MOYENNE

METEOROLOGIE.

En divisant par ii la somme des moyennes mensuelles, on tromrepoBr moyenne de Tannée, 10** ,80. On arrive au même nombre en prenant b moyenne des maximum et des minimum.

La fig. 822 fait embrasser d*un seul coup d*œil les résultais consignés dans le tableau qui précède. Les températures sont représentées par les ordoonées, A réchelle de i"" pour 1°. Les courbes supérieure et inférieure passent par les extrémités des maximum et des minimum des différents mois, et la conrk tracée en points correspond aux moyennes mensuelles.

On voit que, pour Paris * 1<> les mois les plus chauds de Tannée sont joillet et août, dont les températures ne différent que de quelques dixièmes de degré; le maximum moyen tombe le 26 juillet. 2» Le mois le plas froid est janvier; le minimum se présente vers le 15 de ce mois. S^ La dîfTérence entre le minimum et le maximum est plus grande dans les mois chauds que dans les mois froids, et, par conséquent, dans les jours chauds que dans les jours froids: ce qui s'explique facilement, le rayonnement de la terre vers Tespace était d'autant plus prononcé pendant la nuit que la température est plus élevée pendant le jour. 4» La moyenne du mois d'avril se confond, à un dixième de degré prés, avec la moyenne annuelle; et celle du mois d'octobre en diffère peo. Il résulte de celte dernière remarque, qu'il suffit, à Paris, pour obtenir la moyenne annuelle, d'observer la température, chaque jour du mois d'avril; mais il ne faut pas oublier qu'on ne pourra obtenir un résultat exact qu'autant qu'on prendra la moyenne des résultats obtenus ainsi pendant un assez grand nombre d'années, afin de faire disparaître les varialions accidentelles que pourrait présenter la température moyenne de ce mois.

f i07. Marche aunuelle de la température. — L'inspection de 11 courbe des moyennes mensuelles mn ( fig. 822) montre comment la température croît de janvier h juillet pour décroître ensuite. La loi paraît être sensiblement la même dans tout l'hémisphère nord ; cela résulte des observations faites à des stations très éloignées les unes des autres: en Laponie, au golfe Persique, es Amérique. Celle marche de la température s'explique par les changements qui surviennent dans la durée des jours et des nuits, et dans la hauteur du soleil au-dessus de l'horizon a midi, changements dus eux-mêmes à l'inclinaison de Taxe de la terre sur le plan de Técliptique. A partir de janvier, les jours croissent aux dépens des nuits, el la hauteur du soleil augmente. Ces changements sont d'abord lents; aussi n'est-ce que vers Téquinoxe que la température commence à croître notablement. Alors les jours devenant plus longs que b nuits, la perte de chaleur pendant la nuit est plus faible par rapport à la quantité

Fig. 822.

reçue pendant le jonr. L'accroissement devient moins prononcé quand on s'approche du solstice d'été, qui a lieu du 20 au 31 jum, parce que les changements dans la hauteur du soleil et dans la durée des jours sont alors peu prononcés. Après le solstice, la température continue cependant à augmenter jusqu'au 26 juillet, la chaleur reçue étant toujours plus grande que celle qui se perd pendant la nuit. A partir de celte époque, la température baisse rapidement jusqu'au milieu de janvier.

SaitMiBs météorologiques. — Le maximum et le minimum de la température annuelle n'ayant pas lieu à l'époque des solstices, les météorologistes ont généralement adopté une division de l'année en saisons météorologiques, différentes des saisons astronomiques. Le minimum de Tannée ayant lieu vers le 15 janvier, ce jour est pris pour le milieu de Yhiver^ qui se compose alors des mois de décembre, janvier et Tévrier. Le prinlemps est formé des trois mois suivants, Vété des mois de Juin, juillet et août, et Vautomne de septembre, octobre et novembre. Le minimum, le maximum, et la moyenne annuelle, qui tombe en avril et octobre, se trouvent ainsi placés vers le milieu des saisons.

4i08. VaritttloBS bob pérlodlqves. — HoyeiiBeii do 5 Jours. — Indépendamment des variations périodiques de la température, il y a à considérer, en un même lieu, des variations accidentelles que les moyennes ont pour objet de faire disparaître, et qui sont dues à diverses causes dont nous parlerons plus tard. Ces variations affectent souvent en même temps de vastes contrées du globe ; on a remarqué aussi que des modifications en sens inverse se produisent le plus souvent, au même moment, dans d'autres régions aussi très étendues. Pour saisirces fluctuations, les périodes mensuelles sont trop longues et les périodes diurnes trop courtes, les causes purement locales ayant par trop d'influence dans un aussi court délai. On a adopté, dans plusieurs observatoires, des périodes de b jours partant du 1«' janvier. En comparant les moyeimes de 5 jours obtenues dans un même lieu aux difl'érentes époques de l'année, on pourra connaître les saisons où ces variations sont les plus fréquentes et les plus étendues. On pourra aussi, en comparant les résultats obtenus dans différents pays, connaître leur variabilité comparative, et calculer le coefficient de dispositionk des variations irréguliéres, qui ont tantd^influence sur la nature des climats.

m. Tempêntnr» de l'atr à dlfléreatat totitndM.

4400. ■OTBinras A siFPimTBS LATITUDB8. — La température moyenne aux différents points d'un même méridien va en diminuant à mesure qu'on s'éloigne de l'éqtlateur; ce qui s'explique par la diminution de hauteur du soleil à midi au-dessus de l'horizon. Mais cette moyenne dépend aussi de diverses causes

METEOBOLOGrÉ.

qui font qu elle n'est p.is la même sur tous les points d'un même pnlUk Eu effet, û Ton fait passer une ligne par tous les lieux qui possMeiltiai môme température moyenne, ou trouve que celte ligne n*est pa^ une cirtoofitrence parallèle à réi|Uateur, et qu'elle ej^l d'autant plus irré^^^tiliére t[\ïét correspond h une température moyenne plus basse.

I.l{rii«s et bandits isMiilierineft. — De Hun[ibohit Houime %nf* isothfma des courbes traei'ps sur la ^surfabe du globe, passant par tous les points giu i«t même température moyenne. Il appelle bunde ou zone hoîherme, Ve&^a compris tnive deux courbes IsoLliermes. C'est eu 1817, Jaas un trtivajt remarquablf

^ir\'\

qui a fait époque dans la méléorologîe, qu'il est parvenu le premier à cxin&tniiri des lignes isothermes dans notre hémisphère, en discutant les obsen-ilKwss recueillies jusqu'alors dans dïiïéreiits pays". Depuis, le nombre de points m l'on a observé s'est considérablement accru; si bitm que M. Malilmaiia a (» calculer les moyennes des observations faites en 305 slatiotis, prl§fô iim toutes les parties du monde. Profilant des nombreuses données rasseinliléts de tous côtés, M, Kaemt?., en 183t, a repris le travail de De Hymbobli, fit i trouvé des lignes isothermes qui se contondent, sauf en quelques poînU, im celles de son devancier^.

La fig- 823 montre les courbes isothermes de 25% 10% 15% iO% 5% Û*,

' Mémoirti de k SoHél^ HWrriicit , t. lit, ji, 4ilî.

^ fiiurs rfc mîUomÏQQtti àc M. Ksicmlz^ trnitucUctii Trait ça ï:^e« |k ITo et >uiv.

— 5®, — 40°, et — 15° ; les quatre premières sont interrompues dans le grand Océan. En comparant ces courbes aux parallèles de 20°, 40°, 60°, et 80° de latitude, on voit facilement qu'elles s'éloignent des pôles, dans TAsie et dans TAmérique. Ce sont donc des continents plus froids que TEurope et que le grand Océan. A partir de Tisotherme de 5°, on voit se dessiner deux inflexions qui tournent leur convexité vers le pôle. Ces inflexions se prononcent de plus en plus, de manière que la courbe tend à prendre la forme d*un 8 ; puis, elle se sépare en deux parties distinctes, de manière à envelopper deux points voisins des pôles, où la température moyenne est plus basse que partout ailleurs, sans excepter le pôle terrestre.

PAies eu froid. — On a admis pendant longtemps qu'il existait dans notre hémisphère un seul pôle glacial, c'est-à-dire un seul point présentant un minimum de température moyenne. Ce point était placé entre l'île Mclville et le pôle géographique, à peu près à égale distance de l'un et de l'autre. Mais, depuis qu'on a reconnu que les lignes isothermes Ée dépriment et finissent par se diviser en deux systèmes de courbes fermées, il a fallu renoncer à cette opinion. Brewster, le premier, a admis l'existence de deux pôles du froid, situés au nord de l'Amérique et de l'Asie. M. Kaemtz place l'un au nord du détroit de Barow, en Amérique, et l'autre en Sibérie, à l'est du cap Taymour. Sur la fig. 823, on reconnaît facilement la position de ces points, à l'inspection des courbes isothermes qui les entourent. D'après M. Berghauss, la température moyenne du premier serait de — 19°, et celle du second de — 17°. Ces nombres sont, du reste, fort incertains, de môme que les positions des pôles du froid ; on conçoit, en effet, qu'on n'a pu faire d'observations suivies, dans ces régions glacées, où les plus intrépides voyageurs ne peuvent séjourner qu'au péril de leur vie.

Quant à la température moyenne du pôle géographique, elle n'a pu être observée directement, et les valeurs que lui assignent divers physiciens diffèrent notablement les unes des autres. Ce qui est certain, c'est que cette température n'est pas la plus basse, comme on l'a cru longtemps. Ainsi, Parry, qui a séjourné pendant 10 mois à l'île Melville, y a trouvé une température moyenne de— i8°,5; les extrêmes ont été — 47° el+15°6. Tandis queW.Scoresby, plus près du pôle, sous le 78* degré de latitude, n'a trouvé que 8° à — 9°. On a donc pu dépasser les points les plus froids de l'hémisphère boréal. C'est par le nord de l'Europe, et en suivant à peu près le méridien de Paris, pour éviter les pôles du froid, qu'on peut espérer d'atteindre le pôle géographique.

Equaceiir thermal. — De Humboldt fixe à 27°, 7 la température moyenne de l'équateur. Mais les obsen^ations sur lesquelles il s'appuie ont été faites aux bords de la mer. Dans l'mtérieur des continents, on trouve une moyenne plus élevée. M. Dou ville a trouvé 32° au Congo ; M. Boussingault a conclu de ses observations dans différentes parties des Andes, une moyenne de 28° : dans l'intérieur de l'Afrique, on a trouvé 29 '. On voit donc que l'équateur géographique n'est pas une ligne isotherme. On nomme équateur thermal, la ligne

METEOROLOGIE.

isotherme dont la température moyenne est la plus élevée. M. Berghanss i reconnu qu*elle s*éléve de quelques degrés vers le nord, dans l'intérieur de rAfrique, et coupe la ligne équinoxiale en deux points opposés situés, ru dans rtle de Sumatra, et l'autre sur la côte du Pérou ; d'où l*on peut condore qu'elle redescend vers le sud dans le grand Océan. Au reste, la configaratk» de Téquateur thermal est mal connue, à cause du trop petit nombre d'obsemtiens, et de l'incertitude qui régne sur l'exactitude de la plupart d*entre elles. 4440. Températures sar un même méridien. — La tempéraim moyenne va en diminuant sur les divers méridiens, suivant des lois différentes,

puisque les isothermes ne se confondent pas avec les parallèles.

Pour donner une idée de la loi de cette diminution, nous avons représenté (fig, S^4t) les températnres moyennes aux différentes latitudes du méridien qui traverse TAsie et l'Amérique, méridien qui panft présenter une température moyenne intermédiaire à celles du demiméridien le plus chaud qui traverse l'Afrique, et du demi-méridien le plus froid, qui traverse le grand Océan. Les latitudes sont comptées sur Taxe horizontal , et les températures sur les verticales, à l'échelle de i"™ par degré. En France, il faut s'avancer de 185200"* vers le nord pour trouver une diminution de P.

Zones isotiiermes. — Les météorologistes partagent généralement la surface du globe en sept zones isothermes, de la manière suivante :

Fig. 824.

1 Zone lorride, ou équatoriale.

2 Zone chaude

3 Zone douce

•i Zone tempérée

5 Zone froide

6 Zone très froide

7 Zone glaciale, ou polaire. .

de 30°

de 25

de 20

de 15

de 10

de 5

de 0

4444. HOTENNBS HIBERNALE ET ESTIVALE. — La nature d'un climat De dépend pas seulement de la température moyenne, mais encore de la plus bas^ et de la plus élevée. Par exemple, avec une môme moyenne, les hivers peuvent être très doux, ou assez rigoureux pour faire périr certaines espèces animales ou végétales, et les étés très chauds, ou trop modérés pour que certains fruits puissent mûrir. Par exemple, à Paris, avec une moyenne de plus de 10% le

raisin ne donne qa*un vin à peine potable, tandis qu*à Astrakhan, sur la mer Caspienne, tous les fruits sont exquis, et cependant la moyenne n*est que de 9*^. il est donc important de considérer séparément les températures moyennes de l'hiver et de Tété.

1^ Ton fait passer des lignes par les points qui possèdent les mêmes moyennes hibernales, on obtient ce que de Humboldt appelle des lignes isochimèneê. Il nomme lignes isothères, des lignes qui passent par les points qui ont la môme moyenne estivale. Les courbes isothères et isochimènes, beaucoup plus irréguliéres et moins connues que les lignes isothermes, ne leur sont pas parallèles, el peuvent même les couper.

LiffBM isoehiaièBes. — Ces lignes sont importantes à considérer, en ce qu'elles forment la limite géographique de certains végétaux : par exemple, l'olivier ne dépasse pas Tisochimène de b" ; celle de — 1 ° à i "^ sert de limite au hêtre, au mûrier et au châtaigner. On peut dire, en général, que les lignes isochimènes descendent à travers l'ancien continent de Touest à Test, en formant avec les parallèles des angles très ouverts. La ligne de — 1*^ à -f-l ° passe à Uleaborg (Norvège), Berlin, Bade, Sébastopol et Pékin ; elle descend ainsi de 21 "" de latitude, de Uleaborg à Pékin. A égale latitude, les hivers sont donc beaucoup plus froids en Chine que dans la partie occidentale de l'Europe, où les eaux de la mer s'enfoncent profondément dans les terres. Dans l'Amérique septentrionale, on a remarqué un fait analogue. Sous la môme latitude, les contrées situées à l'ouest des monts Apalaches supportent des hivers plus rigoureux que celles de l'est qui sont plus près de la mer. Les étés sont aussi plus chauds du côté de l'ouest.

EJi^es isotiières. — Ces lignes sont beaucoup plus irrégulières que les autres, et encore moins connues. En Europe, elles semblent être dirigées à peu près suivant les méridiens : ainsi, la moyenne estivale est à peu près la même à Lisbonne et à Christiana, dont les latitudes diffèrent de 19 degrés. Si l'on marche vers l'est, on trouve des bandes isothères, dirigées du nord au sud, dans lesquelles la moyenne estivale est sensiblement constante. Cette moyenne va en augmentant d'une bande à l'autre, jusque vers le milieu de l'ancien continent. Cette môme augmentation se montre de nouveau quand on s'approche de l'extrémité orientale de l'Asie.

Comme les lignes isochimènes qui traversent l'Europe se rapprochent rapidement de l'équateur quand on marche vers l'est, on voit que la différence entre les étés et les hivers est d'autant plus grande qu'on s'approche davantage du milieu de l'ancien continent et de l'équateur. Voici quelques exemples pris à peu près sur la môme latitude :

Eté in? 22»,8 21«J 210,8

Biver 4o,7 2o,« — 0o,6 — 3o,4

Différeoce U«,5 20o,6 21«,7 26o,2

On peut dire, en général, que, sur un même méridien, la différence en^ les moyennes estivale et hibernale est d'autant plus grande que la moyeaiie annuelle est plus basse. La difTérence est encore plus prononcée quand, a lieu de considérer les moyennes de Tété et de Thiver, on considère cdies da mois le plus chaud et du mois le plus froid. Ces résultats s'expliquent pir l'augmentation de la différence de durée entre les jours et les nuits, à mesire qu'on s'avance vers le pôle. Enfin, on remarque que la différence entre \t< saisons, est moins prononcée prés des points où les courbes isothermes se relèvent vers le nord, que prés des points où elles s'avancent vers Téqualw.

44 f s. Température de rhémlsphère austral. — On ne possède qu'oB

très petit nombre d'observations dans l'hémisphère austral. On a reconno cependant que l'isotherme de 5° coupe l'Amérique à la latitude de 55**, vcts le détroit de Magellan. C'est aussi à la latitude de 55° que l'isotherme de 5* coupe l'Amérique du nord. Au cap de Bonne-Espérance, la température moyenne est plus basse de 3° que dans l'hémisphère boréal, à égale distance de l'équateur. Les eaux de l'Océan austral sont aussi plus froides que celles des mers du nord, à égale latitude. On admet assez généralement que l'hémisphère austral est plus froid que l'autre, mais ce point n'est pas parfaitement établi. 11 paraît certain du moins que dans le premier, dont l'Océan recouTue presque toute la surface, les étés sont moins chauds que dans l'autre, quoique la terre soit plus près du soleil quand l'hémisphère austral est dans l'été, que lorsque cette saison arrive pour l'hémisphère boréal. Les hivers sont aussi plus doux dans le premier hémisphère.

f H3. Températures extrêmes. — Il nous reste à considérer les températures cxtrt^mes qui se produisent pendant l'année, et qui forment un élément très important du climat. En ciïet, un froid intense, ne durât-il que quelques jours, peut suffire pour faire périr certaines plantes, et en rendre la culloR impossible. Ces températures extrêmes peuvent être considérées soit d'une manière absolue, c'est-à-dire avec la valeur très variable qu'elles présenleut chaque année, soit en moyenne, c'est-à-dire qu'on peut prendre la moyenne de? températures les plus basses observées pendant plusieurs années, ou des températures les plus élevées. M. Saigey * a formé le tableau suivant, en compannl les résultats moyens obtenus à différentes latitudes :

Températures moyennes .. . 30^ iO" <0" 0»» — <0« — îo« — i3«

Maximum 48 41 .34 ?6 19 4 2 9

Minimum 12 f — U —U —36 — ,S2 — 57

Variations totales 36 4i 48 52 58 04 ôô

On voit que les extrêmes sont d'autant plus écartés l'un de l'autre que h

> Petite physique du globe, t. \ p. 63.

température moyenne est pins basse, c*est-à-dire la latitude plus élevée, résultat analogue à celui que nous avions déjà remarqué relativement aux moyennes hibernales et estivales (1411).

La plus forte chaleur qu on ait notée sur la surface du globe a été supportée par Lyon et Ritcliie à Toasis de Mourzouck ; ils virent le thermomètre atteindre à 54°. Burckard Ta vu monter à 47°, 4, à Esné, dans la haute Egypte, par un chamsin, vent chaud venant du centre de TAfrique. Les plus grands froids ont été observés vers le pôle nord. Le mercure y reste quelquefois gelé pendant plusieurs semaines ; ce qui suppose un froid de — 40"" au moins. Parry a vu le thermomètre descendre jusqu'à — 50®, et Black, au nord de T Amérique, a supporté un froid de — 56°, 7. C'est la température la plus basse qu*on ait observée. L'écart entre les extrêmes, 54° et — 56°, 7, est de 110°, 7.

A Paris, la chaleur extrême a été, en moyenne, depuis le commencement de ce siècle, de 32°, 8, et le froid extrême de — 10°,5. Qu^nt aux extrêmes absolus, la plus haute température a été de 38°, 4, le 8 juillet 1793; et la plus basse de —22°, 5, le 31 décembre 1788.

Quand il s'agit d'apprécier les efTets du maximum et du minimum sur la végétation, il ne suffit pas d'en connaître les valeurs, mais il faut encore savoir combien de temps ces températures extrêmes ont duré. C'est ainsi qu'un froid Tif, mais qui ne dure que quelques instants, à la fin de la nuit, peut n'être pas préjudiciable aux plantes qui n'en ressentent l'influence que dans les organes superficiels ; tandis qu'un froid moins vif, mais qui dure plusieurs heures, peut les faire périr. Flaugergues avait imaginé d'apprécier la durée do froid pendant la nuit, en observant l'épaisseur de la glace formée sur l'eau; il avait même imaginé un instrument nommé kruomètre, destiné spécialement à ces sortes d'observations. De Gasparin arrive au même but au moyen d'un simple vase rempli d'eau, exposé à l'air et abrité sur les côtés par des nattes en paille. L'épaisseur de la glace formée, épaisseur qui ne dépend pas seulement du minimum, mais aussi de sa durée, donne une idée de la « somme de froid » éprouvée par les plantes.

1444. CLAsnncATioir DBS CLIMATS. — On a distingué les climats les uns des autres non seulement d'après la température moyenne, mais encore d'après l'écart des températures extrêmes. Déjà Hippocrate, dans son Traité des airs, des eaux et des lieux, semble distinguer les climats en uniformes et variables. Buffon a désigné sous le nom de climats excessifs ceux dans lesquels les extrêmes diffèrent beaucoup. Quand la différence est modérée, on a un climat variable; et un climat uniforme ou constant y quand la différence est faible. Par exemple, Paris possède un climat variable ; la différence entre la moyenne du mois le plus chaud, 18°,01 et celle du plus froid, 3°, 59, est de 14°,42. Les climats de New-York et de Pékin sont excessifs, la différence entre le mois le plus chaud et le plus froid étant de 30°, 8 et 33°, 2. Il en est de même de Pétersbourg, Moscou, Jakouzk; les différences entre les moyennes estivale et hibernale sont 23°,6; 27°, 7; 56°, 1. Les îles Feroe et Shetland jouissent d'un

5t)0 MÉTÉOROLOGIE.

climat constant, car les difTérences entre les moyennes estivales (i I "^ ,6 et i i%9» et les moyennes hibernales (3°,9 et 4°) ne sont que de 7*^,7 et 7** ,9.

Nous allons voir que les climats constants appartiennent aux Iles basses et aux côtes, et les climats excessifs, à Tintérieur des continents. De I& la diiision, généralement adoptée par les météorologistes, des climats en dimaU maiim et climats continentatix,

ii45. Des eanses qui modlflent les ellmats. — Les irrégularités des courbes isothermes, isochimènes et isotlières, montrent que les climats m dépendent pas seulement de la latitude. Ils sont influencés par réteoduerebtiif des mers et des terres, la direction et la configuration des côtes plus ou moiis découpées, le relief des continents, la direction des chaînes de montagnes, les vents régnants, les courants de la mer, la nature du sol, la végétation qui k recouvre, etc.

Si la surface de la terre était unie et partout identique, la dislributic» de la température ne dépendrait que de la latitude ; mais il n*en est pas aiosi. On peut dire, en général, que le voisinage des grandes masses d*eau éléTeb température moyenne et rapproche les extrêmes; les climats sont donc phs uniformes dans les points où les lignes isothermes s'avancent vei^ le oori Ce résultat s'explique facilement : les rayons solaires pénétrent à une certaine profondeur dans la mer et échauffent une couche d'eau assez épaisse, de manière que la température ne s* élève pas beaucoup à la surface, pendant l'été. D'un autre côté, la température de l'eau s'abaisse peu pendant l'hiver, parte que la faible chaleur de la surface s'étend h une grande profondeur. Or, l'air en contact avec la mer tend à en prendre la température ; et il en est de mène de l'air des îles basses, et des côtes qui présentent iVn grand nombre de golfes — Les vents de mer adoucissent le froid pendant l'hiver, et diminuent h chaleur pendant l'été. Ainsi, les vents d'ouest, qui soufflent très fréqueiuraenl, surtout pendant l'hiver, donnent aux côtes occidentales des deux continent un climat plus égal que celui des côtes orientales. De plus, ces vents humide> n'activent pas Tévaporation, qui est une cause de refroidissement; et, en précipitant leur vapeur, pendant l'hiver, ils forment une brume qui empêche krefroidissement par rayonnement vers l'espace.

Sur les continents, au contraire, dans les parties éloignées de la mer, li transparence de ralmosphùre, qui favorise à la fois l'irradiation solaire et It rayonnement vers l'espace, l'accumulation de la chaleur dans les couche? superficielles du sol qui s'échauffent considérablement et se refroidissent de môme, rendent les climats excessifs.

Ces considérations, développées pour la première fois par L. de Buch, nous expliquent pourquoi l'Europe, dans laquelle on remarque de nombreuses niei^ intérieures et des golfes mullipliés, possède un climat marin, surtout sousk méridien du mont Blanc, qui rencontre relativement le moins de terre. A parti: (le ce méridien, les extrêmes se séparent un peu quand on marche vers l'ouest, et de plus en plus quand on s'avance vers l'est. Ainsi, le climat de la Chine

TEMPÉMTURES A DIFFÉRENTES LATITUDES. 56i>

est excessif; à Pékin, oi\ la température moyenne est la môme qu*eu Bretagne, l*été est plus chaud qu'au Caire, et l'hiver aussi rigoureux qu'à Upsal. En remontant vers le nord de TÂsie, on trouve à Irkoutsk sur la Lena, et à Tobolsk et Barnaul sur TObi, les mêmes étés qu'à Cherbourg, Berlin et Munster ; le thermomètre se maintient des semaines entières à 30° et 31°, mais les hivers présentent une température moyenne de —18° à — 20. L'adoucissement du froid quand, après avoir dépassé le pôle glacial, on s'approche du pôle géographique, s'explique par l'existence d'une mer libre et profonde, reconnue par le capitaine Weddel, et qui paraît s'étendre jusqu'au pôle, à partir de la latitude, des nouvelles Orcades et des nouvelles Shetland.

Dans TAmérique septentrionale, on remarque des faits analogues, et particulièrement la différence de climat des côtes occidentales et orientales. Ainsi, tandis que la nouvelle Californie jouit d'un climat uniforme, la partie orientale des Etats-Unis possède un climat excessif. Du reste, les excès des températares moyennes de l'Europe occidentale sur celles de l'Amérique orientale, à égalité de latitude, vont en augmentant quand on s'avance vers le nord : par exemple, les moyennes sont à peu près les mêmes au Caire et à Saint-Augustin (Floride), et il y a une différence de 3°, 8 entre celles de Naples et de New- York ; de 7°, 7 entre celles de Bordeaux et d'Halifax ; de 11°, 5 entre celles de Gothenbourg et de Nain, dans la Floride.

L'état climatologique des pays voisins de la mer est aussi dû, en partie, à certains courants marins qui apportent vers les côtes, notamment vers les deux rives de l'Atlantique, des masses d'eau échauffées par le soleil de l'équateur. Ces courants tendent à élever la température des côtes de l'Europe occidentale, ainsi que de quelques points des côtes orientales de l'Amérique. Nous reviendrons sur les directions de ces courants (1132).

1446. Climats iocaax. — Indépendamment des climats qui s'étendent sur de vastes contrées, on remarque des climats locaux qui affectent des régions peu étendues, et qui se distinguent du climat général de la contrée où ils se rencontrent. Les caractères particuliers de ces climats dépendent de circonstances locales, comme la nature du sol, l'état de la culture, l'étendue des forêts ; la direction et la configuration des vallées donnant lieu à certains vents, le voisinage des montagnes et leur orientation; l'existence de lacs, de cours d'eau, de marécages. Ces influences locales impriment aux courbes des températures moyennes et extrêmes, une foule de petites sinuosités irrégui ières que l'on néglige quand on cherche la direction générale de ces lignes à la surface du globe.

Partout où régnent des vents chauds et humides, la température s'élève ; les vents secs et froids la font, au contraire, baisser. Les marécages sont une cause de refroidissement, par l'évaporation abondante dont ils sont le siège; et, dans les latitudes élevées, par la glace qu'ils conservent jusqu'au milieu de l'été. Quant aux forêts, il semble qu'elles rendent les climats plus irréguliers, car on a observé eu Amérique, que le déboisement a rapproché les extrêmes n 36

(le température et a probablement un peu élevé la moyenne. Les forêts refroidissent les contrées qu*elles recouvrent, en interceptant les rayons solaires, en augmentant la surface rayonnante, et parce qu*il se fait une active évaporation à la surface des feuilles. De plus, elles arrêtent les vents de mer et la empêchent de pénétrer dans Tintérieur des continents.

IT. Températare de Tatmosphère à diflérentes haotMin.

4447. DtjëerolBsement de la températnre h mesnre qii*OM s*élève.—

C*est un fait connu de toute antiquité, que la température s*abaisse à mesure qu*on s'élève au-dessus de la surface de la terre. Les observations faites sur les hautes montagnes, les neiges perpétuelles qui couronnent leur sommet, oit mis cette loi en évidence. On Ta souvent vérifiée depuis Tinvention des aérostats; Gay-Lussac, parti de Paris, lors de son célèbre voyage aérien, avec uie température de 30°, 7, a trouvé — 9°5 à la hauteur de 6977" ; ce qui fait ai» différence de 40°, 2.

Caoses du froid des hautes règloas de Talr. — La chaleur que reçoit l'atmosphère vient du soleil ; une partie des rayons de cet astre la traverse et parvient à la surface du sol, l'autre est absorbée par l'air et sert à l'échaulTer; mais la proportion absorbée est d'autant plus petite que l'air est plus pur H moins dense. Les couches supérieures de l'atmosphère s'échauffent donc peo. tandis que les couches inférieures, plus denses et généralement moins pures, absorbent une bien plus grande proportion de chaleur. En outre, les nvoD> qui arrivent à la surface de la terre en élèvent notablement la température: cette surface échauffe par son contact l'air qui la recouvre, et émet à traver? l'atmosphère des rayons de chaleur obscure pour lesquels l'air est moins diathermane que pour les rayons lumineux (733). Ces rayons obscurs sont donr absorbés en grande quantité par les couches inférieures avant de panenir au\ couches plus élevées. Les premières s'échauffent donc de trois manières : par l'absorption des rayons directs du soleil, par le contact du sol échauffé, et par l'absorption des rayons obscurs émis par la surface de la terre ; on voit qu'il se produit là un elTel analogue à celui que l'on observe dans la chambre d*» Saussure (82-i).

Les couches inférieures échauffées et dilatées tendent à s'élever en vertu df leur légèreté spécilique, et à transporter ainsi de la chaleur dans les régioo> supérieures. Mais il faut remarquer que ces couchés, en montant, sont soumises à des pressions décroissantes, et par conséquent se raréfient, ce qui le> refroidit (iOil). Du reste, ces mouvements n'ont lieu que tout près de b surface de la terre, quand le soleil échauffe fortement le sol ; et il est facile de voir qu'ils n'ont pas lieu dans l'ensemble de l'atmosphère. En effet, il suflit. pour qu'il y ait équilibre stable, que les couches aillent en diminuant dedensiif

TEBfPÊKATURES A DIFFÉRENTES HAUTEURS. 563

de bas en haut ; ce qui dépend à la fois de leur température et de leur pression. Si nous supposons que le sol soit à 25°, et que la température de Pair diminue de 1** pour 30" d'élévation, la couche d'air inférieure "échauffée à 25'' ne pourra s'élever ; car, pour qu'elle monte de 30", il faudrait que sa densité fût moindre que celle de la couche d'air qui se trouve à cette hauteur. Or, si nous désignons par 1 la densité à 0° sous la pression de 760"*"*, la densité de la couche à 25"*, sous la môme pression, sera jrivn =0,916. La densité de la couche située à 30" de hauteur, dont la température n'est que de 24°, serait de ,,W^4 si la pression était la même ; mais comme la pression diminue à peu près de I"»" pour une élévation de 10"»,5 (I, 396), ce qui fait S^^^SO" pour une hauteur de 30", la densité ne sera que i^î^rïT • ità-l.%t = 0,909, un peu plus faible que celle de la couche à 30° . Il n'y a donc pas de raison ' pour que celle-ci s'élève et vienne prendre la place de l'autre.

Frald des hantes moata^Bes. — Le refroidissement des montagnes s'explique autrement que celui de l'air. Les sommets élevés rayonnent vers l'espace dans une infinité de directions à travers une atmosphère rare et pure, d'une épaisseur moindre que dans les plaines, et d'un très grand pouvoir diathermane. De plus, il n'y a pas, comme au-dessus des régions basses, une couche atmosphérique échauffée qui rayonne vers la terre la chaleur qu'elle a absorbée. Il est vrai que si les couches d'air qui régnent au-dessus des montagnes laissent facilement sortir les rayons émis par le sol, elles laissent aussi passer facilement les rayons solaires (1096) ; mais l'excès d'intensité de ces derniers rayons ne compense pas l'excès de déperdition de ceux qui partent du sol, puisque c'est surtout pour les rayons obscurs que la différence de diathermanéité de l'air des plaines et des montagnes est sensible. M. Ch. Martins, qui a publié un bon travail sur ce sujet \ ajoute à ces causes de refroidissement l'ascension des couches d'air le long des flancs des montagnes, et leur refroidissement à mesure qu'elles s'élèvent. Aussi, peut-il arriver, pour les plateaux élevés et éloignés des sommets isolés, que la température soit plus basse sur ceux qui sont h une moindre hauteur. Par exemple, de Humboldt a trouvé dans les villes de Popayan, Mexico, Bogota et Quito, qui sont situées sur des plateaux élevés de 1769'°, 2277", 2660" et 2907" au-dessus de la mer, des températures de 20°, 17°, 16° et 15^. — M. Saigey considère comme une des causes du refroidissement des montagnes, l'évaporation abondante qui se fait à leur surface, dans un air très raréfié. M. Ch. Martins a particulièrement insisté sur cette cause, et c'est à la vapeur abondante qui se dégage, et qui se condense bientôt dans Tair froid, que sont dus ces brouillards qui s'élèvent des flancs des montagnes quand ils sont très humides, et qui forment ce que Peltier a appelé le fumage des montagnes.

1 Annales de chimie el de physique, 3® série, t. LVIIl, p. 503.

ii48. E.0I dii déeroiasemeiit de la températiire i^ wm^mmwe^m s'élève. — Cette loi est très importante à connaître pour le calcul des réfractioBs astronomiques, et pour établir la formule qui sert à mesurer les hanteors au moyen du baromètre (1, 398). Jusqu'à 3000"* de hauteur, rabaissement (k température est à peu près proportionnel à la hauteur; mais au-delà, cette M ne peut plus être admise. La meilleure série d'observations sur ce sujet a été faite par Gay-Lussac en 4804, lors de son voyage aérostatique; il observa le thermomètre à 20 hauteurs difTérentes, et, arrivé à 6977"*, il trouva une différence de 40"", 2 sur la température à Paris au même moment. D*oû Ton condot un abaissement de i "" pour 1 73"* d'élévation, en admettant que le décroissemeot de température soit uniforme.

Presque toutes les autres séries que nous possédons ont été faites sur les montagnes ; or, il parait certain que la température de l'air sur les montagnes est plus basse que celle des couches atmosphériques à la même hauteur ; c'est pour cela que le voisinage des hautes chaînes rend les climats plus rigoureoi. il faut, du reste, dans ces sortes d'observations, choisir autant que possible des pics isolés, autour desquels l'air puisse circuler librement.

Parmi les observations les plus remarquables, nous citerons celles it de Saussure, au sommet du mont Blanc, oi\ il trouva — S'^jSS, tandis que le thermomètre marquait 24° à Chamounix, et 28" à Genève, à 4372" phis bas. D'où l'on conclut un abaissement de température de i " pour une élévation de 144 mètres. De Huraboldt a trouvé 191 mètres pour 1° sur différents sommets des Andes, et 218™ dans son ascension au Chimborazo, où il est parvenu à 5876'" au-dessus de la mer. Ramond a trouvé, dans les Pyrên<^es, 148"»; M. Martins, 144™ sur le mont Ventoax;M. Kaemtz, 149"* sur le Rigi Les différences entre ces divers résultats ne proviennent pas seulement de ce que la température est plus basse sur les montagnes qu'à la rn^mp hauteur au-dessus des plaines, et de ce qu'elle est influencée par la forme de la montagne et l'état de sa surface, mais surtout de ce que le décroissemenl de la température dépend de l'heure du jour, de la saison, et de la latitude dii lieu d'obsenation, comme nous le verrons bientôt. Qmnd on veut se contenter d'une première approximation, on peut admettre, en nombre rond, 180" par degré dans nos climats, et 200" sous l'équateur.

if 19. Relation entre la tempèratnre et la pression Ik dinéreaf^ hauteurs. — L'intérêt majeur qu'ont les astronomes à connaître la loi du décroissement de la température jusqu'aux limites de l'atmosphère, a engag.' les géomètres à soumettre la question au calcul. Mais on n'a disposé d'abord que d'un petit nombre d'observations, et aucune n'avait été faite pendant h nuit, qui est le temps où l'on observe principalement les astres. De plus. U plupart des géomètres ont admis que l'atmosphère n'avait pas de limite, et que les couches supérieures étaient indéfiniment refroidies; hypothèses qui les ont conduits à des résultats inadmissibles. Ils ont cependant reconnu que li

TEMPERATURES A DIFFERENTES HAUTEUaS.

dimioution deia température avec la hauteur n'est pas uniforme, et ils ont alors cherché une relation entre la température des couches atmosphériques et leur pression. M. Saigey S en combinant toutes les observations connues, est arrivé, de la manière suivante, à une relation fort simple entre ces deux éléments.

Supposons qu'on descende du haut de Tatmosphère, où la pression est nulle, à la surface de la terre où la température soit de 30"* et la pression de TôO"", et qu'on note la température toutes les fois qu'on trouve une augmentation de pression de 50"*"; admettons enfin que' la température de la dernière couche atmosphérique soit de — 62° (nous verrons plus loin comment on arrive à ce nombre), on formera le tableau suivant:

PRESSIONS

TKMPéRATURES.

DIFFÉRENCES

PRESSIONS

TEMPÉRATURES

DIFFÉRENCES

Omm

On voit que la température n'augmente pas uniformément comme lapres»ion, puisque les différences ne sont pas égales entre elles. Mais si l'on retranche chacune de ces différences de celle qui la précède, on trouve sensiblement le même excès 0'',4. Les températures varient donc en progression arithmétique dont la raison est 0°,4, quand les pressions varient en progression arithmétique dont la raison est SO"".

M. Saigey, en s'appuyant sur les observations faites à Fribourg, à Genève et à l'hospice du mont Saint-Bernard, admet que la loi que nous venons d'indiquer se vériHerait de même pour toute autre température de la surface du

I Petite phyfique du globe, t. I, p. 79.

METEOROLOGIE.