TEMPÉRATURE DES EAUX
ASIT. X«r, — Température du sol.
La température des eaux étant plus ou moins subordonnée à celle du sol, il est nécessaire de dire un mot de cette dernière. Dès Tannée 1671, Gassini avait constaté que la température des caves de TObservatoire de Paris n'éprouve aucune variation, et qu'elle se maintient à 11°,82. Les observatiODS, poursuivies par Bouvard pendant trente-deux ans, n'ont signalé qu'un changement de 25/100*" de degré au-dessus ou au-dessous du chiffre précité, changement que l'on peut attribuer à un courant d'air accidentellement établi dans les souterrains par les travaux des carrières. En général , la couche invariable se trouve dans nos climats à une profondeur de 2lx à 27 mètres; sous les tropiques, elle se rencontre déjà à 1 mètre au-dessous de la surface du sol , et cette profondeur semble augmenter avec la latitude. Voici quelques observations relatives à la zone tropicale, que nous empruntons à N. BoussingauU :
1 pied (0>n,S3) Tempcruture Elévation
Stations au-dessous moyenne au-dessiu
dans la aoae de de du
tropicale. la surface l'atmos- niveau
de la terre. phère. delà mer.
« , IQties.
Guyaqutl 26,0 25,6 »
ADserma Naevo 23,7 23,8 1050
Zapia 21,5 21,5 1225
Popayan 18»2 18,7 1807
Quito 15,5 15,5 2915
Dans nos climats, ia température moyenne de Tannée peut se déduire de celle du sol : 1* Par une seule observation, en prenant la température de la terre à une vingtaine de mètres de profondeur et en la corrigeant de l'élévation de température en raison de cette profondeur, que l'on peut évaluer i i degré pour 30 à 35 mètres ; 2*" par les observations de 2 mois séparés d*une demi*année, en prenant la température à quelques mètres
112 TEIIPÈRATURB DFS EAUX.
de profondeur seulement ; S"" par les observations de k mois également espacés, en lisant les thermomètres placés à Fair libre on à la surface de la terre.
La température de Técorce terrestre augmente dans le sens vertical , à raison de 1 degré centigrade pour 30 mètres de profondeur. Si cette loi s'appliquait à toutes les profondeurs, le granit serait en pleine fusion à une profondeur de k myriamètrcs, environ quatre fois la hauteur du plus haut sommet de l'Himalaya. La température s*élève parfois de 1 degré pour 16 mitres, et, dans d'autres cas, celte élévation correspond à plus de /|0 mètres, comme le montre le tableau suivant (1 :
AccioUs«inent LIBUX D*OUBRTATiON. PiofoDUcor. | jeKré pout
31ètre«. Mitres.
Mioe de Litry (Calvados) 99 19,3
— de Decize (Nièvre 139 15,1
— de PoallaoaeD (Finislëre) 140 50
^ des Carmeaax (Tarn) 187 35,8
— d'HaelgoaKFiDisière) 235 35
— de SaiDte-C<^cile, près Mods 300 38
— de Giromagny (Vosges) 433 32
Puits de Marquelte (Nord) 56 25,5
— d'Aire (Pas-de-Calais) 63 21
— de Saint-Ouea (Seioe) 66 26,5
— d'Êpinay (SeîDe-ctOise) 67 18,3
, — de Saiot-Venanl (Pas-de-Calais). . . 100 27
^ de la Rochelle 123 19,7
— de Paris (École militaire) 1 37 30,8
— de Tours 140 23
•— de Roueu 183 26
— de Prëguy, près Genève 220 29,7
— de Saint-André (Eure) 253 31
— de Grenelle, près Paris 505 32
Les différences dans la rapidité de l'accroissement de la température dépendent plus ou moins du degré de cx)nductibilité du sol , de la circulation des eaux thermales, de l'épaisseur de l'écorce terrestre et de la différence de latitude.
De nombreuses observations faites k Bruxelles, de iSZli à 1839, sur la température du sol , M. Quetelet déduit les conclusions générales sui* vantes : 1^ La vitesse moyenne pour la transmission de la chaleur à partir de la surface do sol a été de iUUjQQra pour T^'.dO, ce qui donne 3 décimé^ très parcourus en 6 jours. 2"* En comparant les observations de Paris»
(1) Voy. Bravais, Phyfiqw du sol de la France {Patria, t. I, p. 145).
TEMPÉRATIIRB DU SOL. 113
Slrasboui*g, Zurich et Bruxelles, il trouve que les variations annuelles sont nulles à une profondeur de 2/î mètres. Les amplitudes observées à Bruxelles del83/iàl837ontété:
Profondeur. VariaUons anniMllM.
3* La vitesse avec laquelle les variations c/ttim^s des températures se transmettent à rintérieur de la terre est de 3 heures environ pour une couche de terre d*un décimètre d'épaisseur. W Les variations diurnes peuvent être considérées comme à peu près nulles à la profondeur de l'",3, c'est-à-dire à une profondeur 19 fois moindre que celles où s'éteignent également ces variations annuelles. A 8">,5 de profondeur, M. Bravais a observé à Bosekop une variation qui ne dépassait pas 1 degré.
Voici les résultats constatés à Iakoutsk (1), en Sibérie, par 62 degrés de latitude et une température moyenne de Tair de — 9'', 7 :
ProrooUciir. Température dn sol.
On voit qu'à Iakoutsk le sol est encore gelé à une profondeur de 116 mètres.
Près d'Édimlwurg , M. Forbes a étudié comparativement la température du sol de divers terrains; nous donnons ici le résultat de ses observations; ils sont corrigés de la dilatation et de la contraction de la partie enterrée et de la partie libre des tiges thermométriques (2).
Prorooileiir en mètres. Époqaes des niaxima de teropérature.
Trapp... 10',53 6*61 3*, 5 0*80 6 août. 2 sept. 17 octob. 8 janv. Sable . 11,23 8,30 4,19 1,16 31 juill. 2iaoiU. 7 octob. 30 déc. Grès.... 9,58 1,72 5.22 2,28 Saoul. 19août. 11 sept, il nov,
(1) Voyez Carte phys, el météôroU du glolc terrestre, 3* édition. 1855.
(2) Comptes rendus de V Académie des sciences, t. Vill, p. 85. 1839.
i1/| TBMPiRATUKB DBS EAUX.
ART« II. — Tempéraiiire d«t piiili*
An premier abord» les puits ordinaires sembleraient devoir fournir des indications exacteii sur la température de la couche moyenne où se trouve Teau qu'ils contiennent ; mais ils subissent rinfkieQce d'une cause particulière de refroidissement : l'introduction de l'air froid ou même de la neige en (îiver, alors que l'air chaud de Tété ne peut y pénétrer en raison de sa légèreté spécifique. i\l. Bravais a trouvé, pour la température moyenne de cinq puits des environs de Paris, à une profondeur moyenne de 12"', 5, 9%61 au lieu du nombre 10^4 ou 10',5 qu'indiquaient les théories admises. Une source placée à petite distance a même offert une température moyenne de lO"*,?. Un sixième puits, au contraire, k une profondeur de 29">,/!i, a donné une température moyenne de liM2, h peu près conforme à la théorie ; mais aussi sa variation annuelle n'a pas dépassé O'jlS. Les observations de M. Mérian sur les puits de fiftie mènent aux mêmes résultats. Les moyennes des 13 janvier et 18 Juillet donnent 9%2& pour la température des sept puits qu'il a examinés ; celles du iU avril et du 13 octobre donnent 9% 72. La température moyenne de l'air est à Bâle de 9'',8, et la moyenne des amplitudes de l'oscillatioa annuelle des sept puits est égale à 2^8. M. Guérin a trouvé, k des profondeurs de 13 mètres, dans trois puits de la ville d'Apt, des températures inférieures de O*",?, de 1°,3 et même de 3°,2, à la température moyenne de l'air. £n déterminant la température moyenne du sol par celle des puits, on ne saurait donc faire trop attention à l'amplitude de la variation annuelle de leur température.
AAT. III. *- T«aipér«l«ir« dei tourtM.
Entre les tropiques, la température moyenne des sources est un peu inférieure à celle de Tair; entre les parallèles de 30 et 50 degrés nord, les deux températures tendent à se mettre eu équilibre ; dans les hautes latitudes, c'est la température des sources qui se montre plus élevée que celle de l'air. H est extrêmement rare que les deux températures diffèrent de plus de 3 degrés centigrades. La température moyenne des sources est inférieure à la moyenne de l'atmosphère quand les sources descendent des hauteurs ; elle augmente avec la profondeur des couches traversées. Si les eaux provenant des hauteurs se mêlent avec celles de l'intérieur de la terre, la température est subordonnée lu celle du mélange. En thèse générale, la température des sources dépend de celle de la couche terrestre où
ÎEMIP^RATURE DBS SOtlRCUl. 115
elle jaillit , de la chaleur spécifique du sol , enfin de la quantiié et de la température de» eaux pluviales ; or, ce dernier élément différa essentiellement de la température des couches inférieures de ratmosphèrc. Pour exprimer la température moyenne de l'atmosphère, les sources froides doivent être pures de tout mélange avec les eaux qui descendent des hauteurs et avec celles qui proviennent de grandes profondeurs ; elles doivent aussi parcourir un long trajet souterrain à une profondeur constante de 13 à 19 mètres dans nos climats, at de 1 mètre seulement dans les contrées équinoxiales ; ce n'est , eu effet , que dans ces couches que les variationa de i'atmoaphère cessent d'exercer leur action.
Entre la température moyenne des sources non thermales d'an lieu et celle de l'air, il existe une légère différence qui varie suivant la latitude» Â l'équateur, la température des sources et du sol est un peu inférieure à celle de l'air ; en France, elle la dépasse d'environ 0%5, et cet excès va en croissant h mesure que l'on se rapproche du pôle, ou, sur le flanc de hautes montagnes, de la ligne des neiges perpétuelles. D'après M. de Buch, les différences observées entre la température des sources et celle de l'air pro* viendraient surtout de la température de la pluie, et elles varieraient d'un lieu à un autre, selon la prédominance des pluies d'été ou d'hiver.
La connaissance de la température des sources est d'un grand intérêt au point de vue de l'hygiène publique, en même temps qu'elle donne une idée de la chaleur terrestre et de la moyenne atmosphérique annuelle. Cette température varie souvent dans une même contiée et dans dos conditions géologiques identiques, suivant la profondeur des filets d'eau dans le sol « l'altitude du point de départ , le volume de l'eau, le boisement des massifs, etc. On estime qu'il faut une série de douze observations par |
chaque mois de l'année pour arriver à une notion satisfaisante sur la température des sources. Voici la température mensuelle comparative de trois j sources de Porentruy (Jura bernois), observée par M. Thurmann, etceKe de sept sources de Bâle, observée par M. Aiérian : ;
Mob. BtU. PorMlrny.
Décembre 9,76 10,00
Janvier 8,81 9,71
Février 8,33 9.67
Mars . 8,33 9,82
Avril 8,67 8,65
Mai 1,07 10,18
JuiD 9,37 10,38
Juillet 9,S7 10,5$
