TEMPÉRATURE DU SOL

a liea est proportionnelle, en un même lieu, à la racine carrée de la période considérée. Ainsi, les variations diurnes cessent à une profondeur 19 fois plus petite environ que les variations annuelles; le carré de i 9 étant 36i, qui diffère peu du nombre de jours de Tannée. En France, la limite des variations diurnes se trouve à !■" environ de profondeur, et en Allemagne de 0*,6 à 0»,8.

La couche dans laquelle les variations annuelles cessent d*étre sensibles, se nomme couche invariable ; elle se trouve à une profondeur d'autant plus petite, que les extrêmes différent moins, c'est-à-dire qu'on s'approche davantage de l'équateur, où elle n'est *qu'à quelques mètres, tandis qu'en France elle se trouve à 20 à 30", et en Allemagne entre G" et 10".

II. Les différences entre le maximum et le minimum diminuent dans les couches en formant une progression géométrique quand les profondeurs croissent en progression arithmétique. Ces différences, rf, peuvent donc être représentées par la formule d = cn~~ , dans laquelle h représente Li profondeur, et c et n des constantes que l'on détermine au moyen de deux observations.

M. 0"ètelet a commencé, en i834, une série d'observations pour vériûer cette loi; il a enfoncé des thermomètres à longue tige jusqu'à 8" de. profondeur. Les résultats obsenés n'ont différé de ceux que donne la formule, que de quelques dixièmes de degré, tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre. Il faut remarquer cependant que cette formule n'est pas vraie pour /i = 0 ; elle ne donne donc pas la température à la surface.

ui. La moyenne annuelle observée à différentes profondeurs coïncide sensiblement avec celle que l'on observe dans l'air. D'où il résulte que cette dernière peut être évaluée au moyen de l'observation d'appareils enterrés à l'abri de l'influence du rayonnement. Mais il faut remarquer que le maximum et le minimum ne se manifestent pas aux mômes époques dans les différentes couches, à cause du temps que met la chaleur à pénétrer dans la terre. M. Quételet a trouvé, à Bruxelles, que la vitesse moyenne de transmission, à partir de la surface du sol, avait fait parvenir la chaleur jusqu'à 7",80 pendant 144 jours, ce qui donne 0",3 en 6 jours. Les variations diurnes mettent à peu prés 3 heures à parvenir à une profondeur de 0",1. Voici quelques-uns des résultats produits par cette lenteur de transmission ' :

l» Pendant les mois de rfectfmftrc, janvier et /ët;ner, la température va en croissant à peu près uniformément avec la profondeur jusqu'à la couche invariable. 2® En mnr$ et avril, la température décroît très vite jusqu'à 0",45 environ, puis moins vite, pour augmenter ensuite. 3<* Pendant les trois mois qui suivent, la température suit les mêmes lois, seulement la température décroît moins rapidement et jusqu'à une plus grande profondeur. 4® Au mois d'aoâ/, la température diminue à peu prés uniformément jusqu'à la couche

1 Garaier, Ttailé de méléowlogief p. 4 1 .

invariable. 5» En septembre^ elle est sensiblement uniforme jusqu*à une petite distance de la couche invariable, près de laquelle elle décroît un peu. 6* En octobre et novembre, la température augmente jusqu'à une profondeur de 6" environ, puis devient sensiblement constante jusqu à la coudie invariable. 7® Dans la couche où la température ne varie que de i*" par an, le maximoa se manifeste pendant que le minimum a lieu dans Tair, et réciproquement; les ^sons sont donc renversées. Cela a lieu à une profondeur de 8"> environ dans nos climats, et à 8<",50 à Bosekop, d*après les observations de M. Bravais.

1129. De la «oache invariable. — D*aprés ce que nous venons de voir, il y a, à une certaine profondeur, une couche où les'variations annuelles de h température cessent d'ôtre sensibles. C*est à partir de cette couche de température invariable que Tinfluence de la chaleur centrale commence à se manifester. Depuis un temps immémorial, on avait remarqué que les cavernes, les caves profondes paraissaient froides en été et chaudes en hiver, résultat qui s'explique par la constance de leur température, qui contraste avec celle de Tair. Mais avant l'invention du thermomètre, on ne pouvait arriver à cette explication. C'est à Cassini, en i67i, qu'est due la première observation à ce sujet : il reconnut que la température des caves de l'Observatoire de Paris, dont la profondeur est de 27'*,60, ne change pas pendant toute Tannée. En 1 730, Lahire constata de nouveau ce phénomène, dont le comte de Cassini, qui en comprit le premier toute la portée, fit en i77i l'objet d'études suivies. En juillet 1783, de concert avec Lavoisier, il établit à demeure un theroomètre à mercure très sensible, destiné à constater indéfiniment le phénomène. Ce thermomètre peut donner ^ de degré, fraction qui correspond à une longueur de -} millimètre ; son réservoir est enfoncé dans un vase de verre rempli de sable fin. Les observations de Cassini et celles de Bouvard ont montré que la température des caves de l'Observatoire est de 11°, 82. Pendant 50 ans, elle ne s'est écartée de cette moyenne que de {' au-dessus et au-dessons, et encore est-on autorisé à attribuer ces légères différences à un courant d'air provenant des carrières qui s'étendent sous Paris, et dans lesquelles on faisait des réparations. La température de l'air h Paris est de 10°, 67 ; celle des caves est donc un peu plus élevée.

1130. Application h révalaaCion de la moyenne d*uwk lies. — Puisque les moyennes annuelles observées à différentes profondeurs sont égales entre elles, la température de la couche invariable doit être égale à la moyenne de l'air. C'est, en effet, ce qui a lieu à peu près. De là une méthode prompte pour trouver la moyenne des lieux où l'on ne peut séjourner. Mais il faut éviter de descendre au-delà de la première couche invariable, autrement la température pourrait être influencée par la chaleur centrale. Par ce moyen. M. Boussingault, en procédant par la méthode que nous avons indiquée (10641 a pu obtenir la température moyenne de 128 localités situées entre il° de latitude nord et 5° de latitude sud. M. Erman a trouvé, àlakoutzh, en Sibérie, une température de — 7°, 5, à une profondeur de 16 à 17 mètres, el