CHAPITRE III

de l'humidité atmosphérique

Nous avons vu plus haut que l'atmosphère contenait les éléments gazeux nécessaires à l'entretien de la vie, en sorte que l'axiome aer pabulum vitœ a pu trouver son application dans la composition chimique de l'enveloppe gazeuse qui nous entoure de toutes parts.

Nous venons de voir dans le chapitre précédent quelles étaient les limites de température les plus favorables à l'entretien de la vie, ainsi que celles en deçà et au delà desquelles toute existence des êtres organisés devient impossible.

Examinons maintenant un autre élément atmosphérique qui, sans faire partie essentielle de notre enveloppe gazeuse, n'en est pas moins importante dans ses rapports avec les plantes et les animaux : nous voulons parler de la vapeur aqueuse qui se mêle en proportions variables et sous des formes très-diverses à l'air que nous respirons. Tantôt constituant ce que l'on a désigné sous le nom d'humidité absolue, elle se trouve mêlée à l'air dans des quantités d'autant plus considérables que la température et la pression atmosphérique sont plus élevées ; tantôt dépassant la limite de saturation, elle se dépose sur les corps environnants et forme alors ce que l'on est convenu d'appeler V humidité relative-, tantôt intimement mêlée à l'atmosphère, elle y existe, en quelque sorte, à l'état latent, ne manifestant sa présence que lorsqu'il survient quelque changement de température; tantôt enfin, revêtant )a forme vésiculaire, elle devient apparente sous forme de brouillards et de nuages qui restent suspendus à des hauteurs variables ou qui se précipitent sur la terre sous forme de pluie, neige ou grêle. Étudions ces diverses manifestations de la vapeur atmosphérique.

§ i. Humidité absolue.

L'eau a une tendance constante à se transformer en vapeur et cette disposition est d'autant plus prononcée que la chaleur est plus élevée et la pression atmosphérique moins prononcée. Il en résulte que l'air contient toujours de l'eau, dans des proportions qui varient suivant que la température est plus ou moins élevée. C'est de la comparaison de ces deux éléments que l'on a déduit par des expériences réitérées le degré de tension de la vapeur, à différentes températures, ainsi qu'on peut le voir dans les ouvrages des météorologistes où l'on trouve les tables de Kaemtz, de Dalton et d'August 1 qui contiennent tous les éléments de cette question. x

Cette vapeur aqueuse est intimement unie à l'air, et ne manifeste sa présence que lorsqu'il survient quelque changement dans la température. C'est ainsi qu'en juillet ou août il existe dans l'air une quantité notable d'humidité et cependant cet aillions paraîtra sec, tant qu'il reste chaud; tandis qu'en janvier ou février, alors que l'humidité atmosphérique est à son minimum, elle se manifeste par des signes sensibles à nos organes et devient alors un élément important à considérer par son influence sur les corps organisés.

§ 2. Humidité relative.

Ainsi que nous venons de le voir, les différences de température et de pression modifiant la tension de la vapeur et la qualité dissolvante de l'air, il en résulte que l'humidité devient relativement trop abondante et se dépose sur les corps environnants, avec d'autant plus d'intensité, que leur nature ou leur surface les rend plus propres à manifester la présence de l'eau. C'est d'après ce principe que sont construits les hygromètres et les psychromètres.

Tandis que pour mesurer la quantité absolue de vapeur aqueuse dans l'atmosphère, il suffit de faire passer un courant

1 Kseratz, op. cit., p. 67.

l'atmosphère.

d'air dans des tubes desséchants que Ton pèse avant et après l'opération, pour mesurer l'humidité relative l'on peut : ou abaisser artificiellement la température de l'air et noter le point de rosée, c'est le principe des hygromètres et des psychromètres de Dalton, Daniell, Kœrner, Hutton, Leslie et August ; ou bien reconnaître par l'allongement ou le raccourcissement d'un corps organique quelle est la quantité de vapeur contenue dans l'air, ainsi que l'ont fait Deluc avec une corde à boyau et de Saussure avec un cheveu. Passons en revue chacune de ces méthodes et voyons celle qui doit être préférée pour l'étude de la météorologie médicale.

Le procédé de Dalton, perfectionné par Daniell et Kœrner, consiste à observer le point de rosée sur la boule d'un thermomètre dont la moitié est recouverte d'une calotte d'argent doré et l'autre moitié enveloppée d'une mousseline sur laquelle on verse de l'éther. L'abaissement de la température occasionné par l'évaporation de l'éther ne tarde pas à ramener l'air à l'état de saturation et à manifester la quantité de vapeur aqueuse qui y est contenue par les gouttelettes qui ternissent la surface métallique.

Mais cette méthode est considérée comme entraînant de fréquentes erreurs, aussi les météorologistes lui préfèrent généralement celle qui a été inventée par Hutton, modifiée par Leslie et enfin perfectionnée par August. Elle consiste en deux thermomètres dont l'un est à nu et l'autre recouvert par une mèche, constamment humectée. La différence de température que l'on observe entre les deux instruments correspond au degré de refroidissement amené par l'évaporation de la boule humide et, par conséquent, à la quantité de vapeur aqueuse contenue dans l'air. C'est pour cela que l'auteur a désigné cet instrument sous le nom de Psychromètre, car il indique par le refroidissement l'état hygrométrique de l'air.

Les corps organiques s'allongent ou se raccourcissent suivant qu'ils sont plongés dans un air plus ou moins sec. Deluc et de Saussure ont mis à profit cette observation pour construire des hygromètres qui indiquent le degré d'humidité de l'air. Les cordes à boyau ont été employées par Deluc. Mais l'expérience a démontré le peu d'exactitude des indications que l'on pouvait obtenir par ce moyen qui n'est plus employé que pour ces hygro-

HUMIDITÉ ATMOSPHÉRIQUE. Ort

mètres grossiers où l'on voit un parapluie s'élever ou s'abaisser suivant que l'air est ou non chargé d'humidité.

Le cheveu dégraissé et tendu est un moyen bien plus sûr que le précédent; il est encore fréquemment employé et donne des indications suffisamment exactes pour les observations scientifiques. Aussi les météorologistes font-ils un usage constant de l'hygromètre de Saussure qui a divisé l'échelle en cent degrés dont le plus élevé correspond à l'air saturé de vapeurs aqueuses et le zéro à l'extrême sécheresse.

L'étude comparative que divers physiciens ont fait de l'hygromètre de Saussure a démontré que si les cheveux sont de même nature et traités de la même manière, ils donnent des résultats comparables; tandis que s'ils sont de nature différente, l'on ne peut obtenir par leur moyen des observations exactes, en sorte qu'il faut faire l'étude spéciale de chaque hygromètre et le comparer avec lui-même à différentes époques, si l'on veut obtenir des résultats satisfaisants par le moyen de cet instrument.

Ainsi donc, soit que l'on recherche le point de rosée au moyen du psychromètre, soit que l'on observe l'allongement d'un cheveu par l'hygromètre, l'on arrive à connaître assez exactement le degré d'humidité de l'air et l'on peut suivre ses variations dans le cours d'une même journée, ou dans les différentes saisons, ainsi que dans des localités différentes quant à la latitude et à l'altitude. Étudions ces diverses faces de la science hygrométrique. Mais auparavant il n'est pas inutile de rappeler quelques phénomènes très-connus dont l'apparition est intimement liée au sujet qui nous occupe.

Ainsi que nous l'avons vu, l'abaissement de la température fait apparaître l'humidité surabondante dans l'air refroidi; c'est pour cela que la nuit l'on voit se déposer des gouttelettes de rosée qui sont le résultat d'un air saturé d'humidité. C'est par la même raison que l'on voit se former sur les vitres une couche d'humidité proportionnée k la différence de température entre l'extérieur et l'intérieur; l'air qui est en contact avec la vitre déposant la vapeur aqueuse qui devient sensible par le refroidissement. Un phénomène du même genre se produit dans les temps froids lorsque l'humidité de l'air qui sort de notre poitrine devient apparente par l'abaissement de la température.

L'influence de la sécheresse ou de l'humidité sur les corps organisés se manifeste : tantôt par le raccornissement des bois qui

64 l'atmosphère.

forment nos meubles, nos parois et nos portes : tantôt par le gonflement qui produit des effets inverses; ou bien encore par l'allongement des cheveux qui perdent leur frisure et leur consistance. Tous ces phénomènes sont dans un rapport intime avec l'humidité de l'air et constituent un élément important dans l'étude des influences atmosphériques.

1° Variations diurnes de l'humidité relative.

Il résulte des recherches de différents météorologistes cités par Kœmtz, que l'humidité est à son maximum le matin avant le lever du soleil; qu'elle diminue a mesure que le soleil s'élève, de telle manière qu'elle atteint son minimum lorsque la chaleur est la plus grande et qu'ensuite la marche est inverse jusqu'au coucher du soleil.

Mais ces résultats varient avec les saisons. En hiver, la quantité de vapeur augmente régulièrement jusqu'après midi; lorsque le thermomètre commence à baisser, la vapeur se condense en partie sur les corps froids et la proportion de vapeur diminue jusqu'au lendemain matin, tandis que par suite de cet abaissement de la température, l'air devient relativement plus humide. En été, après le maximum du matin, l'élévation graduelle de la température éloigne de plus en plus l'air du point de saturation, tandis que vers le soir le refroidissement graduel rend l'air de plus en plus humide.

Mais il faut ajouter que sur les bords de la mer le minimum de midi, quant à l'humidité, est moins prononcé. L'atmosphère marine étant presque toujours pâturée de vapeur aqueuse.

Sur les hauteurs, d'après les observations de Bravais et Martins, le minimum d'humidité relative correspond aux heures de la soirée et du commencement de la nuit, c'est-à-dire de 8 à 10 tandis que le maximum se montrerait entre 4 et 8 du matin ou plus exactement à 6 heures. Mais comme ces recherches n'ont eu lieu que pendant l'été, il resterait à savoir quelle est la marche de l'humidité relative dans les différentes saisons.

En général l'amplitude des variations est beaucoup moins grande dans les régions montueuses que dans les localités moins élevées. Tel est, du moins, le résultat des observations comparatives faites par Kaemtz sur le Righi (1810) et sur le Faulhorn (2680) en même temps qu'à Zurich (410).

Mais il importe, en étudiant cette question, de ne point oublier l'importance des courants ascendants qui modifient notablement l'atmosphère des hauteurs suivant qu'ils sont secs et chauds ou froids et humides.

2* Variations mensuelles de l'humidité relative.

Les rapports intimes qui lient l'apparition de l'humidité relative et la température se manifestent par la marche des hygromètres et des psychromètres qui est à peu près inverse de celle des thermomètres. On en jugera par le tableau suivant où les mois sont rangés dans la première colonne d'après la température, en commençant par le mois le plus froid et finissant par le plus chaud ; tandis que pour l'humidité relative, l'ordre des mois est celui du maximum au minimum dans deux localités différentes : Halle et Genève.

Ces résultats sont déduits de nombreuses années d'observation.

Halle Genève -

Température

Hygromètre

Température

Hygromètre

Janvier.

Décembre.

Janvier.

Décembre.

Novembre.

Février.

Janvier.

Février.

Janvier.

Novembre.

Mars.

Février.

Mars.

Février.

Novembre.

Octobre.

Novembre.

Octobre.

Avril.

Septembre.

Octobre.

Septembre.

Octobre.

Mars.

Mai.

Avril .

Mai.

Avril.

Juin.

Septembre.

Mai.

Juin.

Mai.

Juin.

Août.

Juillet.

Août.

Juin.

Août.

Juillet.

L'on peut voir dans ce tableau que les mois extrêmes de chaleur occupent le dernier rang quant à l'humidité relative, tandis que les mois extrêmes quant au froid sont au premier rang. Quant aux mois à température moyenne, ils occupent aussi une position intermédiaire dans l'échelle hygrométrique et nous montrent que l'automne est plus humide et le printemps plus sec, aussi bien à Halle qu'à Genève.

En résumé, nous pouvons décrire la marche mensuelle de

LOMBARD, Climatologie. T. u 5

66 l'atmosphère.

l'humidité relative de la manière suivante. Elle atteint son maximum en hiver, décroît très-rapidement au printemps, atteint son minimum en été et redevient assez forte en automne.

Les limites de ces différences varient de 86 °, 2 à 66°, 1 pour Halle et de 90°,00à 74°, 28 pour Genève. Mais elles sont beaucoup plus étendues dans les localités situées en dehors de la zone tempérée.

Le maximum d'humidité relative étant à 100° de l'hygromètre, la moyenne des couches inférieures de l'atmosphère est 72°, et la limite extrême de sécheresse est 40°.

Au reste, ces différences sont beaucoup plus sensibles au printemps qu'en automne, en conséquence de l'état très-différent de l'atmosphère dans ces deux saisons.

Quelques explications scientifiques ne seront point inutiles pour faire comprendre ce fait météorologique. En vertu d'une propriété remarquable des gaz et en particulier de l'air, la chaleur rayonnante les traverse sans les réchauffer quand leur transparence n'est pas troublée par des vapeurs visibles. Les corps solides, au contraire, s'échauffent rapidement par l'absorption de la chaleur rayonnante ; en sorte que, par un temps calme et un soleil brillant, on peut avoir dans un air à 0 ou près de 0, des corps solides portés à la température de 15°, 20° ou 30° et même plus, ensuite de la chaleur solaire qu'ils ont absorbée.

Au printemps, ainsi que nous l'avons vu plus haut, dès la fin de mars, et pendant avril et mai, le ciel cesse d'être bruineux, le soleil s'élève sur l'horizon, il reste visible plus longtemps et pendant les belles journées de cette saison tous les corps exposés aux rayons solaires s'échauffent et réchauffent, à leur tour, par contact, une couche d'air voisine de leur surface, L'atmosphère est pendant ces beaux jours dans le même état où serait une masse liquide froide que l'on réchaufferait brusquement dans quelques portions de la surface inférieure ; il y aurait des nappes et des colonnes liquides très-chaudes dans le voisinage immédiat de portions très-froides, en sorte qu'un thermomètre promené dans ce liquide indiquerait de fortes et de brusques variations cle température; d'où il résulte que si l'on plaçait un thermomètre dans ce liquide, la moindre agitation de la masse le ferait varier incessamment. Les variations seraient encore plus sensibles, si le fond du vase, au lieu d'être une surface unie

présentait des élévations ou des dépressions comme celles du sol sous-jacent, où il existe des parties plus faciles à réchauffer et d'autres qui le sont moins.

Cette comparaison peut faire comprendre comment au printemps, dès les premiers beaux jours, il doit y avoir de grandes variations thermométriques et par conséquent des modifications correspondantes dans l'humidité relative. Tandis qu'en automne avec une même température, comme les rayons du soleil sont plus obliques, les jours inoins longs, la transparence de l'air moins prononcée et le sol moins réchauffé, il en résulte de moins grandes variations thermométriques et par conséquent hygrométriques. Telle est l'explication qu'il nous a semblé utile de donner du fait indubitable de la fixité comparative de l'état hygrométrique de l'atmosphère automnale comparée à celle du printemps.

En résumé, nous voyons que l'humidité relative des diverses saisons est d'autant plus grande que la température est plus froide et, qu'à température égale entre deux saisons, celle qui correspond aux jours les plus courts, à des rayons solaires plus obliques et à une atmosphère plus brumeuse, manifeste la plus grande humidité relative. En sorte, qu'en définitive, les saisons extrêmes, quant à l'humidité relative, sont l'hiver où elle est à son maximum et l'été qui est l'époque du minimum, tandis qu'entre les saisons moyennes, l'automne prédomine notablement sur le printemps qui est infiniment plus sec.

Ajoutons une dernière et bizarre remarque sur ce sujet : c'est que l'air le plus chaud, quelque sec qu'il paraisse, est cependant le plus chargé en humidité absolue; tandis que l'air le plus froid, quelque humide qu'il puisse paraître, est cependant le moins chargé en vapeur aqueuse. Mais si la température vient à varier d'une manière brusque, alors l'air chaud devenu froid manifestera l'humidité qu'il aura dès lors en excès, tandis que l'air humide venant à s'échauffer deviendra relativement sec. Tous ces faits ont une importance majeure dans l'étude des rapports qui existent entre l'atmosphère et les corps vivants.

3° Variations de l'humidité relative suivant la latitude.

Les rapports intimes qui lient la température et la quantité absolue de vapeur aqueuse, nous montrent que celle-ci doit au°--

l'atmosphère.

menter à mesure que l'on quitte les pôles et qu'on s'approche des régions équatoriales. Quant à l'humidité relative, nous avons vu qu'elle dépendait des variations de la température qui diminuent l'état hygrométrique avec la chaleur et l'augmentent avec le froid. Ainsi donc, on peut établir que l'échelle hygrométrique est en rapport intime avec l'échelle thermoinétrique. Si cette dernière était bien connue pour toutes les latitudes, l'on pourrait en déduire, à priori, le degré plus ou moins grand d'humidité relative. Mais il est plusieurs conditions topographiques qui influent sur ce résultat. En premier lieu, l'obliquité plus ou moins grande des rayons solaires qui égalise la température ; en second lieu, la transparence plus ou moins grande de l'atmosphère qui facilite ou arrête le rayonnement ; en troisième lieu, le séjour plus ou moins prolongé du soleil au-dessus de l'horizon; en quatrième lieu, le voisinage des mers ; en cinquième lieu, celui des montagnes.

Nous avons déjà parlé des trois premières circonstances modificatrices en étudiant les différences qui existent entre le printemps et l'automne, nous n'avons pas à y revenir autrement qu'en établissant un rapprochement tout naturel des pays situés dans les hautes latitudes avec les circonstances climatériques de l'hiver et de l'automne, tandis que ceux qui occupent les basses latitudes et les régions tropicales ou équatoriales se rapprochent beaucoup des saisons du printemps et de l'été.

Quant à la quatrième condition, celle du voisinage des mers, elle joue un rôle des plus importants sur l'état hygrométrique de l'atmosphère, aussi devons-nous entrer dans quelques détails à cet égard.

Nous avons vu dans le chapitre précédent (p. 57), que la température de l'atmosphère maritime était moins variable que celle des terres, d'où résulte une première conséquence qu'il devrait y avoir moins d'humidité relative sur la mer que dans l'intérieur des continents. Mais, d'un autre côté, comme la surface de la mer fournit à l'air une quantité de vapeur aqueuse d'autant plus considérable que la température est plus élevée et l'air plus agité, il en résulte que la fixité comparative de la température est plus que compensée par la quantité de vapeur aqueuse introduite dans l'atmosphère en conséquence de l'évaporation.

Il est vrai que la composition chimique de l'eau de mer diminue jusqu'à un certain point l'évaporation, puisqu'un liquide

salé n'émet qu'une quantité de vapeur égale à. celle qui serait produite par une masse d'eau distillée égale mais plus froide de 3°, 5, d'où il résulte que sur l'Océan le point de rosée qui marque le plus haut degré d'humidité relative, est ordinairement au-dessous de la température de l'eau, et par conséquent aussi que l'air de l'Océan est toujours complètement saturé. N'oublions pas de noter en passant comme conséquence de ce qui précède, qu'à température égale, l'atmosphère des lacs d'eau douce est plus humide que celle de l'Océan.

En résume, et malgré la fixité comparative de l'atmosphère maritime et les obstacles à l'évaporation qu'oppose la composition chimique de l'Océan, son immense surface, exposée à l'air, fournit une quantité considérable de vapeur qui pénètre dans l'atmosphère et la maintient à un état hygrométrique voisin de la saturation.

De là, l'un des caractères les plus tranchés du climat des côtes, qui sont notablement plus humides que l'intérieur des continents. C'est ce que l'observation a démontré, aussi bien dans l'intérieur de l'Afrique et de la Nouvelle-Hollande, qu'en Europe, en Asie et en Amérique. Il est vrai que pour la partie septentrionale de ce pays la présence de vastes mers intérieures, comme la baie d'Hudson et les grands lacs du Canada contrebalancent pour cette portion du globe les influences continentales, en ce qui regarde la sécheresse de l'air qui ne se retrouve au même degré que dans les vastes prairies occidentales des États-Uni-.

4° Variations de l'humidité relative suivant l'altitude.

Quant à l'humidité absolue, nous avons déjà vu que la pression de l'atmosphère et sa densité diminuent à mesure qu'on s'élève, aussi avons-nous à nous occuper uniquement de l'humidité relative et à cet égard les couches supérieures de l'atmosphère sont-elles plus humides ou plus sèches que les couches inférieures? Telle est la question qui divise les météorologistes.

L'observation directe n'a pas encore prononcé sur ce sujet, quoique Biot et Gay-Lussac aient vu la sécheresse de l'air augmenter à mesure qu'ils s'élevaient en ballon et qu'ils gagnaient les couches supérieures de l'atmosphère; d'un autre côté, de

Saussure obtenait le même résultat au Col du Géant (3362m), mais comme notre illustre compatriote suspendait ses observations lorsqu'il était entouré de nuages, nous devons les regarder comme incomplètes.

Les frères Schlagintweit partagent l'opinion de de Saussure, et considèrent l'humidité absolue et relative comme diminuant avec l'altitude. Humboldt et Boussingault ont fait les mêmes observations dans les Andes ; ce dernier a vu la sécheresse atteindre un degré remarquablement bas sur le haut plateau du Pérou ; à Quito (2908), par exemple, il a souvent vu l'hygromètre marquer 26° par une température de 12 à 13°. C'est à peu près le même degré de sécheresse que Gay-Lussac avait observé pendant son ascension en ballon, il avait noté 25°, 3 à l'hygromètre pour l'altitude de 2100m.

D'autre part, Kœmtz, Martins et Bravais ont trouvé l'atmosphère du Righi (1810m) et du Faulhorn (2610m) tout aussi humide que celle des couches inférieures. M. le professeur Plantamour est arrivé au même résultat en comparant deux stations situées à des niveaux bien différents, Genève (378) et l'Hospice du St-Bernard (2478), puisqu'il n'a pas trouvé de différence bien notable clans l'état hygrométrique de l'air. La seule modification qui puisse être signalée, c'est un peu plus de variabilité dans la plaine que sur la hauteur.

Au reste, il existe un même rapport à cet égard entre les oscillations de la quantité absolue d'humidité qui sont beaucoup plus étendues dans la plaine que sur la hauteur. Ainsi qu'on peut le voir dans l'ouvrage des frères Schlagintweit sur les Alpes (p. 406) où les extrêmes de variations quant à la tension de la vapeur, sont : 3,58 pour Milan (128) ; 3,05 pour Bogenhausen (1631) et seulement 2,38 pour Peissenberg (1023).

En sorte qu'en définitive nous arrivons à reconnaître d'une manière générale que l'humidité relative est à peu près au même degré dans les plaines que sur les hauteurs, et que celles-ci présentent moins de variations que les régions inférieures.

Il est néanmoins certaines circonstances topographiques qui modifient essentiellement l'atmosphère des montagnes quant à l'humidité, c'est la fréquence comparative des nuages et des pluies, la présence des neiges temporaires ou éternelles, l'exposition, les courants aériens ascendants ou descendants, ainsi que le passage ou le séjour des eaux. Mais, comme nous aurons

l'occasion de traiter ces diverses questions, nous n'en parlerons pas maintenant, nous contentant pour le moment de les signaler à l'attention du lecteur.

5° Rosée et gelée blanclie.

Parmi les manifestations de l'humidité relative, l'apparition de ta rosée est l'une des plus importantes en ce qui regarde les corps organisés. En effet, ainsi que nous l'avons vu précédemment, rabaissement de la température qui précède et qui suit le lever du soleil développe nécessairement un degré d'humidité relative, d'autant plus grand que la différence entre les extrêmes est plus considérable. C'est cet excès d'humidité qui se manifeste, tantôt sous forme de brouillard qui reste suspendu dans l'air, tantôt comme rosée qui se dépose à la surface de la terre.

Les conditions de formation de la rosée ont été étudiées avec soin par les physiciens et spécialement par le Dr Wells qui a élucidé par des expériences ingénieuses toutes les questions relatives à cette portion de la météorologie. Il a montré que la formation de la rosée est sous la dépendance immédiate du rayonnement de la surface terrestre qui, envoyant ses rayons calorifiques vers le firmament et n'en recevant qu'une quantité nulle ou minime, se refroidit d'autant plus que l'atmosphère est plus immobile et plus transparente. D'où l'on voit que lorsque l'air est agité, de nouvelles couches chaudes venant remplacer celles qui se sont refroidies, la rosée ne peut se déposer, tandis que lorsque des nuages interceptent la radiation verticale, le refroidissement diminue et la rosée ne se dépose plus avec la même abondance; de là résulte cette conséquence déjà signalée par Aristote que le calme de l'air et l'absence de nuages sont les deux conditions nécessaires pour la présence de la rosée.

Les expériences de Wells ont démontré que l'abondance de la rosée dépendait de plusieurs causes. En premier lieu : l'étendue du rayonnement, d'où il résulte que l'interposition d'un écran diminue notablement la rosée, surtout s'il intercepte le rayonnement vertical. En second lieu : la surface du corps rayonnant ; s'il est rugueux, il se déposera une plus grande quantité de rosée. En troisième lieu : la nature du corps rayonnant ; les corps organisés tels que l'édredon et la laine occupent le premier rang quant à l'abondance de la rosée et les corps métalliques le der-

72 l'atmosphère.

nier rang, et parmi ceux-ci les métaux, qui sont au dernier degré de la conductibilité, tels que l'or, l'argent et surtout le platine, reçoivent la plus faible quantité de rosée.

L'on comprend dès lors de quelle importance il est pour l'homme de connaître les lois qui président à la formation de la rosée, afin d'éviter l'exposition et le séjour en plein air dans les moments où la rosée est la plus abondante. Les vêtements qu'il doit porter auront aussi leur importance à cet égard; carie rayonnement de la chaleur humaine est d'autant plus empêché que les vêtements sont plus abondants ou moins bons conducteurs. La soie et les tissus imperméables sont préférables à la laine qui a le privilège de provoquer la plus grande abondance de rosée.

Dans les climats tempérés, la rosée ne se dépose jamais sur les téguments du corps humain. Mais dans les pays chauds et humides, il n'est pas impossible que la rosée vienne à se déposer sur notre peau, dont la surface et la nature facilitent le refroidissement par rayonnement de manière à provoquer dans une atmosphère chaude la formation de la rosée. Au reste, quoi qu'il en soit de cette possibilité, l'on doit comprendre que ceux qui s'exposent à recevoir la rosée sur le corps nu ou recouvert d'une manière insuffisante courent un grand danger, d'autant plus que ce refroidissement de la surface est la cause la plus ordinaire des affections catarrhales et rhumatismales dans les pays froids ou tempérés, aussi bien que des affections gastro-intestinales dans les pays chauds.

Aucun fait pathogénique n'est mieux démontré que celui de l'influence délétère de l'air au moment où la rosée se dépose dans les pays où régnent la dyssenterie et des fièvres rémittentes et intermittentes.

Il n'est pas exact de dire que la rosée ne se forme que le soir et le matin. Un corps se couvre d'humidité à toute heure de la nuit pourvu que le ciel soit serein. Suivant toutes les probabilités, la rosée commence à se déposer dans les lieux abrités du soleil aussitôt que la température de l'air diminue, c'est-à-dire à partir de trois à quatre heures de l'après-midi. Il est du moins certain qu'à l'ombre l'herbe est déjà sensiblement humide longtemps avant le coucher du soleil ; toutefois on aperçoit rarement de petites gouttelettes tant que cet astre est sur l'horizon ; le matin, après son lever, les gouttes formées par la rosée nocturne

continuent à grossir. D'où l'on voit que les personnes délicates doivent éviter avec soin le moment où la rosée commence et se retirer dans leurs demeures ou se mettre à F abri de l'humidité au moyen de vêtements plus épais.

L'intensité de la rosée étant en rapport direct avec ses deux causes : l'abaissement de la température et l'humidité de l'air, il en résulte que là où l'air sera saturé de vapeur aqueuse, comme c'est le cas sur les côtes, la rosée sera très-abondante et qu'en outre, plus la différence entre le jour et la nuit sera grande, plus il se formera de rosée ainsi qu'on l'observe dans les parties raéri< lion aies de l'Europe.

L'intensité de la rosée diminue à mesure que l'on quitte les côtes et que l'on s'avance clans les continents, où elle disparaît même complètement là où il y a peu ou point de végétation, comme dans les déserts de l'Afrique ou de l'Australie.

Quant aux montagnes, elles présentent de très-grandes variations en ce qui regarde la fréquence et l'abondance de la rosée. Là où l'échelle diurne est peu étendue et la différence entre le jour et la nuit peu considérable, il y a peu cle rosée ; il en est de même dans les étroites vallées où il y a peu de rayonnement. Mais partout ailleurs la rosée est très-abondante, en conséquence du refroidissement de l'air qui survient si promptement vers le soir, avant même que le soleil soit couché; c'est ce que l'on observe dans le voisinage des glaciers où l'on peut voir des gouttelettes de rosée qui se transforment souvent en petits cristaux que l'on a désignés sous le nom de fleurs de glaciers (Gletscherblumen).

En résumé, si l'on peut dire que la fréquence de la rosée augmente avec la hauteur, l'on doit ajouter aussi que son abondance suit une marche inverse à cause de la sécheresse des couches élevées de l'atmosphère et de l'humidité des couches moyennes et inférieures. Néanmoins les circonstances locales peuvent modifier la formation de la rosée, lorsque le voisinage d'une colline ou d'une paroi de rochers sert d'abri contre le rayonnement, il en résulte une température plus chaude vers le soir, ce qui empêche complètement la formation de la rosée.

L'on comprend dès lors combien cette circonstance est favorable aux personnes délicates qui peuvent séjourner impunément en plein air, beaucoup plus tard dans certaines contrées montueuses que clans les lieux bas et situés loin de tout abri.

l'atmosphère.

La géléerblamhe est une rosée dont la température dépasse le point de congélation ; elle dépend des mêmes causes et se montre exactement dans les mêmes conditions. Nous avons vu que lorsque le sol est naturellement froid, comme sur les glaciers, la rosée se dépose toujours sous forme de gelée blanche. Là où les circonstances locales favorisent un grand abaissement de la température, le sol se refroidit au point de transformer la rosée en petits cristaux. On l'a même vu paraître avec un thermomètre marquant -j-7° à quelques pieds au-dessus du sol.

L'importance que joue la rosée et la gelée blanche dans les questions agricoles a conduit M. deGasparin à faire de ces deux phénomènes météorologiques une étude particulière. Se fondant sur des observations faites à Orange, il a montré que les mois se rangeaient dans l'ordre suivant, quant à la fréquence des rosées : 1° octobre, 2° septembre, 3° mai, 4° août, 5° et 6° juillet et mars ex aequo, 7° avril, 8° février, 9° juin, 10° novembre, 11° décembre, 12° janvier. Les différentes saisons sont rangées dans l'ordre suivant en commençant par celle où la rosée est la plus forte : 1° automne, 2° été, 3" printemps, 4° hiver. La différence entre les trois premières est peu considérable, tandis que; pour l'hiver, les rosées sont remplacées par les gelées blanches, puisque sur les 17 jours où l'on observe ce phénomène à Orange dans l'espace d'une année, il y en a 14 en hiver.

Dans les localités plus méridionales, comme Rome par exemple, les gelées blanches sont trois fois plus fortes en rase campagne et un peu plus abondantes dans l'intérieur de la ville : 25,1 au lieu de 17,7.

En résumé, nous voyons quel rôle important joue dans la météorologie le dépôt cle la rosée ou sa congélation sous forme de gelée blanche et quant à cette dernière, si son rôle peut être considéré comme de première importance pour la végétation, Ton ne doit pas la passer entièrement sous silence dans les recherches médicales, puisqu'elle annonce un refroidissement du sol qui doit exercer une certaine influence sur le corps humain.

6° Des brouillards.

Lorsque la vapeur d'eau est précipitée dans l'atmosphère, la transparence en est troublée et cette précipitation aqueuse prend le nom de brouillard quand elle est à la surface de la

HUMIDITÉ AT.MOKIMIÉKIQUK. 75

terre et de nuage lorsqu'elle reste suspendue à une certaine hauteur dans l'atmosphère. Ainsi le voyageur qui s'élève au sommet d'une haute montagne se plaint que le brouillard lui dérobe la vue, tandis que, pour l'habitant des plaines, le sommet de la même montagne est enveloppé de nuages. Étudions d'abord le premier de ces phénomènes.

Lorsque l'air est saturé d'humidité et qu'il en survient une nouvelle quantité, elle ne peut se dissoudre et reste suspendue dans l'air sous l'orme de vapeur composée de vésicules creuses dont le diamètre varie suivant les saisons. D'après Kœmtz, le volume des vésicules de brouillard est deux fois plus gros en hiver qu'en été, les extrêmes sont: 0mm,3492 en février et 0,01402 en août. Les différents mois de l'année se rangent dans l'ordre suivant en commençant par ceux où la vésicule de vapeur est la plus grosse et en finissant par celle où elle est la plus petite : 1° février, 2° décembre, 3° janvier, 4° novembre, 5° septembre, 6° octobre, 7° mars, s" avril, 9° juin, 10° juillet, 11° mai, 12" août. D'où Ton voit qu'il y a quatre mois où la vésicule est à son minimum, de mai à août ; trois mois moyens, de septembre à novembre, et cinq mois extrêmes, de décembre à avril.

Mais le brouillard ne consiste pas seulement en vésicules, il s'y trouve le plus souvent un mélange de gouttelettes d'eau qui proviennent sans doute d'une transformation de la vésicule en goutte solide. Les observations de de Saussure ne laissent aucun doute cà cet égard.

Tandis que la rosée se dépose sous l'influence du refroidissement du sol, c'est d'un phénomène inverse que dépend la formation du brouillard, qui se montre lorsque l'air est plus froid que le sol. L'évaporation amenant dans Pair une quantité d'humidité qui dépasse le point de saturation, la vapeur aqueuse devient apparente sous forme de brouillard.

L'on comprend dès lors comment un sol échauffé par les rayons du soleil se recouvre d'une couche plus ou moins épaisse de brouillard lorsque l'air a été refroidi le matin ou le soir.

C'est ce qu'on observe sur les montagnes, dans le voisinage des mers et des fleuves qui ne se refroidissent pas aussi promptement que l'air; c'est à la même cause que sont dus les brouillards de l'automne, puisque dans cette saison la température de l'air s'abaisse plus rapidement que celle du sol.

Il résulte de là que les brouillards seront d'autant plus fré-

l'atmosphère.

quents : 1° que l'air sera plus voisin du point de saturation ; 2° que sa température sera plus basse comparée à celle du sol ou d'une surface liquide.

Il en résulte également que la fréquence des brouillards augmente de l'équateur au pôle dans des proportions qui varieront avec l'abondance de l'humidité du sol et la température des mers. C'est ainsi que la présence du gulf-stream sur les côtes de l'Angleterre, de la Norwége et de l'Islande élève la température de la mer et rend les brouillards plus abondants dans toutes ces régions. Tandis que l'on observe une absence complète de brouillard dans les déserts de l'Afrique dont le sol desséché ne fournit qu'une quantité de vapeur trop minime pour amener la formation d'un brouillard.

Il résulte aussi des faits que nous venons d'énumérer que l'automne doit être la saison la plus chargée en brouillards, puisque l'humidité y est à son maximum et que le sol n'est point encore refroidi. Une autre conséquence de ces mêmes faits c'est la fréquence et l'intensité des brouillards autour des grands centres de population, le sol s'y refroidissant moins rapidement et l'évaporation y étant moins forte. C'est ce que l'on observe à Londres, Amsterdam, Paris, Lyon et dans quelques autres grandes villes qui sont visitées par des brouillards plus intenses que ceux des localités voisines ; d'autant plus que les villes commerçantes sont presque toutes "bâties dans le voisinage des neuves ou des mers qui versent dans l'atmosphère une grande quantité de vapeur aqueuse.

La fréquence des brouillards croît aussi avec l'altitude, nonseulement à cause du refroidissement de l'atmosphère des hauteurs alors même que le sol est encore réchauffé par un puissant rayonnement solaire, mais aussi à cause de l'humidité qu'entretiennent les forêts et les prairies de montagnes et encore plus peut-être par l'influence des courants d'air chaud qui s'élèvent de la plaine chargés d'humidité et deviennent visibles sous forme de brouillard par suite du refroidissement des couches supérieures de l'atmosphère. A toutes ces influences réunies vient encore s'ajouter une autre source abondante de brouillards sur les hauteurs: c'est la direction des courants aériens qui, lorsqu'ils sont en contact avec les parois des montagnes, y déposent les vapeurs dont ils se sont chargés dans les plaines plus chaudes et plus humides.

L'on comprend, en définitive, comment, sous l'influence de toutes ces causes, les régions mon tueuses sont plus souvent enveloppées de brouillards que les lieux situés à un niveau moins élevé.

7° Des images.

Ainsi que nous l'avons déjà dit, les brouillards, situés à une certaine hauteur au-dessus du sol, deviennent dçs -uniu/rx et alors leur influence météorologique sur l'homme est toute différente. En effet, si nous sommes plongés dans un air saturé d'humidité, nos organes, qui sont en contact avec le brouillard, en éprouvent des effets bien différents que lorsque les nuages sont placés au-dessus de nous où ils deviennent des écrans qui nous préservent en été de la chaleur du soleil et en hiver du refroidissement qu'amène le rayonnement terrestre. Ainsi donc, les nuages concourent à égaliser la température et à empêcher les extrêmes de chaleur et de froid.

Les nuages sont composés de vapeur vésiculaire mélangée de gouttelettes "d'eau, qui peuvent être transformées en glace ou en eau. Lorsqu'il existe à une certaine hauteur des couches de nuages d'électricité différente, les vésicules sont fortement attirées de l'un à l'autre et la rapidité du mouvement combinée avec l'altitude amènent la formation de grêlons qui grossissent par couches concentriques en traversant l'atmosphère ou en passant très-rapidement d'un nuage à l'autre sous l'influence des courants électriques.

Les nuages très-élevés se trouvant dans les couches froides de l'atmosphère sont probablement composés de flocons de neige; telle est du moins l'opinion de Kaemtz qui se fonde sur l'existence des halos et des parhélies qui dépendent de la réfraction de la lumière par des particules de glace ; le célèbre météorologiste de Halle appuie également cette conclusion sur les chutes de neige dans les hautes montagnes pendant les jours les plus chauds de l'année ; d'où il conclut que les nuages sont fréquemment composés de flocons de neige qui se fondent en traversant les couches plus chaudes des régions inférieures.

Les nuages ne sont pas un corps distinct cà contours bien définis, en les étudiant avec soin, on voit qu'ils sont le siège de mouvements constants qui changent incessamment leurs for-

l'atmosphère.

mes, c'est ce qui fait dire à Dove que les nuages ne sont pas un produit (Produkt), mais un corps en formation (Process). Combien de fois, pendant une course de montagne, ne me suis-je pas amusé de cette scène changeante, alors que couché sur le dos, je prenais du repos en contemplant avec un vif intérêt la scène qui s'offrait à mes regards.

Les nuages ont été classés par Howard en cirri composés de bandes parallèles, situées à une grande hauteur ; ce sont eux qui, d'après Kaemtz, sont formés par des flocons de neige. En ramuli ou monceaux coniques et arrondis, entassés les uns audessus des autres, comme des balles de coton. Cette forme semble annoncer les orages pendant l'été. En troisième lieu, les strati ou couches horizontales étendues sur une grande portion du ciel. Enfin, en dernier lieu, en nimbi ou nuages à pluie, d'une teinte uniforme et grisâtre, au-dessus de laquelle l'on observe d'autres couches de ciimuïi. Ces diverses formes de nuages se mêlent et se confondent souvent, en sorte qu'il est difficile de les classer d'une manière satisfaisante et vraiment scientifique.

La hauteur des nuages est très-variable, elle est plus grande en été et plus faible en hiver ; elle est aussi plus considérable au milieu du jour que le soir et le matin. On en voit qui s'approchent de la surface du sol, ne laissant qu'un intervalle de quelques mètres; d'autres s'élèvent sur le flanc des montagnes et dépassent les sommets les plus élevés. Il en existe ordinairement autour de certaines montagnes, comme la Table du cap de Bonne-Espérance, le pic de Ténériffe. Aussi la plupart des hautes montagnes en sont-elles recouvertes comme d'une nappe ou d'un bonnet; c'est ce que l'on observe pour le Mont-Blanc, les hautes sommités des Andes ou de l'Himalaya. Plusieurs des montagnes de la Suisse ont reçu des noms appropriés à cette circonstance, tel est le cas du Wetterhorn qui est entouré ou libre de nuages suivant l'état de l'atmosphère.

La hauteur moyenne des nuages est de deux à trois mille mètres; mais on en voit bien souvent qui longent le flanc des montagnes entre cinq cents et mille mètres. Leur épaisseur est trèsvariable, ainsi que l'on s'en assure dans les pays de montagnes où l'on se trouve au-dessus des nuages, tantôt après avoir traversé une épaisse couche de nébulosités, tantôt après un court trajet.

HUMIDITÉ ATMOS PHÉEIQUE .

Clarté du ciel. La plus ou moins grande clarté du ciel, ne conséquence du nombre et de l'épaisseur des nuages, est un élément météorologique important à considérer. Aussi a-t-on cherché à représenter l'état du ciel et la portion de sa surface qui est obscurcie par les nuages en désignant par 0 le ciel sans nuage et par 1 le ciel complètement couvert, les fractions intermédiaires exprimant les différents degrés de clarté.

En appliquant cette méthode à Genève, M. le prof. Plantamour a trouvé (pie la moyenne annuelle de la clarté du ciel était de 0,(11', ou, en d'autres termes, que le ciel est couvert cà Genève aux soixante-deux centièmes pendant l'année. Les chiffres mensuels sont les suivants :

Degré de clarté du ciel. Ordre de clarté.

D'où l'on voit que les mois de novembre, décembre et janvier sont les plus nuageux, tandis que l'époque la plus claire de l'année est comprise entre mai et août.

Les recherches de M. de Gasparin sur le climat d'Orange nous montrent que les nuages sont plus abondants en février, avril, novembre et décembre et plus rares en juin, juillet et août.

Des recherches semblables instituées en divers lieux serviraient à établir le degré de clarté du ciel dans les différentes régions du globe. L'on arriverait sans doute à reconnaître qu'il en est où le ciel est presque toujours clair et d'autres où des couches de nuages plus ou moins épaisses recouvrent le ciel pendant la majeure partie de l'année.

En commençant par le mois le plus nuageux.

Janvier 0,85

Février 0,62

Mai 0,i4

Juin 0,55

Juillet 0,37

Août 0.55

Septembre 0,46

Octobre 0,69

Novembre 0,78

Décembre 0,84

1° Janvier.

2° Décembre.

3° Novembre.

4° Avril.

5° Octobre.

6° Février.

7° Mars.

8° Juin.

9° Août.

10° Septembre.

11° Mai.

12° Juillet.

80 l'atmosphère.

En attendant que cette partie de la météorologie ait été généralement étudiée d'après une méthode précise, l'on peut faire usage des travaux antérieurs pour apprécier le degré de clarté du ciel en divers lieux.

M. Bouvard a fait un travail de ce genre sur le climat de Paris, et il a déduit de vingt années d'observations qu'il y avait de 181 à 184 jours couverts ou nuageux. A Genève, le nombre des jours entièrement couverts est de 156 et seulement 62 entièrement clairs ; les journées nuageuses sont au nombre de 147. Ces chiffres occupent une position intermédiaire entre les régions bruineuses de l'Europe et les régions à ciel habituellement clair. C'est ainsi qu'à Bruxelles on ne compte que 12 à 13 jours entièrement découverts, tandis qu'à Marseille le nombre des jours clairs est de 180 et à Home de 197. L'on comprend de quelle importance est la clarté du ciel pour les malades qui vont chercher dans un climat chaud la possibilité de séjourner longtemps en plein air. Aussi reviendrons-nous plus tard sur cet important élément météorologique.

Si nous recherchons quelle est l'influence de la latitude et de l'altitude sur l'abondance et l'épaisseur des nuages, nous verrons en premier lieu que, s'il est vrai que la nébulosité diminue du pôle à l'équateur, il y a cependant une multitude de causes perturbatrices qui rendent le ciel plus nuageux qu'il ne devrait l'être en ayant seulement égard à la latitude. Nous en rappellerons quelques-unes dont nous avons déjà parlé à l'occasion des brouillards : 1° le voisinage des côtes dans les pays froids ou tempérés ; 2° la présence de courants plus chauds que les mers environnantes ; 3° des parois de rocher qui arrêtent le cours des nuages et les accumulent dans certaines régions ; 4° une température élevée à la surface des mers, qui développe un courant ascendant d'air chaud et humide, lequel est remplacé parmi air plus froid dont l'humidité se montre sous forme de nuages.

C'est à cette dernière cause qu'est dû l'anneau nébuleux que Ton rencontre à l'équateur et qui, s'il était lumineux, pourrait présenter à un spectateur éloigné l'apparence de l'anneau de Saturne.

C'est à la seconde cause que sont dues une partie des nébulosités des pays de montagnes sur lesquelles nous allons revenir. Enfin, c'est à la première cause, c'est-à-dire l'existence du gulfstremn qu'est due l'épaisse couche de nuages qui obscurcit l'at-

mosplière des régions situées entre le golfe du Mexique et le Cap Nord; rendant ainsi très-brumeux le ciel de Terre-Neuve, des îles Britanniques, de l'Islande et de la Norwége.

Quant à l'altitude, nous pouvons affirmer qu'elle obscurcit le ciel d'une manière évidente dans un rapport exact avec l'élévation du sol. Les causes météorologiques en sont faciles à saisir; puisqu'il y a différence de température entre le pied et le'sommet des montagnes, et que les courants d'air se refroidissent en s' élevant, leur humidité doit devenir visible à une hauteur qui dépend du froid qu'ils rencontrent dans leur ascension.

Une autre cause de la formation des nuages sur les hauteurs, c'est la chaleur du sol qui, ayant reçu une grande abondance de l avons solaires pendant le jour, se refroidit plus lentement que l'air et développe ainsi la formation d'une abondante rosée et d'une évaporation considérable ; d'où résulte la formation de brouillards et de nuages.

^ Une troisième cause de l'état brumeux des montagnes, c'est l' obstacle qu'elles opposent aux nuages que les vents accumulent contre leurs paroi§ d'où résulte un obscurcissement du ciel proportionné à la fréquence et a l'intensité des courants aériens. L'influence de cette cause de nébulosité est d'autant plus grande que les versants des montagnes sont dirigés dans le sens des vents chargés d'humidité.

Une quatrième cause de l'état nuageux des pays de montagnes, c'est la différence de température entre leurs deux versants qui transforme en vapeur vésiculaire l'eau contenue clans les courants d'air chaud, lorsqu'ils parviennent sur le versant le plus froid. Enfin, l'élévation des nuages et leur mouvement as. ensionnel contribuent naturellement à envelopper les montagnes environnantes.

En résumé, nous voyons que le voisinage des côtes, la présence d'un courant plus chaud que les mers environnantes, des masses d'eau sous forme de lacs, de rivières ou de canaux,' une latitude et une altitude élevées, le voisinage des montagnes, surtout du côté où régnent des vents chauds et humides, sont autant de circonstances qui contribuent à rendre le ciel plus nuageux, tandis que les latitudes voisines de l'équateur, l'éloignement des côtes et des montagnes, la libre circulation des vents froids et secs, contribuent à la clarté de l'atmosphère. Et comme exception à ces principes généraux, n'oublions pas de

LOMBARD, Climatologie.

ogie. y. t. 6

82 l'atmosphère.

rappeler que les circonstances locales modifient notablement la nébulosité du ciel, et notons en particulier l'anneau nuageux équatorial.

§ 3. De la pluie et de la neige.