qui enveloppe le globe terrestre, emportée avec lui dans son double mouvement de rotation et de translation. Sa pression sur la terre joue un grand rôle dans la nature : elle s’oppose à une trop grande dilatation et évaporation ; elle maintient certains liquides qui sans elle passeraient à l’état de gaz ou de vapeur. Pour prendre un exemple : l’éther sulfurique passe à l’état de gaz aussitôt qu’il est porté à une hauteur de 5000 mètres au-dessus du niveau de la mer, et à cette altitude l’air n’a pas perdu encore le tiers de son poids. Le poids de l’air, pour une colonne atmosphérique d’un centimètre carré de base, se traduit à diverses hauteurs comme il suit :

Au niveau de la mer .

Paris à 60 m. d’altitude Mexico à 2,277 »

Quito à 2,908 » .

Ilaromclre .

Poids de l’air en

grammes.

0ln,760

(Jm,756

(lra,553

Poids de l’air supportée par l'homme.

1 6,500 kilogr.

à une hauteur de 5,000 mètres au-dessus de la mer, on a la moitié du poids de l’atmosphère au-dessus et la moitié au-dessous de soi.

La pression atmosphérique n’est pas toujours ni partout la même : elle a des variations périodiques, traduites par les oscillations diurnes du baromètre; elle maintient les fluides dans tous les êtres organisés; si elle diminue d’une manière sensible, comme dans les ascensions sur les hautes montagnes, on éprouve une grande lassitude, des nausées et des maux de tête, des vomissemeuts, des vertiges, des hémorrhagies; les sens perdent en partie leur perceptivité, on n’entend que faiblement, le goût trouve insipides les substances les plus sapides, comme le sel, le poivre etc., c’est le mal des montagnes, l’altitude natale influe beaucoup sur le degré d’intensité du mal des montagnes : En Amérique les villes de Bogota, de Mequipampa, 5,600 mètres; de la Paz 5,700; Puno 5,900; Potosi a plus de 4,000 mètres, ont des habitants qui paraissent ne pas éprouver de fatigue dans toutesleurs allures, même dans leurs danses prolongées, à des hauteurs analogues à celle où, sur le Mont blanc, les guides de Saussure avaient de la peine à creuser un trou dans la neige.

La pression atmosphérique décroît à mesure qu’on s’élève, il en est de même de la densité de l’air et de la chaleur.

Dans son ascension de 1804 Gay-Lussac arriva vers 7000 mètres avec • — 9°, son thermomètre marquait + 51° à terre. L’échauffement de l’air est en raison de l’action directe des rayons de soleil. Ainsi, bien qu’en hiver la terre soit plus rapprochée du soleil, la chaleur qu’elle en reçoit et qu’elle communique à l’air des couches inférieures, est beaucoup moindre qu’en été, pour une même durée d’insolation.

Par la môme raison, les régions équatoriales qui reçoivent à peu près directement les rayons du soleil, s’échauffent infiniment plus que les régions polaires qui les recevant, sous une incidence très oblique, les réfléchissent en très grande partie.

l’atmosphère, l’air et les vents. 59

L’air est très dilatable par la chaleur, sa dilatation est en été à la surface du sol de la 7e partie de son volume d’hiver.

Les influences de l’air sur la vie sont variables selon sa température : à 50 et à 55° la respiration est en souffrance, car sous le môme volume la quantité de gaz oxygène est moindre; il y a alors pléthore factice, tendance aux états congestifs. Quand le ciel est pur l’électricité est positive, son origine bien que rapportée à l’évaporation est encore inconnue. Toutefois le frottement des colonnes d’air entre elles ou à la surface du sol, la végétation, les actions chimiques, la propagation plus ou moins irrégulière de la chaleur, sont autant de causes de sa production.

Le séjour de 1: homme à des altitudes considérables, amène des troubles considérables et circulatoires, qui reconnaissent pour cause la diminution de pression et peut-être la plus grande dilatation de l’air. La densité change, mais la composition chimique est probablement la même. — S’élever au-dessus du niveau de la mer, c’est changer de climat comme en remontant vers le nord; mais en s’élevant, l’organisme est moins sensible à la raréfaction et diminution de pression de l’air qu’à son refroidissement. Les montagnards jouissent d’une constitution robuste et d’une longévité proverbiale; mais au-dessus de 2000 mètres les étrangers deviennent d’autant plus faibles qu’ils y séjournent plus longtemps. Cependant (1) au-delà des Cumbrès à plus de 2000 mètres d’altitude, nos soldats après quelques troubles passagers vivaient fort bien sur les plateaux du Mexique; ajoutons que la population de Quito, à 5000 mètres de hauteur jouit d’un climat qualifié de délicieux.

L’atmosphère forme, autour de notre globe, une enveloppe sphérique d’une épaisseur inconnue, par suite du décroissement de densité et de pression, mais d’après les calculs ne pouvant pas être moindre de 25 lieues (100,000 mètres), exerçant sur notre corps une pression de 70 à 100 tonneaux.

L’atmosphère éprouve des mouvements qui en déplacent les particules en différents sens, et qui tous ensemble dépendent principalement d’une cause générale savoir : l’équilibre rompu dont le rétablissement a nécessairement lieu selon les lois communes à tous les lluides. Un changement dans la température d’une colonne d’air, la transformation d’une partie des gaz atmosphériques en eau, leur congélation, en un mot tout ce qui cause un vide, une condensation, une dilatation et qui par conséquent rompt l’équilibre en diverses parties de l’atmosphère, produit nécessairement un déplacement rapide d’une masse d’air, un courant aérien.

On divise généralement les vents en quatre catégories : 1° vents généraux ou alizés; 2 ” vents périodiques comme les moussons, les brises de terre et de mer; 5" les vents variables de nos contrées; 4° les vents accidentels.

Le mouvement équatorial de l’atmosphère produit les vents alizés ou lo

(1 D'ii près Coinrirl.

LA Al !•: ri ET L ATMOSPHERE.

vent constant d’est qui souille dans la zone torride, savoir : nord-est sous le tropique du Cancer, et sud-est sous le tropique du Capricorne. Dans la région comprise entre ces deux courants, c’est-à-dire entre 2° nord et 2" sud, l’air est plus fortement échauffé, et son courant ascendant acquiert une telle force qu’il neutralise le mouvement horizontal. C’est la région des calmes troublée seulement par les coups de vents, appelés tornados, résultat inévitable du choc oblique des deux alizés se heurtant à l’équateur. Les mêmes causes produisent les ouragans terribles des parages de l’île Bourbon et de l’ile de France, et dans la mer des Indes ; les typhons des mers de la Chine et de la zone qui s’étend des Philippines aux îles des Navigateurs et des Amis, où ils sont relativement moins forts.

Vents alizés. — Les vents généraux ou alizés sont les plus remarquables par leur règne constant autour du monde, dans son immense ceinture ; leur Fixité, notamment dans la partie équatoriale de l’Océan atlantique, nous permet de les appeler les vents perpétuels sinon éternels du globe.

Tout autour du globe, en effet, depuis les parallèles des 30e degrés nord et sud ou environ, jusque près de l’équateur se trouvent deux zones de vents constants et invariables, savoir dans notre hémisphère les alizés du nord-est, dans l’autre ceux du sud-est, ces vents apportent incessamment du nord et du sud, vers l’équateur, de nouvelles masses atmosphériques qui devront nécessairement retourner ensuite par un trajet supérieur vers le nord et le sud, pour alimenter de nouveau les alizps à leur point de départ. Ce courant de retour ne peut se trouver que dans les régions supérieures de l’atmosphère, du moins jusqu’aux parallèles qui limitent les vents alizés. De plus, ces courants ont pour caractère commun de se diriger vers l’ouest lorsqu’ils vont de la surface de chaque hémisphère vers l’équateur, et en sens inverse lorsqu’ils y retournent par les régions supérieures. En un mot, deux ballons qui partiraient du même méridien, l’un sur le 30e degré de latitude nord et l’autre sur le 30e de latitude sud, à une faible hauteur, iraient convergantl’un vers l’autre, chacun sur une ligne oblique à l’ouest, et aboutiraient ensemble à la zone équatoriale des calmes ; là, les aéronautes, jetant du lest pour s’élever avec le courant ascendant de l’air surchauffé et dilaté de cette zone et parvenus à une hauteur considérable, iraient divergeant chacun par une route inverse, et dans les hautes régions de l’atmosphère au-dessus de leur point de départ.

Cette direction en sens inverse des courants aériens résulte de la rotation de la terre sur son axe. Nous savons que la terre tourne de l’ouest à l’est, si donc nous supposons qu’une molécule atmosphérique en repos au pôle nord soit mise en mouvement et se dirige en ligne droite vers l’équateur, on comprend que cette molécule par sa force d’inertie abandonnant le pôle, sur lequel elle n’était pas affectée par le mouvement diurne, rencontrera dans son trajet vers le sud la terre glissant au-dessous, c’est-àdire qu’elle semblera venir du nord-est et se diriger vers le sud-ouest, en d’autres termes, elle constituera un vent de nord-est. Supposons maintenant qu’une autre molécule atmosphérique parte de l'équateur pour aller

YE.NTS ALIZÉS.

remplacer au pôle celle que nous venons de suivre; dans son trajet vers le nord cette nouvelle molécule semblera douée d’un mouvement vers l’est, plus rapide que celui de la terre, elle fera donc l’elïet d’un vent soufflant du sud-ouest vers le nord-est, c’est-à-dire dans une direction opposée à celle du précédent. De même entre le pôle sud et l’équateur, nous aurons des trajets absolument analogues, pour lesquels il suffira de remplacer le mot nord par celui de sud.

Du trajet que nous venons de décrire, pris pour type du trajet de toutes les molécules constituant la niasse de l’atmosphère, il résulterait que les grands courants aériens de notre planète seraient divisés en deux classes, les uns inférieurs dirigés des pôles vers l’équateur, les autres supérieurs dirigés de l’équateur vers les pôles, et que les points de croisement de ces courants seraient aux pôles et à l’équateur.

Dans sa théorie des vents alizés Hallev a indiqué en partie les considérations qui précèdent, mais, dit Maury, cette théorie est incomplète puisqu’elle ne rend compte que des alizés ; d’où il résulterait que le système des vents à la surface de la terre devrait être uniquement composé, entre les pôles et l’équateur, des vents de nord-est pour l’hémisphère nordetdes vents du sud-est pour l’hémisphère sud. Mais il n’en est pas ainsi : il y a, sur toute l’étendue des parallèles 50’ nord et sud, une zone de calme et une accumulation atmosphérique suffisante pour contrebalancer la pression des vents tant du nord que du sud. C’est la zone dite des calmes du Cancer et du Capricorne. Or, il faut bien le noter, en deçà des points de départ des alizés, c’est-à-dire à partir de chaque tropique, les vents au lieu de souffler vers l’équateur soufflent vers les pôles. Ce sont les vents généraux sud-ouest pour l’hémisphère nord, et nord-ouest pour l’hémisphère sud, voilà un double fait qui embarrasse bien les physiciens pour en avoir l'explication rationnelle. Comment en effet l’air des contrées polaires, plus froid et plus lourd, arrive-t-il vers les Tropiques par les régions supérieures de l’atmosphère, pendant que les courants d’air plus chauds partent des Tropiques en rasant la terre pour aller vers les pôles? Quelle est la causG d’aspiration de surface vers les pôles? La difficulté d’explication est grande; Maury a cherché à la résoudre par ce qu’il a appelé la lêxicodromie de l’atmosphère, théorie aussi ingénieuse qu’elle est hypothétique, sinon peu admissible. D’après ce savant observateur, l’air froid venant des pôles par les hautes régions de l’atmosphère, s’abattrait aux lignes tropicales pour devenir vent de surface, se transformant en alizés qui vont obliquent à la rencontre l’un de l’autre et se confondre à la zone équatoriale. Là ils forment le grand courant ascendant équatorial pour s’entrecroiser dans les hautes régions de l’atmosphère, l’alizé du nord irait en courant supérieur vers l’hémisphère sud et l’alizé du sud vers l’hémisphère nord, l’un et l’autre s’abattraient aux lignes tropicales pour aller en vents généraux de surface vers les pôles, où ils tourbillonneraient pour changer de route et recommencer leur course en sens inverse (C.La grande difficulté est surit) D’après les observations -de ltcid. biddiuglon et autres, dans l'hémisphère nord les ouragans circulaires tournent de droite à gauche; c’est l’inverse au pôle sud.

LA MLR F/f L’ATMOSPHÈRE.

tout d’expliquer, physiquement-, ce double entrecroisement, et dans les hautes couches équatoriales de l’atmosphère, eldans les couches inférieures des lignes tropicales; c’est là le nœud gordien de la question que l’aéroslation seule pourra résoudre un jour.

N’oublions pas d’ailleurs, qu’assurément, tous les mouvements réguliers ou irréguliers de l’atmosphère ne sont pas dûs seulement à des phénomènes de dilatation ou de condensation de l’air, il faut tenir compte des mouvements du globe, de leurs différences et à l’équateur et aux régions polaires, des différences de surface et d’altitude, de lallitude d’exposition des mers et des continents, du magnétisme terrestre, des attractions astronomiques qui doivent produire des maréss aériennes comme il y en a pour les océans etc. Car de même que pour les fleuves et les mers il y a mille remous ou courants, de même l’atmosphère a les siens, et la preuve c’est que les alizés eux-mêmes, ces vents constants et réguliers pris pour types surtout dans l’Atlantique entre l’Afrique centrale et l’Amérique du sud, il y a des irrégularités. En effet, la région alizée du sud-est couvre une plus grande surface que celle du nord-est ou atlantique; de plus les alizés du sud-est ont relativement plus de force, et s’étendent parfois jusqu’au 10- ou 15e degré nord, tandis que ceux de nord-est franchissent rarement l’équateur. Sur les continents africain et américain la régularité des alizés n’est plus celle de l’Atlantique. Dans l’Océan pacifique les alizés deviennent vents variables, et dans l’Océan indien il constituent tout un régime aérien spécial qu’on appelle les moussons, et dont nous devons parler ici.

Les vents alizés nord et sud, dans l’Océan indien ne régnent pas simultanément comme dans l’Atlantique. Du mois de novembre au mois d’avril règne l’alizé nord, c’est la mousson de nord-est-, du mois d’avril en octobre règne l’alizé de sud, c’est la mousson de sud-est. La première est sèche, la seconde est pluvieuse, (venant de la surface des mers du sud, l’air saturé de vapeurs les laisse condenser à la surface des continents de l’Indo-Chine, ce phénomène est très marqué et très régulier dans les parties basses de la Cochinchine notamment). On peut dire que les moussons sont réglées par le soleil. Lorsque cet astre vient vers notre tropique (solstice d’été), il produit le courant aérien ascendant ou d’aspiration de ce côté de l’équateur, et le courant de remplacement et de surface vient du sud (mousson de sudest). Au contraire, lorsque le soleil va vers le tropique du Capricorne (solstice d’hiver pour nous), le courant ascendant et d’aspiration se fait de ce côté là et le courant de remplacement de surface s’opère du nord au sud (mousson de nord-est).

La connaissance de ce changement de direction de moussons intéresse au plus haut point les navigateurs de l’Océan indien, selon la route qu’ils veulent suivre. Ils attendent la mousson de sud-est pour aller en Chine et la mousson de nord-est pour en revenir.

De même pour les expéditions militaires, il faut choisir la saison sèche (d’octobre à avril), mousson de nord-est , comme nous l’avons fait avec la