TEMPÉRATURE DE L'ESPACE

plus élevée, d*un thermomètre ordinaire placé à un demi-mètre au-dessus du soi , et donnant la température de Tair ambiant. Il faut déduire de cette différence la température zénithale.

Remarquons d*abord que, si Factinométre était placé dans le vide sous une enceinte hémisphérique, de manière que son thermomètre pût voir Thémisphére font entier, il en indiquerait la température (778) ; mais s'il n*en voit que les deax tiers, et s*il est entouré d*air qui réchauffe, il donnera une température plus élevée que celle de l'enceinte. Pour trouver le rapport entre cette températore de l'enceinte et l'abaissement de l'actinomètre au-dessous de la température de l'air, M. Pouillet a formé un ciel artificiel au moyen d'un vase de zinc d'un Buétre de diamètre, au-dessous duquel il a placé l'actinomètre. Le vase de zinc ttait rempli d'un mélange réfrigérant qui lui communiquait une température de — 20'', et l'actinomètfe était placé successivement à des distances telles que son thermomètre pût voir {, i, | d'hémisphère. Dans chaque position, on notait la différence a entre la température de l'appareil et celle de l'air ambûint, qu'on prenait successivement à différentes températures. Ces expériences ont conduit au résultat suivant : si de la température t de l'air ambiant on retranche les J de la différence a, on trouve sensiblement la température z dn ciel artiûciel ; de sorte qu'on a z = i — f a.

Au moyen de cette loi, appliquée à la voûte céleste, M. Pouillet a calculé les températures zénithales à différentes époques de l'année et à différentes heures dn jour, et il a reconnu que ces températures s'élèvent et s'abaissent à peu prés comme celles de l'air ambiant. Ce résultat est d'accord avec ceux qu'avaient constatés plusieurs expérimentateurs : ainsi, M. Wells et M. Daniell ont vu, dans nos climats, la température de la surface du sol descendre à 7"" ou S"" an^essous de celle de l'air ambiant ; Wilson a trouvé la neige à 9° au-dessous de l'air, et Scoresby et Parry ont observé une différence semblable pendant qne l'air se trouvait à — 20°. La différence entre la température de l'air et celle de l'actinomètre étant à peu près constante, on voit que la chaleur de l'espace ne produit qu'un effet insensible, comparativement à celui que produit le rayonnement de l'atmosphère ; la température de l'espace est donc très basse.

II s'agit maintenant de trouver une relation entre la température zénithale z et la température de l'espace. D'abord, la quantité de chaleur émise dans l'unité de temps par l'unité de surface de l'enceinte zénithale, est donnée par la formule v = ma* (788). D'un autre côté, l'atmosphère émet une quantité de chaleur égale à méat, en appelant e son pouvoir émissif, et t la température moyenne de la colonne d'air verticale ; et Tespace émet une quantité de chaleur égale à ma*, en représentant par x sa température. Une partie de cette dernière quantité de chaleur est absorbée par l'air, de sorte qu'il n'arrive au sol que la quantité (1 — e') ma*, en appelant e' le pouvoir absorbant de l'atmosphère pour les rayons de l'espace. La quantité de chaleur envoyée par l'espace et l'air devant être égale, par définition, à celle qu'envoie l'enceinte zénithale, on aura

ma* =mea^ +(1 — e') ma^, ou a* = ea^ +(1 — e')a^.

En considérant cette équation comme une équation de condition à laqoelr doivent satisfaire les valeurs de la température zénithale données par Texpé* rience, M. Pouillet a pu déterminer des limites pour la température deTespaa. Mais Tévaluation de la température moyenne ( de la colonne atmosphènq» laisse beaucoup d'incertitudes.

M. Pouillet a alors cherché à se passer de cette donnée, et il y est panen en s*appuyant sur la constance des phénomènes qui se manifestent annueB^ ment dans les régions équatoriales. Il est arrivé, au moyen de diverses considérations ingénieusement déduites, et pour lesquelles nous renverrons à son Mémoire, à l'équation

dans laquelle les lettres représentent les mêmes quantités que dans les fo^Doiel^ précédentes. L'ensemble des expériences faites sur les rayons solaires dooiuat e' = 0,35 (1096), cette équation revient à

formule qui ne contient plus que l'inconnue x et le pouvoir émissif ou absorbant e de l'atmosphère relativement aux rayons terrestres. On voit que la plus petite valeur de a correspond à la plus grande de e. Or, e ne peut pas être plas grand que 1 . En lui donnant cette valeur, on trouve x = — 175°. D'où Tm conclut que la température de l'espace n'est pas inférieure h ce nombre. L^ expériences de température zénithale montrent que e ne peut être moindre que 0,8; ce qui donne x= — 115°. Des observations multipliées, faites i des latitudes et à des hauteurs très différentes, pourront seules faire connallrt la valeur comprise entre ces deux limites. M. Pouillet a conclu, des expériences qu'il a faites, le nombre — 142°, comme exprimant approximativement h température de l'espace. On voit que ce nombre est bien inférieur à ceux qw l'on avait obtenus jusque-là, et qu'il est peu au-dessus de la température <]ui correspond au zéro absolu, d'après M. Person (933),

Des expériences de M. Ch. Martins et A. Bravais montrent bien l'influrnfe de la couche atmosphérique sur la température zénithale : sur le Faulhoro. Vaciinomètre était à 6°, 27 au-dessous de la température de l'air ; et à Brieni/ à 2110 mètres plus bas, la différence n'était que de 4°,G2. Sur le graod plateau du mont Blanc, et h Chamounix à 2800" plus bas, les diflréreflee> étaient 10°, 82 et 5°, 62. Le rayonnement est donc beaucoup plus fort sut h montagne que dans la plaine, et le rapport des rayonnements croît plus rapide IBient que la hauteur; car, pour les deux premières stations, dont les hauteun au-dessus de la mer sont 570'" et 2680°', le rapport est 1,36 ; tandis qu'il H 1,98 pour les deux autres stations, dont les altitudes sont 1050" et 3930".