CHAPITRE IV

Importance géographique de l'étude de l'humidité atmosphérique.

— De tous les phénomènes climatologiques, celui qui, par ses variations locales, a le plus grand retentissement sur toutes les formes d'activité du monde physique et organique à la surface du globe, est sans conteste celui de la pluie. La quantité et le régime des précipitations règlent les conditions du modelé terrestre, la décomposition plus ou moins rapide des roches, la formation des sols, le ruissellement, l'érosion et l'alluvionnement des fleuves. Elles règlent aussi la vie des plantes et des animaux. Elles sont pour tous les produits de l'activité humaine, qui dérivent de l'exploitation du sol et les échanges commerciaux dont ils sont l'objet, un facteur de variations, dont on apprécie de plus en plus l'importance. Sans accorder une valeur absolue aux formules par lesquelles on a tenté d'exprimer le rapport entre certaines récoltes et la quantité de pluie tombée, il suffit de signaler ces essais pour faire sentir toute l'importance économique de la pluviosité.

C'est ainsi que Rawson à calculé la valeur de l'exportation de la canne à sucre pour les îles Barbades avec une approximation de 6 p. 100. En Australie, Willis a établi des relations analogues entre la quantité de pluie et les récoltes de blé [231. Aux Etats-Unis d'après Clayton (Pop. Se. Monthly, déc. 1901), une série d'années sèches est toujours suivie par une crise financière (1837, 1873, 1893) et même fréquemment par des changements politiques, qui en sont la conséquence. En Europe, Bruckner a montré des relations semblables entre les variations de la politique douanière et celles de la pluviosité, la tendance au protectionnisme se manifestant après les périodes de pluie trop abondantes dans l'Europe occidentale, ou insuffisantes dans l'Europe orientale (cf. chap. vin).

L'humidité de l'air elle-même est intéressante à considérer pour le géographe, non seulement parce qu'elle est la source des précipitations, mais à cause des multiples conséquences biologiques de ses variations. 11 est notamment impossible, sans en tenir compte, de comprendre l'influence de la température sur les organismes Dans un air humide, un faible abaissement ou une faible élévation de la température produisent une impression très vive sur l'homme aussi bien que sur les animaux. La sécheresse de l'air rend au contraire supportables les températures les plus extrêmes. Les 40° de froid des hivers sibériens, les chaleurs sahariennes sont relativement faciles à endurer, grâce à l'abaissement de l'humidité relative qui les accompagne (en Sibérie, l'humidité absolue est si faible que, malgré l'abaissement de la température, le point de saturation reste très éloigné). L'explorateur Foureau note l'impression pénible éprouvée par lui et ses gens en entrant dans la zone humide du Soudan, où cependant les températures sont moins élevées que dans le Sahara.

De réelles différences séparent les races humaines adaptées aux climats secs de celles adaptées aux climats humides. Plus de nerfs et moins de muscles, un tempérament plus actif, plus de mobilité et d'esprit d'initiative paraissent être la caractéristique des premières. Le contraste est plus marqué que partout ailleurs en Afrique entre les Hamites ou Sémites de la zone désertique et les nègres du Soudan. On pourrait expliquer par les mêmes considérations quelques-uns des faits historiques les plus importants qu'offre l'évolution des peuples européo-asiatiques.

Pour faire sentir aussi nettement leur influence sur l'homme lui-même et les manifestations de son activité, ces phénomènes doivent être évidemment parmi les facteurs prépondérants de la vie animale et végétale. Nous verrons qu'en réalité, ce sont les variations de l'humidité de l'air, bien plus que la pluviosité, qui déterminent les aspects si variés de la végétation xérophile et hygrophile (Ve partie, chapitre n).

Observation de l'humidité atmosphérique. — L'étude de l'eau de l'atmosphère suppose la connaissance de certaines notions physiques qu'il est bon de rappeler.

L'eau contenue dans l'air est constamment renouvelée par l'apport de nouvelles quantités de vapeur provenant de Yévaporation des masses liquides et des parties humides des continents. On mesure l'évaporation par la diminution de la profondeur d'une couche d'eau contenue dans un bassin fermé. On construit des instruments appelés évaporimètres gradués d'après ce principe; mais leurs indications sont toujours sujettes à caution, à cause de l'incertitude de la graduation. L'intensité de l'évaporation dépend en effet de trop de facteurs pour qu'on puisse se placer partout dans des conditions comparables. On doit user avec la plus grande précaution des chiffres se rapportant à l'évaporation.

La vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère fait l'objet de deux sortes de mesures. On peut apprécier le poids de la vapeur d'eau contenue dans une unité de volume d'air, c'est l'humidité absolue. On

peut aussi chercher à savoir dans quelle mesure l'air serait capable d'absorber encore une certaine quantité d'eau, c'est Y humidité relative.

Pour bien comprendre ces termes, il faut se rappeler que, d'après la loi de Mariotte, la pression atmosphérique est égale à la pression de l'air sec plus la pression de la vapeur d'eau qu'il contient. La pression de la vapeur d'eau est fonction du poids de vapeur contenu dans un mètre cube d'air; elle est mesurée par la hauteur de la colonne de mercure à laquelle elle fait équilibre. On peut l'évaluer en notant la différence de pression qu'indique un baromètre à mercure, dont le réservoir est successivement placé sous une cloche où l'on a absorbé l'humidité de l'air, et à l'air libre. Elle s'exprime donc en millimètres. La pression de la vapeur d'eau s'appelle encore force élastique ou tension. On sait que la tension d'une vapeur à une température donnée ne peut dépasser une certaine limite appelée tension maxima. Quand cette limite est atteinte pour la vapeur d'eau, on dit que l'air est saturé. Si de nouvelles quantités de vapeur d'eau lui arrivent, il y aura condensation. L'humidité relative est le rapport de la tension observée à un moment donné (/) à la tension maxima (F) pour la même température. Elle exprime donc de combien on est éloigné du point de saturation et par suite de la condensation. Dans la pratique le rapport / : F est remplacé par 100 / : F.

L'humidité de l'air se mesure en comparant la température de deux thermomètres, le réservoir de l'un d'eux étant enveloppé de coton ou de linge mouillé. L'évaporation abaisse la température du thermomètre mouillé; or la rapidité de l'évaporation dépend de la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air. Des tables donnent l'humidité absolue et l'humidité relative correspondant à chaque température. On a construit divers types de ces appareils appelés psychromètres. Les meilleurs sont ceux où l'on a pu assurer une évaporation constante à la surface du thermomètre mouillé.

Les hygromètres mesurent l'humidité relative par la tension plus ou moins grande d'un cheveu suivant la sécheresse plus ou moins grande de l'air. Ils sont gradués expérimentalement et constituent de bons appareils enregistreurs.

Répartition géographique et variation de l'humidité atmosphérique. — La répartition de l'humidité relative à la surface du globe est encore trop imparfaitement connue pour qu'on puisse en donner une carte. On en sait cependant assez pour reconnaître que ses variations sont calquées sur celles de la pluviosité.

L'humidité absolue atteint ses valeurs maxima dans les pays équatoriaux (20 mm.); elle diminue d'une manière générale quand on monte en latitude et quand on s'avance dans l'intérieur des continents. Les minima correspondent aux zones désertiques (Sahara, Arabie, Kalahari, Australie) et à l'intérieur des continents dans les

hautes latitudes, spécialement dans les régions de grands froids, où domine en hiver le régime anticyclonal (Sibérie).

L'humidité absolue et l'humidité relative varient en sens inverse. La première est en général plus forte dans la saison chaude et dans les pays chauds, parce que l'évaporation y est plus active ; la deuxième est en général plus grande dans la saison froide et dans les pays froids, parce que le point de saturation s'abaisse avec la température.

La courbe de la variation annuelle de ces deux éléments à Paris met nettement en lumière ce contraste (fig. 70).

On voit que l'humidité absolue varie à peu près comme la température Par suite c'est dans les pays tropicaux que l'amplitude de l'oscillation annuelle est la plus faible (Batavia, max. 21,5; min. 19,5).

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Fi^. "70. — Variation annuelle de l'humidité absolue (graduation à gauche, courbe discontinue) et de l'humidité relative (graduation à droite, courbe en trait plein) à Paris, d'après Angot (Traité de Météorologie).

C'est dans hautes latitudes et dans les climats continentaux qu'elle est la plus forte. En hiver l'humidité absolue peut tomber extrêmement bas (1 mm. en Sibérie et dans l'Amérique du Nord). Dans les déserts tropicaux le minimum est également en hiver (Sahara, 5 mm.).

Condensation de la vapeur d'eau atmosphérique; ses lois physiques.

— La formation des nuages et les précipitations, qui en sont souvent la suite, ne sont que deux aspects du même phénomène : la condensation de la yapeur d'eau contenue dans l'atmosphère. Il importe de fixer les idées sur le mécanisme de ce phénomène pour pouvoir comprendre les causes de ses variations. La condensation de la vapeur d'eau atmosphérique est toujours déterminée par le refroidissement, qui abaisse le point de saturation; mais ce refroidissement peut être produit par diverses causes : 1° par rayonnement, c'est-à-dire par refroidissement direct de l'atmosphère ; 2° par passage de l'air d'une

région chaude dans une région plus froide; 3° par mélange de deux masses d'air à des températures différentes; 4° par détente.

Le rayonnement ne se produit que dans les couches inférieures de l'atmosphère par une nuit claire, généralement dans une période de haute pression barométrique et de calmes. Il donne lieu à la formation des brouillards, qui prennent naissance en hiver dans les dépressions humides au-dessus des rivières, des lacs ou des étangs, ou sur les rivages maritimes. Ces brouillards sont fréquents en toute saison sur les côtes longées par des courants froids.

Les brouillards sont plus fréquents au-dessus des grandes villes à cause delà poussière que contient l'atmosphère. En effet, on sait que la vapeur d'eau peut atteindre son point de saturation sans cependant se condenser. Ce phénomène, appelé sursaturation , n'est possible que si l'air ne contient aucune particule solide.

Le refroidissement par passage d'une région plus chaude dans une région plus froide se produit toutes les fois que le vent s'élève en latitude, c'est-à-dire souffle des quadrants SW et SE dans l'hémisphère Nord, NW et NE dans l'hémisphère Sud. Ces vents sont chauds et humides; ils forment des nuages et amènent parfois des pluies.

Les vents venant de latitudes élevées sont au contraire en général des vents froids, qui vont en s'échauffant et par conséquent en s'éloignant de plus en plus du point de saturation.

Le mélange de deux masses d'air de température inégale se produit fréquemment quand deux filets d'air animés d'un mouvement contraire arrivent à se rencontrer Si l'un d'eux est voisin du point de saturation, il peut y avoir condensation. En effet, la tension maxima augmente plus vite que la température. En prenant deux masses d'air d'égal volume, ayant les températures / et t' , les humidités relatives /

f -h f et /", l'humidité relative du mélange —^— pourra se trouver dépasser

t 4- 1' la tension maxima F, correspondant à la température - ^ .

Le refroidissement par détente est le processus qui donne de beaucoup les condensations les plus abondantes et les plus rapides. L'expérience de physique connue depuis longtemps sous le nom de briquet à air montre que l'air comprimé s'échauffe notablement. La détente est le phénomène inverse, le travail de dilatation amène un refroidissement qui atteint 9° pour une dilatation de 1/10. Or l'air est contraint de se dilater dans un certain nombre de cas :

1° Dans le mouvement cyclonal, où il tourne en s'élevant autour du minimum barométrique; il en résulte que les régions cyclonales

doivent être des régions de nébulosité et de pluviosité très grandes.

2° Dans le mouvement ascendant déterminé localement chaque jour par l'élévation de la température qui fait baisser le baromètre au milieu de l'après-midi. La variation diurne de la température et par suite celle du baromètre atteignant leur maximum dans les pays tropicaux, c'est là que la condensation doit être la plus active dans la seconde moitié du jour. C'est en effet un des traits caractéristiques du climat des régions voisines de l'équateur, que la formation presque quotidienne d'orages, qui rassemblent les nuages dès la fin de la matinée, et éclatent en pluies torrentielles vers 3 ou 4 heures de Faprès midi.

3° Dans le passage de la mer sur la terre. En effet le frottement de l'air, très faible sur la mer, devient notable sur terre, même en pays plat; les couches inférieures de l'air en mouvement sont par suite retardées et la masse d'air contrainte à s'élever en se dilatant. Il en résulte que, toutes choses égales d'ailleurs, les régions côtières doivent être en général des zones de nébulosité et de pluviosité plus grandes.

4° Par un mécanisme encore plus facile à comprendre, l'air en mouvement qui heurte un relief du sol est contraint à s'élever. Il en résulte que toute ondulation, si faible soit-elle, de la surface terrestre, montagne, plateau ou colline, détermine une augmentation de la pluviosité.

Telles sont les conditions dans lesquelles la vapeur d'eau se condense. Il se forme des gouttelettes d'eau qui, si elles ne sont pas trop grosses, peuvent rester suspendues dans l'air, constituant des nuages. Les gouttes trop lourdes tombent, mais avant d'atteindre la surface du sol, elles ont souvent le temps d'être volatilisées par la chaleur plus grande des couches inférieures de l'atmosphère. Ainsi, on doit se représenter un nuage à l'état stable, comme se dissipant et se reformant constamment. Quand la condensation devient trop rapide, les gouttes se précipitent en grand nombre et atteignent le sol. C'est la pluie.

La résolution des nuages en pluie peut être brusquement provoquée par des échanges électriques. C'est ce qui arrive dans les orages.

Quand la condensation de la vapeur d'eau se fait dans une couche d'air ayant une température inférieure à 0°, elle donne des cristaux au lieu de gouttelettes liquides. Suivant la rapidité plus ou moins grande de la condensation, les précipitations prennent la forme de neige ou de grêle. La neige est constituée par des agglomérations lâches de cristaux parfaits; les grêlons sont des masses compactes presque amorphes. Les chutes de neige sont caractéristiques des temps calmes, la grêle accompagne les* orages et les mouvements amenant un brusque refroidissement.

Nébulosité. — La proportion dans laquelle le ciel est couvert de nuages est appelée nébulosité. C'est un élément important du climat. On l'apprécie à l'estime, en évaluant a proportion de l'étendue du ciel bleu de 1 à 10.

Campbell a construit un instrument enregistreur de la durée d'insolation. C'est Yhéliographe, constitué par une boule de verre derrière laquelle est disposée chaque jour une bande de carton portant des divisions horaires. L'image du soleil, réduite à peu près à un point, se déplace en brûlant le carton suivant une ligne. L'insolation est un élément important du climat, trop rarement observé.

On a construit également des instruments appelés néphoscopes, qui permettent de donner à l'observation de la nébulosité un peu plus de précision. L'image de la voûte céleste se reflète dans un miroir divisé en secteurs, qui rendent facile l'évaluation exacte de la fraction du ciel couvert. En même temps, il est possible d'observer avec précision le sens du déplacement des nuages.

Les variations de la nébulosité sont parallèles à celles de l'humidité relative et des précipitations. En général, le maximum se trouve dans les contrées équatoriales et spécialement sur les océans (fig. 71). Une autre zone de maxima s'observe dans les hautes latitudes, entre 40° et 70°, spécialement sur les océans et les côtes océaniques. Le minimum est réalisé dans les latitudes moyennes, spécialement sur les continents.

En somme, la répartition de la nébulosité est encore plus sous l'influence des facteurs géographiques (répartition des terres et des mers), que des facteurs cosmiques (latitude). Elle est en liaison directe avec la répartition des pressions atmosphériques, plus encore qu'avec celle des températures. La comparaison de la carte des isonèphes (fig. 71) avec celle des isobares annuelles (fig. 57, p. 141) montre que les maxima de nébulosité correspondent aux aires cyclonales, les minima aux anticyclones.

Classification des nuages. — A l'évaluation quantitative de la nébulosité, il est très important de pouvoir joindre une évaluation qualitative. La nature des nuages est très diverse, suivant leur forme, leur hauteur et leur tendance à se résoudre plus ou moins sûrement en précipitations. Certaines formes peuvent être considérées comme caractéristiques d'un état de l'atmosphère.

Les congrès internationaux de météorologie ont fixé une nomenclature comprenant une dizaine de types dérivés de quatre types fondamentaux :

Les Cirrus, formés d'aiguilles de glace, ont l'apparence de filaments blancs et sont très élevés (8 à 9 000 m.); ils présagent un changement de temps.

Les Cumulus ont l'apparence de grosses balles grises blanchâtres, ombrées, l'un des bords très éclatant; leur altitude varie de 2 à 6000 mètres;

ils se forment dans les mouvements ascendants diurnes, surtout en montagne, dans les pays tropicaux et dans nos régions par un temps calme en été.

Les Nimbus sont des nuages sombres, sans forme nette, aux bords déchirés, très bas (800 à 1 600 m., souvent moins), se déplaçant vite, et donnant des pluies violentes; ils sont fréquents dans les aires cyclonales.

Les Stratus forment une sorte de voile gris, qui s'étend souvent sur tout le ciel, ne donnant pas de pluie. Ce sont des brouillards, qui s'élèvent dans la matinée sans se résoudre complètement; au-dessus, on trouve généralement un soleil superbe. Ils sont fréquents dans le régime anticyclonal et même en été dans la montagne (mer de nuages).

Observation des précipitations. — Les nuages finissent le plus souvent par se résoudre en précipitations pluvieuses ou neigeuses. On évalue leur intensité par la hauteur de la couche d'eau qui séjournerait sur le sol, si toute l'eau qui y tombe restait sur place sans s'évaporer, s'infiltrer ni s'écouler. Les instruments employés à cet usage sont appelés pluviomètres.

Rien de plus simple qu'un pluviomètre, et, à défaut d'appareil, il est relativement facile d'en construire un. Cette remarque a son importance, car il n'y a pas de phénomène dont les variations locales soient plus grandes, dont l'observation soit plus simple, et sur lequel nous manquions encore autant de documents que la pluie.

Un pluviomètre consiste essentiellement en un entonnoir à bords tranchants dont on connaît exactement la surface d'ouverture. L'eau qui y tombe est recueillie dans une bouteille et mesurée chaque jour en la versant dans une éprouvette graduée en centimètres cubes. Le volume divisé parla surface de l'ouverture de l'entonnoir, donne le résultat cherché.

Les pluviomètres normaux ont souvent une bouteille graduée, ce qui simplifie l'observation. Dans les pays froids, ils doivent être munis d'un dispositif pour faire fondre la neige. On construit des pluviomètres enregistreurs.

L'observation des précipitations à l'aide de ces instruments est à la portée de tous. Il suffit que le pluviomètre soit visité tous les jours, vidé après chaque grande pluie, et placé dans un endroit découvert, pas trop venteux, à 1 mètre ou 1 m. 50 au-dessus du sol.

La quantité d'eau tombée n'est pas le seul élément de la connaissance du régime des précipitations. Si les 50 millimètres d'eau recueillis en un mois sont tombés en deux ou trois grandes averses ou au contraire se répartissent sur une quinzaine de jours de pluie, le caractère du climat de la station considérée apparaîtra tout différent. L'observation du nombre des jours de pluie est la plus simple que comporte l'étude des précipitations, il est regrettable qu'elle soit pourtant souvent omise. Lorsqu'on le peut, il est intéressant de noter le nombre de jours où est tombée une quantité déterminée d'eau (5, 10, 20 mm.). En tout cas, il est essentiel dans les pays froids et

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pendant la saison d'hiver, de noter le nombre de jours de neige et la durée de la couverture de neige sur le sol. Les longues périodes d'enneigement ont en effet une influence décisive sur tous les phénomènes climatiques : température, pression atmosphérique et vents locaux, comme Woeikoff l'a particulièrement bien montré. Le chiffre exprimant la pluviosité d'un mois donné en une année donnée est la somme des quantités d'eau tombées pendant ce mois. Les moyennes pluviométriques employées en climatologie sont donc des moyennes de sommes.

La construction des cartes de pluie est rendue délicate par les variations très grandes du phénomène suivant les conditions de relief et d'exposition, et par l'insuffisance des données dont on dispose le plus souvent. On a pu dire que, pour tracer avec vraisemblance une carte de pluies, il fallait disposer de 4 stations par 1 000 km2. Ce chiffre, qui est pour bien des cas trop modeste, ne serait à peu près jamais atteint, si l'on ne se servait que de stations donnant des séries complètes. Il est donc toujours nécessaire de recourir, si l'on veut dresser une carte pluviométrique, à Y interpolation. Cette méthode consiste à rétablir dans une série d'observations incomplètes, où manquent certains mois ou certaines années, la valeur la plus vraisemblable qu'on aurait obtenue si les observations avaient été poursuivies, étant donné le rapport qui existe entre les résultats de la station et ceux des stations voisines pour les années connues. Ce principe peut être employé aussi pour faire la critique des séries provenant d'observations défectueuses et qui doivent être rejetées. On trouvera un exposé détaillé de cette méthode dans le mémoire de Angot [6].

Répartition des précipitations moyennes; les maxima. — Les

grands contrastes que présente la répartition des sommes annuelles de pluie à la surface du globe peuvent s'expliquer rapidement par les lois qui règlent la condensation de l'humidité atmosphérique.

On observera d'abord (fig. 72) la concordance frappante des maxima de pluviosité avec les zones de minimum barométrique et les aires cyclonales (cf. fig. 57). Les plus forts maxima, et en général toutes les augmentations locales de la pluviosité, coïncident avec des zones de haut relief (cf. carte orobathymétrique). Il résulte de là que l'hémisphère Nord est pour la pluviosité, comme pour les autres phénomènes météorologiques, l'hémisphère le plus riche en contrastes. La même supériorité appartient à l'ancien monde.

Si l'on examine d'un peu plus près la position des maxima, on reconnaît que la zone la plus étendue de forte pluviosité est une zone équatoriale, correspondant aux pressions plus faibles et à la zone des alizés. Sa principale extension est dans l'Amérique du Sud (Amazonie et Guyane : Para, 2 023 mm. ; Manaos, 2 202 ; Georgetown, 2 138). Elle se prolonge vers le Nord, grâce aux reliefs montagneux

de l'Amérique centrale (Colon, 3108 mm.; San Salvador, 1676; Port-au-Prince [Haïti], 1 397), et vers le Sud, le long de la côte du Brésil (Pernambuco, 2 971; Guyaba, 1498; San Paolo, 1375; Blumenau, 1 612). En Afrique, elle s'étale sur le bassin du Congo et la côte Nord du golfe de Guinée, où les influences de mousson et les reliefs côtiers élèvent localement la moyenne annuelle (Gabon, 2 271 mm.; Cameroun, 4195; Sierra Leone, 4 300). Elle couvre toutes les îles de la Sonde, où le relief augmente encore la pluviosité (Batavia, 1 836 mm.; Buytenzorg, 4 427; Padang [Sumatra], 4 576; Macassar [Célèbes], 3 042).

L'Asie méridionale est occupée par une zone pluvieuse, due à l'influence des moussons, et dans laquelle les reliefs des chaînes himalayennes et indochinoises amènent des maxima très élevés (Calcutta, 1655 mm.; Bombay, 1890; Mahabaleswar, 8 035; Tcherrapounji, 12 040; Saigon, 1873; Hué, 2 592). Les influences de mousson se prolongent vers le Nord sur la côte orientale du continent asiatique et, avec elles, l'aire de 1 000 mm. de pluie s'étend sur la Chine orientale et jusqu'au Japon (Canton, 1 709).

La mousson est aussi en partie la cause des forts maxima qu'on observe sur les côtes orientales de Madagascar et de l'Australie (Tamatave, 3 090 mm.; Cooktown, 1 738; Brisbane, 1 366).

En dehors des contrées équatoriales et des régions de moussons, on ne trouve plus de zone continue de fortes précipitations. Les côtes des océans, spécialement les côtes orientales, ont seules des pluies abondantes. La moyenne ne dépasse 1 mètre que sur les flancs des chaînes montagneuses exposées aux vents d'Ouest (Colombie britannique et Alaska, Scandinavie, Ecosse, Illyrie, etc.).

Les minima. — Les minima de pluviosité sont nettement localisés dans les régions circumpolaires (Amérique du Nord, Russie et Sibérie), dans la zone tropicale (Sahara, Arabie, Kalahari, Australie intérieure), en général à l'intérieur des continents, et particulièrement sur les plateaux entourés de hautes chaînes de montagnes (Asie centrale, Grand Bassin des Etats-Unis occidentaux). C'est dans l'hémisphère Nord qu'on saisit le mieux l'influence de la latitude sur la pluviosité. L'exemple le plus typique est donné par les sta+ions échelonnées sur la côte du Groenland.

Latitude. Précipitations.

Iviktut 61° 1 220 mm.

Godthaab 64° 650 —

Upernivik 73° 227 —

Les déserts tropicaux correspondent à la zone des hautes pressions, dont nous avons constaté et expliqué la formation. Bien des causes peuvent avoir contribué à entretenir et exagérer la sécheresse de l'air, à empêcher la circulation superficielle des eaux (relief et nature du sol); mais les études des géographes et des météorologues, aussi bien sur le Sahara (Schirmer) que sur l'Australie intérieure (Lespagnol) et sur le Kalahari (Dove), ont partout montré la coïncidence des déserts avec des aires anticyclonales persistant pendant la plus grande partie de l'année et avec un régime de vents divergents. La même explication peut être invoquée pour les déserts de la zone tempérée ; mais il semble que le rôle du relief du sol soit plus important que pour les déserts tropicaux. Toute région déprimée est en général une région de faibles précipitations, les hauteurs qui l'entourent condensant les vents pluvieux à son détriment ; les déserts de la zone tempérée coïncident avec des dépressions où Ton trouve même des points situés au-dessous du niveau des océans.

Valeurs extrêmes. — L'écart des valeurs extrêmes que peut atteindre la pluviosité dépasse tout ce que peuvent offrir les autres phénomènes météorologiques. A côté de stations comme celle de Mahabaleshwar, dans les Ghattes occidentales, et de Tcherrapoundji, au pied de l'Himalaya, qui reçoivent en moyenne 8 035 et 12 040 mm. par an, il faut noter les stations désertiques où l'on recueille moins de 100 mm. d'eau par an : Port Nolloth dans l'Afrique australe, 58 mm. ; le Caire, 34 mm. ; Suez, 25 mm. ; enfin Copiapo, sur la côte occidentale de l'Amérique du Sud, qui, jusqu'à présent est la station la plus sèche du globe, avec 8 mm. de pluie annuelle.

Ajoutons que, dans une même région, à une très faible distance, deux stations peuvent offrir des sommes annuelles variant du simple au triple ou même au quadruple, suivant leur altitude et leur exposition. Il n'est pas de phénomène météorologique dont les variations locales soient plus fortes et plus nettement en rapport avec les formes topographiques.

L'étude détaillée des conditions pluviométriques d'une région où l'on connaît suffisamment bien le relief du sol et le régime des vents, est au nombre des exercices géographiques les plus instructifs. La carte de l'Europe occidentale que nous reproduisons ici (fig. 73) peut faire l'objet d'un grand nombre de remarques intéressantes. On notera la position des maxima sur les pentes montagneuses tournées à l'Ouest, au Sud-Ouest et au Nord-Ouest, et la coïncidence frappante de toutes les dépressions

avec des miniraa de pluviosité (plaine rhénane, bassin d'Aquitaine, dépression rhodanienne, plaine hongroise, plaine du Pô, Limagne, bassin de Kla-

Fig. 73. — Précipitations dans l'Europe occidentale, d'après Angot.

genfurt). On trouvera dans la bibliographie de ce chapitre l'indication d'un certain nombre d'études de détail sur la répartition des pluies, qu'on peut recommander comme des types.

Variation annuelle de la pluviosité. Régimes pluviométriques. —

La somme annuelle des précipitations est rarement répartie dans l'année d'une façon égale. Les variations de la pluviosité sont discontinues. Des quantités énormes d'eau peuvent être précipitées en

quelques heures ; des mois entiers peuvent s'écouler sans une goutte de pluie. A Molitg-les-Bains, dans les Pyrénées, une averse d'une heure et demie a donné 313 mm. d'eau (20 mars 1868). A Teherrapounji, on a recueilli, dans la journée du 14 juin 1876, 1 036 mm. A cette même station, les mois de décembre et de janvier sont souvent complètement dépourvus de pluie. A Bombay, où il tombe 1 890 mm. par an, on ne recueille pas en moyenne 10 mm. pendant 5 mois, de décembre à mai. Dans la zone tempérée elle-même, on peut citer des exemples de distribution très inégale des pluies dans le cours de l'année. Ainsi, Jérusalem ne reçoit que 18 mm. de mai à octobre contre 619 mm. qui tombent pendant les 6 autres mois. La répartition moyenne des précipitations entre les douze mois de 1 année est donc un élément du climat aussi important que le régime thermique ; c'est ce qu'on appelle le régime pluviométrique. Le retentissement des variations de la pluviosité sur toutes les formes de l'activité physique et organique se fait sentir partout, mais particulièrement dans les pays chauds, où, à chaque régime pluviométrique correspond un type de formations végétales, des associations déterminées de plantes et d'animaux, parfois même des formes de sociétés humaines. En Afrique, on peut noter qu'au régime équatorial correspond la forêt vierge avec ses peuples primitifs, au régime subtropical, le paysage de parc et la forêt galerie, les populations agricoles et sédentaires, d'organisation politique rudimentaire ; au régime tropical, la savane passant graduellement à la steppe et au désert, zone de déplacement des populations pastorales guerrières (Hamites, Wahuma, Peuls) et zone de fondation des états soudaniens.

Les chiffres exprimant la quantité moyenne d'eau tombée dans chaque mois ne sont aisément comparables que pour les stations où la somme annuelle diffère peu. Si l'on veut reconnaître aisément les rapports du régime de deux stations quelconques, il est nécessaire de faire intervenir la notion du coefficient pluviomc trique [Angot, 6]. C'est le rapport de la chute d'eau moyenne observée dans un mois donné avec celle qu'on observerait si la somme annuelle était répartie également sur toute l'année. Pour tenir compte de l'inégalité des mois, la somme annuelle est divisée par 365 et multipliée par le nombre de jours du mois considéré, et c'est le résultat de cette opération qui est divisé par la moyenne mensuelle observée. Les coefficients pluviométriques peuvent servir à établir des courbes qui montrent nettement le régime, ou des cartes mensuelles. Ce procédé est plus météorologique que géographique; le coefficient pluviométrique est une abstraction; il n'indique pas d'une façon sûre les périodes sèches, qui sont l'élément géographique le plus important du climat. Une station où la somme annuelle est très faible pourra avoir une période sèche, qui disparaîtra dans une station où la somme annuelle est plus abondante, les coefficients pluviométriques étant les mêmes.

E. de Martonne, Géographie physique. 12

Régimes pluviométriques de la zone tropicale. — C'est dans la zone tropicale que l'étude des régimes pluviométriques offre le plus grand intérêt, car, en l'absence de variations thermiques très accentuées, c'est la variation de la pluviosité qui différencie les climats. Le régime des pluies y dépend presque exclusivement des facteurs cosmiques.

Fig. 74. — Schéma des régimes de pluie intertropicaux.

Sur l'horizontale de chaque latitude sont portés, au-dessous de la verticale du mois correspondant, le passage du Soleil au zénith et le commencement et la fin de chaque période de pluie. En joignant ces points, on obtient une courbe représentative de la marche du Soleil, qui met en lumière le rapprochement des deux passages au zénith vers les tropiques, et on isole une aire correspondant aux saisons pluvieuses, dont le développement et la scission suivant la latitude sont très démonstratifs. Il est intéressant de comparer ce schéma aux figures obtenues en utilisant, pour la limitation des périodes de pluie, des stations déterminées, échelonnées en latitude dans le même fuseau méridien.

On a vu (lre partie, chap. u) que, pour tous les points compris entre les deux tropiques, la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon à midi peut atteindre 90° (passage au zénith) deux fois par an. Or à chaque passage au zénith correspond un redoublement de la pluviosité, qu'explique réchauffement produit dans la masse atmosphérique par les rayons verticaux du Soleil et le mouvement ascendant de l'air (refroidissement par détente). La répartition des pluies dans l'année dépend donc de la latitude et le schéma ci-dessus peut en faire comprendre les traits essentiels (fig. 74).

Les deux passages du Soleil au zénith se font à l'équateur à 6 mois de distance. Plus on s'élève en latitude, plus ces deux passages se rapprochent;' il n'y a plus au tropique qu'un seul passage au zénith. Par suite, on aura au tropique un maximum de pluie, à l'équateur deux maxima. Suivant que les deux maxima sont plus ou moins éloignés, on voit s'individualiser une ou deux périodes de sécheresse, correspondant à la saison où le Soleil a sa plus faihle déclinaison (hauteur au-dessus de l'horizon à midi).

Régime équatorial. — Il n'y a pas de saison sèche, mais seulement deux maxima de pluviosité, correspondant aux deux passages du Soleil au zénith distants de 6 mois (type : Mengo). Ce régime est souvent troublé par des influences de mousson, qui tendent à transformer en vraie saison sèche une des deux périodes de pluviosité plus faible (ex. : côte du golfe de Guinée).

Régime subéquatorial. — C'est un régime de transition dans lequel les deux passages du Soleil au zénith se rapprochent (4 à 5 mois). On voit apparaître deux périodes sèches : une grande et une petite, inverses de part et d'autre de l'équateur. Si la somme annuelle des pluies est assez élevée, la petite période sèche disparaît et n'est marquée que par une diminution des précipitations entre deux maxima (type Nord : Port-au-Prince; type Sud : embouchure du Congo).

Régime tropical. — Une seule période de pluies, souvent très violentes, mais limitées à 3 ou ht mois au plus ; tout le reste de l'année forme une longue saison sèche (type Nord : Bathurst; Sud : Blantyre).

Régime désertique. — On peut à peine parler de régime des pluies dans les régions désertiques ; car les précipitations y sont extrêmement irrégulières. Des années entières peuvent s'écouler sans une goutte de pluie et des averses torrentielles inondent les vallées en quelques heures. On peut théoriquement considérer le régime désertique comme -la limite vers laquelle tendent les régimes tropicaux : la saison sèche, de plus en plus développée, a fini par envahir toute l'année. Soustraite à la fois à l'influence des vents d'Ouest, qui se fait sentir dans la zone méditerranéenne pendant l'hiver, et à celle des dépressions barométriques amenées par le passage du Soleil au zénith dans la zone intertropicale, la zone désertique est victime d'un régime presque constant de hautes pressions barométriques et de vents divergents. En fait, on constate une tendance aux pluies d'été dans le Sud du Sahara, tandis que les pluies sont plutôt hivernales dans le Nord.

Le régime pluviométrique des déserts de la zone tempérée peut

être aussi considéré théoriquement comme la limite commune vers laquelle tendent les régimes méditerranéens et des moussons, en étendant de plus en plus l'un sa période sèche estivale, l'autre sa période sèche d'hiver. Les pluies des déserts transcaspiens sont en fait des pluies d'hiver.

Régimes méditerranéens. — On donne le nom de régime méditerranéen à un régime bien réalisé dans tout le bassin de la Méditerranée, mais qui se retrouve dans les deux hémisphères, aux latitudes moyennes, formant la transition des régimes tropicaux aux régimes des hautes latitudes. Il est caractérisé par des pluies d'hiver et une saison sèche d'été. Ce sont les déplacements de la zone des calmes subtropicaux qui règlent ce mécanisme. En été le monde méditerranéen est soumis aux mêmes influences que la zone désertique; mais en hiver les anticyclones tropicaux reculent vers l'équateur, la pression baisse et les vents d'Ouest peuvent envahir la zone méditerranéenne, y apportant les pluies dont ne bénéficie pas la zone désertique. L'influence de ces vents pluvieux n'arrive cependant pas à se faire sentir jusqu'au cœur des grandes masses continentales, telles que celle de l'ancien monde. C'est pourquoi le régime méditerranéen est limité à la côte Ouest, et c'est par une bande de contrées désertiques que se continue à l'Est la zone méditerranéenne. Pour produire le même effet, il suffit d'une haute chaîne de montagnes côtières arrêtant les vents pluvieux, comme les Andes du Chili ou la Sierra Nevada de Californie. Aussi, le régime méditerranéen et le régime désertique s'observent-ils partout côte à côte.

Dans le bassin de la Méditerranée, on peut suivre la transition de l'un à l'autre. On distinguera :

1° Un type maritime caractérisé par la précocité de la période des pluies (septembre-avril), exemple : Lisbonne.

2° Un type continental, plus sec en général, réalisé dans le bassin oriental de la Méditerranée, où l'influence des vents d'Ouest pénètre moins bien et plus tard (saison des pluies : décembre-mai), exemple : Jérusalem.

Le régime méditerranéen se retrouve dans l'hémisphère Nord en Californie ; dans l'hémisphère Sud au Chili , au Cap et dans l'Australie méridionale (période de pluies : mai-septembre), exemples : Perth (Australie), Capetown (Sud Africain).

Régimes des hautes latitudes. — Le régime des pluies est, dans les hautes latitudes, sous l'influence de causes toute nouvelles. En

général, on ne trouve nulle part une vraie saison sèche; il y a seulement des saisons plus ou moins pluvieuses, dont la position dans l'année est déterminée par des causes essentiellement géographiques : répartition des terres et des mers, orientation des côtes et

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Fig. 75. — Courbes des principaux régimes pluviométriques (hauteurs absolues).

des massifs montagneux. La position des aires de haute pression barométrique et les déplacements incessants des aires cyclonales sont les facteurs essentiels. On distinguera :

1° Le type continental, caractérisé par un maximum de pluies d'été. C'est en quelque sorte le type normal du régime des hautes latitudes, celui qui serait réalisé partout, si la surface terrestre n'était pas partagée entre les mers et les continents. On peut voir, en effet, par l'exemple de l'hémisphère Sud, presque entièrement

ment océanique, que les hautes latitudes offrent une bande de minimum barométrique plus accentuée en été qu'en hiver; ce qui a pour conséquence une augmentation de la pluviosité pendant la saison chaude (exemple : Munich).

2° Type maritime. — Tous les mois sont pluvieux, mais il y a un maximum en hiver. Ce régime est en quelque sorte une corruption du type normal, due aux influences maritimes. On sait que, dans les hautes latitudes, les dépressions, qui se forment sur les mers, sont plus fréquentes et plus profondes en hiver; elles amènent avec elles la pluie sur les côtes occidentales des continents, qu'elles abordent de front. Le maximum de pluviosité déterminé ainsi en hiver efface celui de l'été (exemples : Brest, Olympia, E.-U.).

3° Type de transition subcontinental. L'extension du régime maritime est plus limitée qu'on ne le croit généralement. La plus grande partie de l'Europe est soumise à un régime de transition, qui offre deux maxima de pluviosité (exemple : Paris).

4° Un autre type subméditerranéen s'observe dans l'Europe centrale et orientale et en Amérique dans le bassin du Missisipi. Le maximum des pluies n'est ni en été comme dans le climat continental, ni en hiver comme dans le climat méditerranéen, mais au printemps (exemples : Bucarest, Saint-Louis).

Régime des moussons. — Ce régime a une extension très grande. Il domine partout où s'observe le renversement périodique des vents de terre et de mer dont nous avons expliqué les causes dans le chapitre précédent. En général, la période de pluie correspond à la mousson d'été, qui vient de l'Océan (exemple : Bombay), mais les conditions locales du relief et l'orientation des chaînes de montagne peuvent transformer parfois la mousson d'hiver en mousson pluvieuse. C'est ainsi que la côte de Ceylan et les Ghattes orientales sont arrosées surtout par la mousson, qui s'est chargée d'humidité en traversant le golfe du Bengale (exemple : Madras). Il en est de même de l'Annam (Hué).

Le régime typique des pluies de mousson s'observe dans les pays tropicaux; souvent il paraît n'être qu'une exagération du régime tropical. La période sèche s'étend généralement sur six mois de l'année; elle est d'autant plus sensible que l'hiver n'amène pas d'abaissement de température notable. La date du commencement de la période de pluie varie suivant l'orientation des côtes et l'éloignement de l'équateur. Les premières pluies se font sentir à Zanzibar au début de mars, en Arabie fin mars, à l'entrée du golfe Persique

en avril, sur le bas Indus en mai, à Bombay au début de juin, à Calcutta dans la deuxième semaine de ce mois.

Le régime des moussons pénètre jusque dans la zone tempérée, mais en s'altérant peu à peu au fur et à mesure qu'on s'éloigne des tropiques. La Chine méridionale ne connaît pas à proprement parler de saison sèche, pas plus que le Japon. Cette situation privilégiée paraît être due en partie aux dépressions qui se forment en hiver sur les flancs du maximum de Sibérie, mais aussi à la disposition des reliefs et des côtes. La mousson d'hiver, en s'élevant contre les chaînes orientées Est-Ouest de la Chine méridionale et en heurtant les côtes du Japon après avoir traversé la mer du même nom, y détermine des pluies (exemples : Shangaï, Tokyo).

Il n'est peut-être pas de régime pluviométrique dont les conséquences sur toutes les formes de la vie soient plus saisissantes que le régime des moussons. Dans l'Arabie méridionale, la mousson a créé une zone d'oasis où le café est depuis longtemps une source de richesse; c'est la seule partie de l'Arabie où l'on ne fasse pas de prières pour la pluie. Dans l'Inde occidentale, la mousson pluvieuse est attendue avec anxiété; trop tardive ou trop précoce, elle anéantit les récoltes et cause ces famines épouvantables souvent suivies d'épidémies, qui anéantissent les trois quarts de la population d'une province. Certaines cultures, comme celle du café, du thé, du riz, sont restées longtemps le monopole des régions de mousson et y ont encore la prépondérance.

Le régime des pluies de mousson se retrouve partout où le même renversement des vents se produit de la saison chaude à la saison froide autour d'une aire continentale. Sur la côte du golfe de Guinée, le rythme du régime subéquatorial est troublé par le renversement des alizés, qui crée une véritable mousson. Le Sud-Est des Etats-Unis, sans avoir de saison sèche proprement dite, a une période de pluies d'été ayant le caractère de pluies de mousson. Dans l'hémisphère Sud, la côte orientale de Madagascar et surtout le Nord-Est de l'Australie ont un régime de pluies de mousson très net, mais les périodes sèches tiennent naturellement la place des périodes de pluies de l'hémisphère Nord (exemple : Cooktown).

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