S 3. -> HYDROMÉTÉORES, OU MÉTÉORES AQUEUX

1154. On désigne sous le nom à* hydrométéores ou de météores aqueux \es phénomènes atmosphériques dus à la vapeur d*eau que contient Tatmosphère, comme la rosée, la pluie, la neige.... La partie de la science dans laquelle on se propose d'étudier, et principalement d'évaluer la quantité d'humidité répandue dans Tair, se désigne sous le nom d'hygrométrie. Nous allons d'abord nous occuper de cette branche de la physique.

41 5S. De rhamldlté de Talr et de ses effets. — H y a toujours de la sapeur d'eau dans l'air. Pour le prouver, il suffît d'y placer un vase rempli de glace ou d'un mélange réfrigérant: on voit, au bout de quelques instants, des gouttelettes d'eau, ou une mince couche de glace, provenant de la vapeur que contient l'air, se déposer sur les parois extérieures du vase.

L'humidité de l'air a une grande influence sur les êtres vivants, végétaux et animaux ; sans elle, ils périraient bientôt. Quand l'air est très humide, au contraire, il est meilleur conducteur de la chaleur ; si sa température est basse il refroidit rapidement le corps des hommes et des animaux, et s'il est très chaud, il leur cède beaucoup de chaleur, dont l'effet n'est pas atténué par l'évaporation cutanée. Aussi les pays humides, froids et surtout chauds, comme la partie méridionale de l'Asie, l'île de Zanzibar, sont-ils très dangereux à habiter.

Les substances organiques privées de vie éprouvent aussi les effets de l'humidité: le bois, l'ivoire, la corne, les poils des animaux, la soie, les Gbres textiles des végétaux...., s'allongent par l'humidité. Les cordes, composées de filaments tordus de nature organique, qui se gonflent par l'humidité, augmentent de diamètre et se raccourcissent, mais de manière que, la diminution de longueur étant moins prononcée que l'augmentation en largeur, le volume est augmenté. En même temps, l'humidité diminue la torsion, les fibres gonflées faisant effort sur les spires pour les écarter. La toile, composée de fils tors entrecroisés, se rétrécit par l'humidité, tandis que le papier s'étend, parce qu'il est formé de filaments mêlés dans toutes les directions, et qui n'ont pas subi de torsion.

Il y a des substances inorganiques qui absorbent l'humidité de l'air ; telles sont la potasse, la soude, la chaux et un certain nombre de sels. Quand un sel condense assez d'humidité pour paraître mouillé, on dit qu'il est déliquescent. Le sel marin est déliquescent quand l'air est notablement humide; il se dessèche au contraire, quand l'air ne contient que peu de vapeur. Ces effets sont dus à

614 MÉTKOROLOGIE.

raffinité chimique de la substance pour Feau. L'acide sulfurique, l'acide phosphorique absorbent fortement Thumidité de Tair et sont souvent employés pour le dessécher. Les gaz qui fument à Tair, comme Tacide chlorhydriqup, ont tous une grande affinité pour l'eau, et précipitent à l'état liquide celle que contient l'atmosphère. L'acide fluoborique est tellement avide d'eau, qu'il suffit d'une bulle de ce gaz pour reconnaître les plus petites traces d'humidité, à b fumée qui se produit instantanément.

D'autres substances précipitent l'humidité à leur surface, par un effet de cohésion; le verre est surtout dans ce cas, et un ballon de verre change de poids quand l'état d'humidité de l'air varie. Beaucoup de substances réduites en poudre fine desséchent l'air, à cause de la grande étendue de la surface qu'elles présentent. On appelle hygrométriques^ les substances qui absorbent l'humidité de l'air. Ainsi, les substances organiques, le verre, sont hygronftriques; les métaux ne le sont pas.

Applications. — L'augmentation de voliune des substances ethniques par l'humidité, se fait avec une grande énergie. Pour détacher des blocs de pierre, dans les carrières, onéreuse un sillon assez profond, dans lequel on enfonce des coins en bois, que l'on humecte ensuite; le bois se gonfle avec tant de force que le bloc se sépare. On emploie ce procédé dans l'exploitation des pierres meulières. Le raccourcissement des cordes par l'humidité sert aussi à soulever des masses énormes ; il suffit de tendre fortement une corde attachée d'une part à la masse, et d'autre part h un obstacle fixe, puis de mouiller la corde. Cette méthode a été appliquée h Venise vers Tan 1200 pour dresser les deux colonnes de granit de la place Saint-Marc. 400 ans après, on en a encore fait usage pour l'érection de l'obélisque de Sixte-Quint, à Rome; ce n'e^ qu'après que l'appareil eut été préparé et reconnu insuffisant qu'on s'avisa de mouiller les cordes. C'est l'humidité qui, en gonflant le bois, ferme hermétiquement les joints des barriques pleines. Elle peut aussi, en déplaçant le> molécules, détruire l'effet de la compression sur certaines substances organiques, de même que la chaleur détruit l'écrouissage des métaux. Par exemple, on imprime en creux par compression, dans une pièce de bois, les détails d'un bas-relief en métal très dur, puis on enlève au rabot tout ce qui dépasse le fond de l'empreinte, et l'on expose la pièce à l'action d'un air chaud et humide: on voit alors les parties refoulées se relever en bosse proportionnellement an degré de compression qu'elles avaient subie.

ifS6. De rétat hyjgrométriqne. — Wétat d'humtdité OU Vétat hygrométrique ne dépend pas de la quantité absolue de vapeur contenue dans un certaifl volume d'air, mais de la distance à laquelle cet air se trouve de l'état de saturation. Or, nous avons vu qu'il faut d'autant plus de vapeur pour saturer l'air, que sa température est plus élevée. L'air peut donc être très humide avec peu de vapeur s'il est froid, et très sec avec une plus grande quantité de vapeur s'il est chaud. Quand un poêle échauffe rapidement l'air d'une chambre, cet air s'éloigne du point de saturation, quoique la quantité de vapeur qu'il renferme

reste la même. C*est pourquoi on met sur le poêle un vase plein d'eau, destiné à fournir de la vapeur à Tair, qui, sans cette précaution, serait trop sec et pourrait incommoder.

On définit V état hygrométrique deTair, le rapport entre la quantité de vapeur qu'il contient et celle qu* il contiendrait s*il était saturé à la même température. Ordinairement on se sert de la force élastique de la vapeur pour représenter les deux termes de ce rapport. On a imaginé une foule de méthodes pour apprécier Tétat hygrométnque ; les instruments qui servent à cet usage portent le nom A* hygromètres, La plupart ne méritent que le nom d'horoscopes ; car ils ne donnent pas l'état hygrométrique, et montrent seulement dans deux observations successives, si l'humidité a augmenté ou diminué.

ifSV. HyifMMeopes divers. — Le premier qui ait essayé d'apprécier l'état d'humidité de Tair paraît être le cardinal Cusa, au xv« siècle. Il pesait un flocon de laine, dont le poids augmentait avec le degré d'humidité. Lana employa plus tard, au lieu de laine, du salpêtre calciné, et Kirker un épi de blé. Les académiciens de Florence recueillaient l'eau condensée par un vase conique rempli de glace. Fontana pesait un plateau de verre à 0°, sec, puis chargé de l'humidité qu'il avait attirée. Plus tard on s'est servi de l'allongement des substances organiques. Boyie considérait les longueurs successives d'une corde chargée d'un poids. Goald l'enroulait par son extrémité inférieure autour d'une poulie portant une aiguille, comme dans l'hygromètre à cheveu décrit plus loin. Don Casbois remplaçait la corde, par des boyaux de ver à soie ajustés les uns au bout des autres. On a aussi employé des bandes de bois perpendiculaires aux fibres, dont on rendait l'allongement très apparent, par divers artifices. Mersenne jugeait de l'état d'humidité par le son que rendait une corde tendue : plus le son était aigu, plus l'air était humide.

Deluc a imaginé un hygroscope fait comme un thermomètre à mercure, seulement le réservoir est en ivoire, et s'étend par l'humidité. Chiminello formait ce réservoir d'un tuyau de plume, et D. Wilson, d'une vessie de rat. Ces instruments sont évidemment influencés par les variations de température.

On a imaginé beaucoup A^hygroscopes par torsion: une corde à boyau, fixée par l'une de ses extrémités, porte à l'autre une aiguille, qui tourne par l'humidité dans le sens qui correspond à une diminution de torsion. On remplace quelquefois la corde à boyau par un de ces filets aigus que porte l'enveloppe de l'avoine. On a donné aux hygroscopes par torsion une foule de formes difllérentes. Leupold suspend à une corde à boyau verticale, un plateau de bois dont une moitié se trouve dans l'intérieur d'une maisonnette en carton, ayant deux portes; aux extrémités d'un même diamètre se trouvent deux petites figures : l'une sort quand l'air est humide, et l'autre rentre; c'est le contraire quand l'air est sec. La fig. 846 représente une disposition devenue populaire. Un personnage découpé dans une tablette en bois porte un capuchon n formé d'un morceau de papier replié comme on le voit en n\ et fixé à l'extrémité d'une corde à boyau, dont l'autre bout tient en c à un tube porté par la tablette a.

METEOROLOGIE.

Ce tube est percé de trous pour que Tair puisse y circuler. Quand il y a beaucoup d'humidité, la corde à boyau en se détordant ramène le capuchon sor la tète du personnage. Leshygroscopes'de torsion sont principalement destinés à pronostiquer les changements de temps ; quand Tair est très humide, il est probable qu'il pleuvra, et quand il est sec, on peut s'attendre au beau tem]»s. Il existe d'autres espèces d'hygroscopes ; presque tous se ramènent à l'un de ceux que nous venons de citer ; leur grand nombre atteste les longs tâtonnements des physiciens pour obtenir un instrument commode et exact.

Nous allons maintenant nous occuper des méthodes qui donnent Vétat hygrométrique. Ces méthodes peuvent se rapporter à quatre principales : 1<» méthodes par absorption de la vapeur par des substances chimiques ; 2o méthodes dans lesquelles on emploie des substances organiques; 3* méthodes par Tévaluation de la température à laquelle se dépose la vapeur atmo- Btt' fT^^" sphérique; 4® méthode par le refroidissement qné-

I ÇJI^^ prouve un thermomètre mouillé.

^L^ jjÊÊÊ^ ffS8. Méthode chimique Cette méthode est

r sJÊij' s rigoureuse et peut servir à contrôler les autres. U I SmHiw-M marche que l'on suit a été imaginée par M. Brunner; voici comment M. Regnault opère '. L'air dont on veut déterminer l'état hygrométrique est aspiré avecune vitesse uniforme dans un vase aspirateur V, dans lequel il arrive par le tube t et le robinet r. Le vase aspirateur a été jaugé avec soin par des pesées, à une température connue. Avant d'arriver en r, l'air traverse les tubes A et B remplis de ponce sulfurique, où il dépose toute son humidité. Un troisième tube G est destiné à arrêter l'humidité qui pourrait venir du vase aspirateur. Les tubes A, B doivent être placés tout prés de rorifice d'entrée de l'air ; un thermomètre très sensible, que l'on consulte de loin, de 5 minutes en 5 minutes, est suspendu au point où l'on puise l'air.

Quand le vase aspirateur est plein d'air, on sépare les tubes A et B, et on les pèse; l'excès de leur poids actuel sur celui qu'ils avaient avant l'expérience fait connaître le poids de la vapeur que contient un volume d'air égal à la capacité de l'aspirateur. Les tubes A, B, ont de petites dimensions, afin d'éviter les incertitudes des pesées provenant de l'humidité qui peut se déposer sur le verre, et de la perte de poids dans l'air. M. Regnault s'est assuré qu'ib arrêtent toute l'humidité de l'air qui les traverse, car le poids du tube B n'augmente que de 1 ;i 2 milligrammes. En outre, ayant fait passer dans des tubes en U remplis d'épongés mouillées, de l'air sec qui traversait ensuite les tube^ A et B, il reconnut que le poids du tube A avait augmenté de la quantité

« Annales de chimie et de physique, 3® série, l. XV, p. 4 50 et 4 63.

môme dont avait diminué le poids des tubes à éponges. Le tube B n'avait rien gagné.

Quand on connaît le poids P de la vapeur contenue dans un volume d*air, il faut en déduire la force élastique f de cette vapeur, pour la diviser ensuite par la tension maximum à la même température, et en conclure l'état hygrométrique. La force f se calcule en égalant au poids P l'expression

trouvée ci-dessus (986).

Aspirateur double. — Pour faire passer un grand volume d'air dans les tubes A, B, C, au moyen d'un appareil aspirateur de capacité restreinte, on emploie l'aspirateur double imaginé par M. Brunner, et représenté dans la fig. 847, tel qu'il a été perfectionné par M. Boisgiraud. Deux vases de môme capacité V, V, en verre ou en métal, communiquant par le canal ce, peuvent basculer autour de l'arbre fixe oo, en tournant avec les manchons n, n' ajustés à frottement doux sur cet arbre. Dans la position de la figure, l'eau tombe, du vase V dans le vase V, et l'air est aspiré dans le vase V, parle tube^ qui communique, avec le robinet r, par le canal or pratiqué dans l'arbre Ç\xe. L'air du vase V s'échappe en môme temps par le canal o'r' et le robinet r'. Quand le vase V est vide, et le vase V plein, on ferme un robinet que porte le tube ce, et l'on retourne l'appareil de manière à mettre les vases à la place l'un de l'autre ; ouvrant ensuite le robinet du canal ce, l'aspiration se fait dans le vase supérieur, et l'air du vase inférieur s'échappe en r'.

1159. ITB10IÈTIB8 PAB ABSOunoif. — La méthode chimique fait connaître l'état hygrométrique avec une grande exactitude, mais elle ne donne que l'état moyen de l'air pendant la durée de l'expérience, et, comme elle exige une manipulation longue et minutieuse, elle ne peut être employée comme méthode usuelle. On a donc cherché à construire des hygromètres capables de donner l'état d'humidité de l'air par une simple lecture. L'hygromètre à cheveu est un des plus employé ; nous allons examiner quel degré d'exactitude il comporte.

Hygromètre h eheven. — Cet instrument, connu sous le nom i* hygromètre de Saussure (/î^. 848), se compose d'un cadre métallique dont on

Fig. 847.

METEOROLOGIE.

néglige les dilatations, à la partie supérieure duquel est attaché un cheveu et qui s*enrou]e par son extrémité inférieure autour d*une poulie très mobile. A Taxe de cette poulie est fixée, par son centre de gravité, une aiguille dont Textrémité parcourt un arc divisé. Un petit poids p attaché à un cordon, tient le cheveu toujours tendu, l est une pince qui sert à soutenir ce poids et à fixer la poulie quand on transporte Tinstrument, et v une vis destinée à donner ao point d*attachec du cheveu, la position convenable. Quand l'humidité augmente, le cheveu s'allonge et l'aiguille monte. Le contraire a lieu quand l'air st desséche.

Le cheveu doit être fin, doux au toucher et coupé sur une tête vivante et saine. Cependant, on a fait des hygromètres qui marchaient bien, avec des cheveux pris sur des momies égyptiennes. Le chevea doit Ààiy i être dégraissé ; Saussure le faisait bouillir dans un petit ^14 fr sac en toile plongé dans de l'eau contenant ^ J^ 'i 10 grammes de carbonate de soude par I , : litre, puis il le plongeait dans l'eau bouil-

lante pure, et enûn le lavait dans de l'eau fraîche. M. Regnault préfère laisser séjourner les cheveux, pendant 24 heures, dans l'éther.

Pour graduer l'hygromètre à cheveu, on détermine deux points fixes, qui sont celui (le la saturation et celui de la sécheresse extrême. Pour marquer le premier de ces points , on place l'instrument sous une cloche mouillée reposant sur l'eau , et l'on note le point où s'arrête l'aiguille. Pour le point de sécheresse absolue, on pjg, g49 Fig. 848. place l'hygromètre sous une cloche sèche

dans laquelle il y a du chlorure de calcium ou de la chaux vive. M. Regnault préfère introduire l'instrument dans une éprouvette à pied, au fond de laquelle il y a de l'acide sulfurique concentré, et dont il ferme Touverlure au moyen d'une plaque de verre rodée et enduite de suif; la dessiccation est plus prompte et plus complète. On divise ensuite l'intervalle entre les points fixes en 100 parties égales, qui sont les degrés de l'hygromètre ; on met le zéro au point de sécheresse absolue.

M. Babinct a donné à l'hygromètre à cheveu une forme différente : le cheveu est suspendu verticalement à une vis micrométrique v {fig. 849), et tendu par un petit poids. Un nœud o est visé au moyen d'une lunette fixe à réticule /. Kn amenant constamment le nœud o au centre du réticule, on reconnaît, au moyen de la vis micrométrique, les variations de longueur que le cheveu n éprouvées, en partant de la longueur qu'il possède quand il est desséché. Deluc a aussi imaginé un hygromètre analogue à celui de Saussure; seulement

le cheveu était remplacé par un mince ruban de fanon de baleine, pris perpendiculairement aux fibres. Deluc marquait le point d*humidité extrême en plongeant Tinstrument dans Feau, ce qui n*est pas exact.

f i60. Tables hygroaièCrlqaes. — L*hygrométre à cheveu donne toujours les mêmes indications quand Tétat hygrométrique est le même, quelle que soit la température. La dilatation du cheveu par la chaleur est négligeable, d'autant plus que son effet est contrebalancé par celui de la dilatation du cadre métallique, si bien que 33° de température ne font varier l'hygromètre que d'une fraction de ses degrés. Mais ces degrés ne sont pas comparables entre eux , c'est-à-dire que les différents états d'humidité de l'air ne sont pas proportionnels aux nombres de degrés indiqués par l'instrument. Par exemple, l'état hygrométrique étant 0,1; 0,5; 0,9 et i, l'instrument marque 20"*, 72°, 95°, 100°. On a donc cherché à construire des tables indiquant l'état hygrométrique correspondant à un nombre de degrés donné.

Saussure employait un ballon muni d'un thermomètre et d'un baromètre, dans lequel il suspendait, à côté Je l'hygromètre, un morceau de toile mouillée dont il évaluait la perte de poids. 11 connaissait par ce moyen les poids de vapeur correspondant aux positions de l'aiguille sur le cadran. Ce procédé est peu exact, à cause de la vapeur qui se dépose sur le verre.

Méthode de Duionf^. — L'hygromètre est renfermé dans un vase où l'on fait circuler un mélange d'air sec et d'hydrogène saturé d'humidité. Les deux gaz arrivent avec des vitesses constantes dans un seul tube où ils se mélangent avant de se rendre dans le vase. Quand l'air contenu dans ce vase a été entièrement remplacé par le mélange, on observe le nombre de degrés qu'indique l'hygromètre. Si l'on appelle /* et a les volumes d'air et d'hydrogène contenus dans un volume h-\-a du mélange, /i représentera aussi le volume qu'occupe la vapeur à saturation dans l'hydrogène, et h-\-a celui qu'elle occupe dans le mélange. Si nous représentons par d la densité de la vapeur dans l'hydrogène,

cette densité sera d — — dans le volume a + h, et l'état hygrométrique sera — rr; car les masses de vapeur contenues dans un môme volume

sont entre elles comme les densités. En faisant varier la vitesse relative d'écoulement des gaz, on aura différents états hygrométriques, et l'on pourra calculer une table.

Pour obtenir les quantités h et a, on recueille sur l'eau une partie V du mélange, et l'on en fait l'analyse chimique par la méthode de Yendiomèire. On détermine ainsi le volume H d'hydrogène que contient le volume V. Le volume d'air A est alors égal à V — H ; mais ce volume est saturé d'humidité dans Teudiomètre, tandis qu'il est sec dans le mélange ; il y a donc une correction à faire. Soit P la pression du gaz dans l'eudiomètre, et f la force élastique maximum de la vapeur à la température de l'expérience ; P — f sera

METEOROLOGIE.

la pression de Tair seul, et (V — H) — ^ , son volume à Tétat sec. On ann

alors ^ : a = H : (V— H) -p-i, d'où Ton tirera le rapport h : (a+k).

Méthode de Ga7-L.iissae. — Le travail de Dulong était fort avancé, quand Gay-Lussac annonça les résultats qu'il avait obtenus par une autre méthode plus simple, mais moins expéditive. Cette méthode est fondée sur ce principe, que la tension maximum de la vapeur produite par une dissolatioa saline est d'autant plus petite que cette dissolution contient plus de sel; h tendance du liquide à s'évaporer étant contrebalancée par sop affinité pour le sel , en même temps que par la pression de la vapeur formée. L'hygromètre est suspendu au couvercle d'un vase de verre au fond duquel se trouve une coqcIw de la dissolution saline. Ce couvercle est luté avec soin. Quand l'aiguille est stationnaire, on note la division à laquelle elle correspond. En même temps une petite partie de la dissolution est introduite dans le vide d'un baromètre à la même température que le vase, et l'on mesure la tension de sa vapeur. On divise ensuite cette tension par la tension maximum donnée par l'eau pure à la même température, et l'on obtient ainsi Tétat hygrométrique correspondant au nombre de degrés indiqué. En opérant successivement avec des dissolutions diversement * H ir l^^ concentrées, Gay-Lussac a obtenu 10 termes de la table 1 1^ cherchée. M. Biot a trouvé les termes intermédiaires, par interpolation. En construisant la courbe des résultats donnés par l'expérience, il a reconnu que cette courbe est une branche d'hyperbole dont la concavité est tournée vers l'axe des X, sur lequel sont comptées les tensions, et dont l'axe transverse coupe les axes des coordonnées à des distances égales de l'origine, en passant par le point qui correspond à a;=iOO».

Méthode de Helionl. — Le principe de cette méthode consiste à placer l'hygromètre dans un espace B {fig. 850) privé d'air et saturé de vapeur, dont on fait ensuite varier le volume, afin de diminuer la tension de la vapeur^. Aa est un long tube barométrique très large dans sa moitié supérieure A, et fermé en r par une virole en fer munie d'un robinet. Fig. 850. ^„ robinet r est ajustée une boîte en métal B hermétique-

ment fermée , dans laquelle est renfermé l'hygromètre. Une bande de verre permet de distinguer l'arc divisé. Afin de diminuer la rapacité de la boîte, on ne conser>e du cadre de l'hygromètre que le c^lé qui

» Trailé de physique, par M. J.-B. Biot, t. 11, p. 199.

2 Annales de chimie et de physique, 2® série, t. XLIII , p. 39.

soutient le cheveu. Le tube \a est installé dans une cuvette très profonde Ce, et fixé par les barres o, o k une crémaillère pouvant glisser dans un support vertical KK' ; de manière qu*on peut enfoncer ce tube plus ou moins dans la cuvette, en faisant tourner, au moyen de la manivelle n, un pignon denté qui agit sur la crémaillère. On commence par faire le vide dans la botte B, après avoir déposé quelques gouttes d'eau sur le cadran divisé. En laissant rentrer Tair et faisant le vide plusieurs fois, on parvient à faire disparaître les gouttes d'eau, et à obtenir l'espace saturé de vapeur et privé totalement d'air. On visse ensuite la botte, au robinet r, après avoir rempli le tube Âa de mercure ' et ravoir enfoncé de manière que ce liquide le remplisse entièrement ; puis on ouvre le robinet r. La différence entre le niveau du mercure dans le tube Aa, et dans un baromètre t placé à côté dans la même cuvette, donne la force élastique de la vapeur dans la botte qui contient l'hygromètre. La différence de niveau s'observe au moyen d'un double anneau f enveloppant les deux tubes, et porté par une petite règle verticale, le long de laquelle on le fait glisser au moyen d'un pignon denté. La règle est fixée à la colonne KK'. En élevant plus ou moins le tube Âa, on fait varier la tension de la vapeur, et en consultant en même temps l'hygromètre, on obtient assez rapidement les éléments d'une table.

Ayant représenté par une courbe les résultats de sa table, Melloni a trouvé une hyperbole un peu moins courbe que celle de M. Biot ; et comme il opérait à 33°, il en conclut que les nombres de degrés de l'hygromètre sont plus près d'être proportionnels aux quantités d'humidité, quand la température est plus élevée.

if 61. Expériences de M. Regnaait^. — 11 se présente ici une question importante : une table construite avec un hygromètre à cheveu convient-elle à tous les autres? Pour qu'il en soit ainsi, il faudrait que tous ces instruments fussent toujours d'accord dans leurs indications. M. Regnault a comparé, à ce point de vue, un grand nombre d'hygromètres, et il a reconnu que, si les instruments construits avec des cheveux identiques dégraissés dans la même

1 Pour remplir le tube Aa de mercure sec et privé d'air^ MelloDÎ fermait ayec ud boacbon son extrémité inférieure, enlevait la virole à robinet r, et versait du mercure par un entonnoir effilé assez long pour pénétrer dans la partie étroite a. Quand le tube était plein, il mastiquait la virole r, la remplissait de mercure et fermait le robinet. Il amenait ensuite Texlrémité inférieure du tube a dans la partie C de la cuvette, et ôtait le bouchon. Le mercure descendait alors dans le gros tube. Pour enlever l'air et Tbumidité, on vissait en r un ballon vide et on ouvrait le robinet r, après avoir abaissé le tube Aa de manière que le mercure le remplit. Le peu d\air condensé à la partie supérieure se répandait dans le ballon. Relevant de nouveau le tube Aa, renfonçant et le mettant en communication avec le ballon vide et desséché, on finissait, après avoir répété plusieurs fois ces diverses opérations, par obtenir en A un vide aussi parfait que celui d'un bon baromètre.

2 Annales de chimie et de physiqw, 3« série, t. XV, p. 4 64.

METEOROLOGIE.

opération, sont sensiblement d*accord, il n*en est plus de même, le pins souvent, quand ils sont construits avec des cheveux différents ou préparés différemment. Les indications peuvent différer de 5"". Des cheveux identiques, mais tendus par des poids différents, ne s*allongent pas non plus de la mène manière. Il faut donc construire une table pour chaque instrument; et pour od même instniment, quand on en change le cheveu. C'est pourquoi nous ne donnons pas ici de table hygrométrique.

M. Regnault a cherché à simplifier la construction de ces tables; voici les deux méthodes qu'il indique.

La première est fondée sur le même principe que celle de Gay-Lussae. M. Regnault a d'abord préparé des mélanges d'acide sulfurique contenant 2, 3, 4, 5, 6, 8, iO, 12, 18 parties d'eau, pour une d'acide anhydre; puis il a construit des tables donnant les tensions des vapeurs de ces différentes sobtiens, entre 0° et 50°, en employant le procédé du n"* 971 (fig. 707), et au moyen de la formule

d'interpolation f=:a2 + atb^, dont

il a déterminé les trois constantes,

pour chaque dissolution.

Cela fait, pour graduer l'hygromètre, M. Regnault marque d'abord

le point d'humidité exlrômc. 11 rejette

le point de sécheresse extrême,

comme inutile, et comme mettant le

cheveu hors de son état normal ; car,

au bout de 3 mois, l'aiguille marche

encore, quand l'hygromètre est

renfermé auprès d'acide sulfurique

concentré. L'instrument est ensuite placé dans un vase cylindrique en verre (fîg. 851), dont l'ouverture supérieure se ferme exactement avec un plan de verre, et dans lequel on met successivement les divei'sps dissolutions d'acide sulfurique. Le vide est fait dans l'appareil par le tube à robinet adapté au couvercle, et l'hygromètre atteint rapidement son état stationnaire, en marquant le même nombre de degrés que dans l'air.

La seconde méthode permet d'opérer à différentes températures. On suspend un ou plusieurs hygromètres sous une cloche V (/î^. 852), que l'on fixe ensuiU» au movcn d'un mastic très fusible, dans une rainure ménagée dans un socle en fonte. La cloche porte une monture A qui laisse passer la tige d'un thermomètre T, et à laquelle est adapté un tube à deux branches /*,(/, dont l'une, rf, communique avec un manomètre barométrique, et l'autre, /", avec une machine pneumatique. Un troisième tube à robinet r est mastiqué à un petit ballon contenant de l'eau. La cloche est plongée dans un vase en verre rempli d'eau

Fig. 851.

Fig. 852.

HYGROMÉTRIE. 6i3

qu'on agite continuellement ; le fond de ce vase est lui-même plongé dans Teau d'une chaudière en fonte qu'on peut chauffer avec une lampe à alcool. Après avoir fait le vide sous la cloche pendant que le robinet r est ouvert, on ferme ce robinet, puis on fait plusieurs fois le vide en laissant à chaque fois rentrer lentement de l'air bien sec. Quand on a fait une dernière fois le vide le plus exactement possible, on mesure, au catéthomètre, la différence de hauteur des deux colonnes de mercure du manomètre barométrique, ce qui donne la force élastique e de l'air sec resté sous la cloche. On ouvre ensuite un instant le robinet r, de la vapeur passe dans la cloche en plus ou moins grande quantité, et l'on observe l'indication de l'hygromètre et les niveaux du manomètre barométrique. La différence de niveau, diminuée de la pression e de l'air sec restant, donne la force élastique de la vapeur introduite. En laissant le robinet r ouvert plus ou moins longtemps, on fait varier l'état d'humidité de la cloche, et l'on peut construire une table assez rapidement. Cette méthode permet aussi de vérifier de temps en temps les hygromètres, et de voir si le cheveu n'a pas subi quelque altération.

Malgré ces perfectionnements, l'hygromètre à cheveu est tellement sujet à se déranger, que M. Regnault conseille de renoncer à son usage.

f f «s. iTBRiniÈTRBS A cononATiOlf. — Le Roy a imaginé de déterminer l'état hygrométrique de l'air, en cherchant à quelle température il faut le refroidir pour que la vapeur qu'il contient suffise pour le saturer. On prend un gobelet en argent poli contenant de l'eau dans laquelle est plongé un thermomètre; on refroidit peu à peu cette eau en y jetant de petits morceaux de glace. Le gobelet refroidit par son contact la couche d'air enveloppante, et au bout d'un certain temps, il se dépose un léger brouillard qui vient ternir la surface de l'argent. Le thermomètre fait connaître la température du vase au moment où ce phénomène se produit. Comme cette température est évidemment un peu trop basse, puisqu'il y a condensation de vapeur, on attend que le dépôt disparaisse, et l'on observe encore le thermomètre. La moyenne, ô, des deux températures ainsi obtenues, est prise pour le ipoxnt de rosée, c'est-à-dire pour la température à laquelle l'air doit être abaissé pour se trouver saturé au moyen de la quantité de vapeur qu'il contient. Si { est la tension maximum de la vapeur à la température 9, et/* la tension maximum à la température ambiante, f : f sera l'état hygrométrique.

Hygromètre de Danieii. — Daniell a imaginé, pour appliquer cette méthode, un instrument très ingénieux dans lequel le froid est produit par l'évapoi^ation de l'éther. Un tube deux fois recourbé (fig. 853) est terminé par deux boules : l'une^ B, est à moitié remplie d'éther dont un petit thermomètre donne la température. Avant de fermer la pointe effilée qui termine l'autre boule m, on a chassé tout l'air de l'appareil au moyen de la vapeur d'éther, puis on .a enveloppé cette boule d'une fine batiste. Pour se servir de cet instrument, on projette des gouttes d'éther sur la boule m au moyen d'un petit flacon /*, auquel on a adapté un bouchon foré L'éther, divisé par la batiste, s'évapore

METEOROLOGIE.

rapidement et refroidit la boule m ; la vapeur qui remplit le tube se condense alors dans cette boule, et Téther de la boule B distillant peu à peu, cette boule se refroidit, et amène bientôt Tair qui la touche au point de rosée, dont b température est donnée par le thermomètre intérieur.

Pour rendre le point de rosée plus facile à saisir, la boule B est ordinaire ment en verre bleu; quelquefois elle est garnie d'une bande dorée.

L*hygromètre de Daniell présente divers iocoavénients : 1<> la température qui correspond ao point de rosée n'existe qu à la surface de Féther dans la boule B; le thermomètre, dont le réserroir s'enfonce dans le liquide, doit donc donner une température trop élevée ; 2« la présence de l'opérateur modifie l'état hygrométrique et la température de l'air; 3® l'éther du commerce conUeit toujours de l'eau, dont la vapeur modifie aussi l'état hygrométrique; -i» enfin, l'instrument ne fonctionne plus quand l'air est très sec, et la température élevée. M. A. Connell évite ce dernier incooTénient, en provoquant Tévaporation de l'éther en faisant le vide au moyen d'une petite pompe pneumatique, dans un vase en laiton poli , qui h contient, et dans lequel se trouve le thermomètre.

Hygromètres à capsule et à virole. — M. Pouillet a décrit SOUS res dénominations, des instruments dans lesquels l'évaporation de l'éther refroidit immédiatement un thermomètre. Le premier consiste en un thermomètre renversé dont le réservoir est entouré d'un vase peu profond en plaqué d'or très mince rempli d'éther, et sur lequel on observe le point de rosé. L'autn» est un thermomètre horizontal , dont le réservoir allongé porte en son milieu une virole d'or ; de chaque côté, ce réservoir est recouvert de batiste sur laquelle on verse de l'éther. Ces instruments sont sujets aux mêmes inconvénients que l'hygromètre de Daniell.

Hyipromètre de M. Beiii. — Un tube en fer de forme hexagonale, dont trois fcices sont bien polies, est rempli de mercure, et son extrémité s'enfoncf dans un vase garni de plaques de liège, dans lequel on met de la glace ou un mélange réfrigérant. Dans le tube de fer plonge un thermomètre fixé aux extrémités supérieures de deux régies qui descendent de chaque côté du tube et le pressent de manière à rester à la hauteur où on les place ; leur extrémité inférieure est de niveau avec le réservoir du thermomètre. Le froid se propageant dans le tube de fer, la vapeur se condense jusqu'à une certaine hauteur. On amène le réservoir du thermomètre à la limite du dépôt, et il donne alors la température du point de rosée. On peut ainsi observer à loisir, sans avoir besoin de guetter le moment oi\ la vapeur se précipite. Avec 1 kil. de glace, l'appareil peut servir pendant toute une journée. Comme on peut l'observer dt*

loin, il échappe à la plupart des inconvénients de Thygrométre de Daniell ; mais la température indiquée par le thermomètre ne peut être exactement celle de la section du tube de fer, dans laquelle se trouve son réservoir.

Hyi^romèire de Savary. — Pour être sûr de la température exacte du point de rosée, Savary a eu l'idée de faire déposer la vapeur, sur les spires d'un thermomètre métallique de Breguet (843), enveloppé d un cylindre de platine mince qu'il refroidissait par l'évaporation del'éther.

Hyc^^BBèire de leasioB de M. Majocchi. — Avec cet appareil , on évalue la tension de la vapeur que contient l'air, en mesurant ce qu'il en manque-pour qu'il y ait saturation. Il est disposé d'une manière analogue au tube de Gay-Lussac servant à démontrer la loi du mélange des vapeurs avec les gaz (946). Après avoir rempli l'appareil de mercure sec, on y fait entrer de l'air et l'on mesure la force élastique. On introduit ensuite quelques gouttes d'eau ; et la pression augmente, de la tension de la vapeur qui manquait à l'air pour être saturé. Cette méthode est peu exacte, parce que le verre condense une partie de la vapeur de l'air qu'on introduit.

M. Regnault avait, de son côté, cherché à appliquer le même principe. Pour éviter la cause d'erreur que nous venons d'indiquer, il faisait passer un courant d'air dans un ballon, et ce n'était qu'après qu'il s'était mis en équilibre hygroscopiqueavec l'air extérieur, qu'il observait la pression dans le tube de Gay-Lussac, avec lequel ce ballon communiquait.

Il introduisait ensuite quelques gouttes d'eau pour saturer l'espace. Le seul inconvénient de cette méthode, ainsi pratiquée, consiste dans la lenteur avec laquelle l'état de saturation s'établit, la température pouvant changer pendant l'opération.

fi 63. Hygromètre condenseur de H. Re^nanii. — Cet instrument, exempt des inconvénients des autres hygromètres à condensation, constitue l'hygromètre le plus précis, et répond complètement aux besoins de la science.

Il est représenté dans la fig, 854 : ah est un gros tube de verre, ouvert par les deux bouts, et ajusté à sa partie inférieure h un dé en argent mince et poli 6, ayant 20"" de diamètre et 44"™ de hauteur. L'ouverture supérieure du tube est fermée par un bouchon soutenant un thermomètre t , et laissant passer un tube A' qui s'enfonce jusqu'au fond du dé d'argent. La partie supérieure du tube ab est mise en communication avec l'aspirateur A par la tubulure c et le tuyau en cuivre cT, auquel est adapté un tube en caoutchouc, a'6' est un tube Il io

Fig. 85i.

6â6 MÉTÉOROLOGIE.

semblable à ab, mais ne contenant pas d*éther, complètement fermé et muni d*un thermomètre t\

Pour mesurer Tétat hygrométrique, on fait écouler l'eau de raspirateor: l'air pénètre par le tube A' à travers Téther, et le refroidit en emportant dcb vapeur. Bientôt la rosée se dépose en 6, à un instant d'autant plus facile à saisir, que Ton a le dé b' pour terme de comparaison. On arrête ensuite réc^ulement de l'aspirateur, et l'on observe la température à laquelle la rosée disparaît. On connaît ainsi les limites de température entre lesquelles se troore compris le point de rosée. On répète alors l'expérience en faisant écouler l'caB plus lentement, et l'on obtient des limites plus rapprochées. On peut ainsi, ee 3 ou 4 minutes, déterminer le point de rosée à ^ de degré près.

On voit que la vapeur d'éther ne se répand pas dans l'air, et que l'observateur qui dirige l'aspirateur peut être très éloigné du tube ab, qu'il obsenr avec une lunette. L'agitation que les bulles d'air produisent dans l'éthery rend la température uniforme. Le pouvoir refroidissant du courant d'air est tel qu'oB arrive toujours au point de rosée; on peut, même par les plus grandes chaleurs de l'été, faire congeler la rosée sur le dé d'argent.

Dans les voyages on peut supprimer le vase aspirateur. On fait alors passer l'air, en soufflant avec la bouche par un long tube flexible plongeant àîim l'éther, et muni d'un robinet qui permet de régler la vitesse du courant. L'air sort par un tube assez long pour que les vapeurs d'éther ne puissent pas modifier l'état hygrométrique autour de l'appareil. Enfin, on peut remplacer l'éther par l'alcool, ce qui est important dans les pays chauds, où le premier liquide est difiicile à conserver; il faut alors augmenter la vitesse dn courant d'air.

U64. HTGROHÈTRBS PAR ÉVAPORATION. — Leslie a cherché à déterminer l'état d'hunûdité de l'air par une méthode, dont la première idée paraît due à Hutton, et qui consiste à observer la rapidité de l'évaporation de l'eau, rapidité déduite elle-même de l'abaissement de température qu'elle produit. L'appareil employé par Leslie n'était autre chose que son thermomètre différentiel, dont l'une des boules était garnie d'une fine toile constamment mouillée *. Gay-Lussar s'est aussi occupé du même sujet. iM. August, de Berlin, a publié plusieurs Mémoires sur cette méthode, et a donné le nom de psychromètre à l'instrurapot qu'il a adopté.

Psychromèire d*Aagast. — Cet instrument consiste en deux thermomètres très sensibles t, t' ( fig, 855), dont un, t\ a sa boule enveloppée de batiste continuellement humectée au moyen d'un faisceau de fils, qui plonge dans le réservoir v' . v est un tube, fermé à sa partie supérieure, destiné à maintenir un niveau constant dans ce réservoir. Le thermomètre mouillé finii par devenir stationnaire , parce ([U il rayonne moins et que l'évaporation

< AnrMlci (ff Lhimie, 1»^ jérie, l. X.\XV, p. 3.

diminue, à mesure que sa température s'abaisse, pendant que Tair, qui se renouvelle continuellement à sa surface, lui fournit de la chaleur. On observe les températures des deux thermomètres, et c'est de ces températures qu*il faut conclure l'état hygrométrique.

Comme l'abaissement de température du thermomètre mouillé doit être observé avec une grande précision, et qu'il ne dépasse pas 12 ou 15° en Europe, M. Walferdin a proposé d'opérer de la manière suivante, au moyen de son thermomètre métastatique à alcool (706): on fait tourner cet instrument, comme une fronde, après avoir introduit l'index de mercure dans le tube, et l'on a la température de l'air. On enveloppe ensuite la boule, d'une fme toile que l'on mouille, et l'on fait tourner de nouveau jusqu'à ce que la température cesse de s'abaisser. La nouvelle position de l'index, comparée à la première , fait connaître la différence cherchée. On peut se dispenser d'envelopper la boule; pour cela, on la dépolit et on la surmonte d'un rebord qui entoure le tube à son origine, et dans lequel on verse un peu d'eau.

Cette manière d'opérer suppose que le refroidissement du thermomètre mouillé est indépendant du mouvement de l'air, ce qu'on a cru d'abord, et ce qu'on expliquait en admettant que la chaleur cédée par l'air sans cesse renouvelé, compensait l'effet d'une plus rapide évapora lion.

Formule du psychromètre. — On a admis d 'abord que le refroidissement du thermomètre mouillé, indépendant du mouvement de l'air, était proportionnel à la différence entre la tension f de la vapeur à saturation et la tension x telle qu'elle existe dans l'air. En désignant par t et t' les températures des deux thermomélres; et par t" celle que prendrait le thermomètre mouillé dans l'air sec à la température t, on aurait donc

Fig. 855.

pour l'état hygrométrique cherché. Pour calculer cette valeur, il suffit de connaître, indépendamment des quantités /", ^ /', rabaissement / — t" d'un thermomètre mouillé dans l'air sec. Gay-Lussac a construit une table qui donne cet abaissement pour des températures ambiantes allant de 0° à 25°. il opérait en faisant passer un courant d'air sec dans un tube, où ce courant rencontrait d'abord un thermomètre sec qui donnait sa température, puis un thermomètre recouvert d'une éponge mouillée, qui indiquait le maximum d'abaissement produit. Nous citerons comme exemple les nombres suivants: quand la température de l'air était 0°, 5°, 10°, 15°, 20° et 25°, l'abaissement trouvé était de5°,82; 7°,27; 8°,97; 10°,82; 12°,73; 14°, 70.

METEOROLOGIE.

M. Âugust a proposé une autre formule qui dispense de connaître t —t'. II suppose toujours que l'agitation de Tair n*a pas d'influence, et que les couches d*air qui arrivent successivement au contact de la boule humide, es prennent la température çt se saturent d'humidité. Dans la formule à laqueDf il parvient, entrent deux constantes qui dépendent de la chaleur spécifique de Tair, et de la densité, de la chaleur latente et de la chaleur spécifique delà vapeur d'eau. Si Ton met à la place des valeurs adoptées par M. Augost, les valeurs plus exactes obtenues par M. Regnault, la formule devient

f représente la tension maximum, à la température i' de la boule mouillée, t la température ambiante, et h la hauteur du baromètre. lies. De rexaccunde du psjrchromètre. — L'hygromètre condenseur, exigeant une petite manipulation , un instnimeit exact "qui n'exigerait qu'une simple lecture serait ^ry^ - - ; préférable; c'est pourquoi M. Regnault a soumb

jljPi^i^^-^ à un contrôle attentif la marche du psychrométre *.

l||f||É^=3i.=' . Il a d'abord cherché si l'agitation de Tair est réelle-

ment sans influence sur les indications du thermomètre mouillé. De l'air desséché arrive en o (fig. 856) dans un tube en laiton, recourbé plusieurs fois, passe dans deux bottes à parois très minces, dans lesquelles sont un thermomètre sec t, et un thermomètre /' enveloppé de mousseline et continuelIemeDl humecté au moyen d'une mèche de coton qui vient d'un petit réservoir c. Le tout est plongé dans de l'eau à la température ambiante et continuellement agitée. L'air est aspiré, par le tube a, dans un grand vase aspirateur, avec une vitesse connue.

M. Regnault a reconnu par ce moyen que la vitesse d'un courant d'air sec a une influence marquée sur le thermomètre mouillé. Par exemple, à la température de 14°, 90, pour des vitesses entre elles comme 1, 3, 6, les diff'éreniv> des deux thermomètres ont été de 7^,38 ; 13°,03; 10°, 63. Des vitesses plu^ considérables, obtenues en aspirant l'air au moyen de la machine pneumatique, ont donné, quand la température de l'air était de 18**, 91 et de 22^,95, \e> valeurs t' = 5'',39 et t' = 7°,3o pour la température du thermomètre mouillé, tandis que la formule d'August donne f = 5"*, 91 et f = 8°.

Quand l'air aspiré est humide, l'augmentation de vitesse fait encore baisser le thermomètre mouillé, mais l'efl'et est moins prononcé qu'avec l'air sec. On

i Annales de chimie et de physique, 3« série, t. XV, p. 20 < ; et l. XXXVII, p. 259.

peut vérifier ce résultat en attachant un psychrométre aune roue horizontale que Ton fait tourner ; on voit aussitôt le thermomètre mouillé baisser de plusieurs dixièmes de degré.

M. Regnault a ensuite contrôlé les indications du psychrométre par la méthode chimique (ii58) et il est arrivé aux conclusions qui suivent: 1<> la forme des réservoirs des thermomètres n*a pas d'influence sensible ; il en est de même de la manière de mouiller, pourvu que la batiste soit entièrement mouillée et qu'il n'y ait pas un trop grand excès d'eau ; i^ à l'air libre, et sous des températures comprises entre 7** et 18**, les états hygrométriques donnés par la formule sont constamment trop forts, mais de 2 à 3 centièmes seulement. Pour des températures plus basses et quand l'air est très humide, l'erreur est plus grande: ainsi, entre 0** et 7°, elle peut s'élever à 0,1 ; 3» dans un espace fermé à des températures de S"" à 25°, elle peut atteindre 0,1 . Cela tient à ce que l'air étant en repos, la valeur de t' se trouve trop élevée ; et, en effet, quand on ouvre deux fenêtres opposées, de manière à produire un courant d'air, Terreur s'atténue ; 4« quand la vitesse d'un courant d'air ne dépasse pas 8™, elle n'a pas d'influence sur les indications de l'instrument; car deux appareils semblables, dont l'un était dans l'air en repos, et l'autre à l'origine d'un gros tuyau par lequel l'air se rendait dans un ventilateur à force centrifuge, ont toujours été sensiblement d'accord, tant que la vitesse n'a pas dépassé 8*". Cette vitesse était mesurée au moyen d'un anémomètre de rotation (1139).

5* Il semble résulter d'expériences faites par M. Marié, à Saint-Etienne et sur le mont Pila, sous des pressions de 705"" et de 655™°», et par M. Isarn dans les Pyrénées, que la formule d' August donne aussi sous les faibles pressions, des résultats sensiblement d'accord avec ceux de l'hygromètre condenseur.

On peut conclure de tout ce qui précède que la formule d'August conduit à des résultats un peu trop forts, mais néanmoins suffisamment approchés dans la plupart des cas.

M. Regnault a simplifié cette formule en négligeant certains termes trop petits pour influencer les résultats, et il l'a présentée sous la forme

j; = r— ^^^^^j, ou a; = r — A(^— 0^-

Puis il a cherché, en opérant dans un grand nombre de circonstances différentes, quel nombre il faudrait mettre à la place de la constante A pour que les valeurs de x fussent d'accord avec celles que donne la méthode chimique. Il a reconnu ainsi qu'il faut donner à A des valeurs différentes, suivant les circonstances dans lesquelles se trouve l'instrument. Par exemple, dans une chambre fermée, il faut faire A égal à 0,00128, et dans une cour entourée de constructions élevées, à 0,00074, ce qui c(pit être attribué au rayonnement différent des corps environnants. Quand la température est au-dessous de 0°, une seule valeur de A ne peut plus représenter les fractions de saturation dans tous les

états d^humidité, pour un môme appareil restant dans la menue situation; il faut au moins deux valeurs différentes.

Pour faire usage du psychrométre dans un observatoire, il faudra commencer par déterminer la constante A qui convient à Tappareil et au lieu où il est installé. Le psychrométre est donc un instrument empirique, comme Thygrométre à cheveu, et il ne peut être employé qu*avec une foule de précautioos. Dans tous les cas, il sera toujours préférable de se servir de Vhygr&mètTe condenseur y qui ne laisse rien à désirer sous le rapport de la sûreté et de k précision. En y appliquant Faspirateur double à retournement (1158), oo évitera la peine de remplir souvent l'aspirateur.

ii60. Observations hygrométriques. — Les méthodes hygrométriques étant restées longtemps très imparfaites, nous ne possédons qu'un petit nombre d'observations sur l'humidité de l'atmosphère, qui cependant a une grande influence sur les climats.

On peut dire, en général, que h quantité absolue de vapeur croit avec la température. Elle augmente donc quand on se rapproche de Téquateur. Elle est aussi plus grande sur mer que sur les côtes, et sur les côtes que dans l'intérieur des continents, où l'on trouve souvent d'immenses espaces desséchés, comme les déserts de l'Afrique et de l'Asie, les steppes de la Sibérie, les plaines de l'Orénoque, l'intérieur de la Nouvelle-Hollande d'où soufflent des vents très secs.

Dans nos climats, l'air est rarement saturé. Par les plus grandes pluies, rhygromèlrc h cheveu ne dépasse guère 95"*. Ce n'est que par certains brouillards ou dans les temps de dégel, qu'il peut marquer 100°. La moyenne est de 72°, ce qui suppose que l'air contient environ la moitié de la vapeur nécessaire à sa saturation; et la limite inférieure, de 40°, ce qui correspond â un état hygrométrique égal environ à {.

Variations diarnes. — M. Noubcr, à Apenradc, en Danemark, a obsené pendant un an, de 7*^ du matin a il*' du soir, l'hygromètre de Daniell toutes les deux heures. M. Kupfer, à Pétersbourg, se servait du psychrométre; mal^ la plus longue série que nous possédions a été recueillie à Halle par M.^Kaemlz, à partir de i83t '. Il résulte des observations faites pendant les 12 premières années, que la quantité absolue de vapeur est minimum un peu avant le lever du soleil, et va ensuite en croissant à mesure que la chaleur active l'évaporatioo. Vétat hygrométrique^ au contraire, est au maximum au lever du soleil, à cause de la basse température, et va en diminuant ensuite, malgré la production de nouvelles vapeurs, à cause de réchauffement de l'atmosphère. En hiver, là quantité absolue de vapeur augmente jusqu'au moment où le thermomètre commence à baisser ; il y a ensuite précipitation de vapeur et augmentation de l'état hygrométrique. En été, la quantité absolue d'humidité atteint son maximum avant midi, puis elle diminue en même temps que l'état hygromé-

1 KaemtZj Leçons de météorologie, traduction française, p. 9 1 .

HYGROMÉrniE. 631

trique, ce que Ton peut attribuer aux courants ascendants, qui emportent les vapeurs dans les régions supérieures. Le minimum a lieu au moment de la plus grande chaleur, puis Tétat hygrométrique augmente assez régulièrement jusqu'au lendemain matin. Sur les bords de la mer, les résultats semblent être les mêmes, seulement le minimum du matin est moins prononcé. A Apenrade, le maximum et le minimum diffèrent plus qu'à Halle.

Variations mensiielles. — A Halle, Tétat hygrométrique est maximum en janvier et minimum en juillet; mais les quantités absolues de vapeur suivent une marche inverse. Cette marche paraît être la même dans tous les pays où Ton a observé, môme dans l'Inde, d'après M. Prinsep. On conçoit que les vents régnants compliquent singulièrement ces résultats, car les uns apportent l'humidité, et d'autres la sécheresse ; leurs effets dépendent aussi des saisons. La fig. 857 donne une idée de l'état hygrométrique qui correspond aux différents vents dans les diverses saisons, à Halle. Les ordonnées représentent les états hygrométriques à l'échelle de ^ millimètre par unité, en représentant par 100 l'état de saturation, et en retranchant 60 unités, c'est-à-dire 30™" à chaque ordonnée, pp est la courbe du printemps, ee celle de l'été, aa celle de l'automne, et hh celle de l'hiver.

Inilaence de la hanCenr. — On peut dire, en général, que par le heav temps l'état hygrométrique diminue à mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère. Saussure et Deluc ont, les premiers, constaté ce résultat. Saussure n'a jamais vu l'hygromètre au-dessus de 40"", dans les Alpes. De Humboldt a aussi remarqué la sécheresse extrême de l'atmosphère sur les montagnes d'Amérique. Gay-Lussac, à 7000°» de hauteur, a vu l'hygromètre à 26° seulement, ce qui correspond à un état hygrométrique égal à ^-, et à une quantité absolue de vapeur extrêmement petite, car la température était de — iO°. Quand le ciel est chargé de nuages, cette loi souffre des exceptions faciles à concevoir.

Atmidomèire. — Le vent ayant beaucoup d'influence sur l'état hygrométrique, en emportant la vapeur qui se forme, on cherche à se rendre compte de Tétat de sécheresse ou d'humidité d'un climat par la rapidité avec laquelle se fait l'évaporation. On emploie dans ce but un instrument nommé atmidomètre. Il consiste dans une cuve à section carrée contenant de l'eau ; une règle verticale divisée en millimètres porte un curseur terminé par une pointe à laquelle on fait afQeurer le niveau de l'eau, de manière à voir de combien il s'est abaissé par l'évaporation. De deux climats, le plus sec est celui où l'évaporation se fait le plus rapidement.

n. De la rosée et dv givre.

liSV. Clreonstaiices favorables à la prodoetloa de la rmée. — Od

donne le nom de rosée à des gouttelettes d*eau que Ton trouve sur la plupart des corps exposés à Tair libre, à la suite des nuits calmes et sereines.

Les circonstances favorables à la formation de la rosée sont de trois sortes :

l*' L*état de Tatmosphére : la rosée ne se dépose que pendant les noiu calmes et sereines. Quand le ciel est couvert et qu1l fait du vent, il n*y a jamais de rosée ; cependant un vent léger est favorable, surtout quand il a passé au-dessus de grandes étendues d*eau. Après les jours de pluie, il se forme plus de rosée que dans les temps de sécheresse. Plus la différence de température entre le jour et la nuit est considérable et plus Tair est humide, plus il y a de rosée. Ces dernières conditions sont remplies principalement an printemps et surtout en automne, saisons où l'on observe le plus de rosée.

2<» La situation du corps : Wells a constaté que la rosée se montre surtoul sur les corps éloignés de tout obstacle qui pourrait leur cacher une partie du ciel. Sur les collines et dans les plaines, la rosée est plus abondante qu*au fond des vallées. Sous les arbres, près des édifices, il n'y a pas ou il n'y a que peu de rosée.

3» La nature du corps : des corps placés dans la même exposition ne se recouvrent pas également de rosée; pour qu'ils en reçoivent, il faut qu'ils soient mauvais couducteurs et doués d'un grand pouvoir émissif. Les métaux, qui conduisent bien la chaleur et la rayonnent faiblement, ne reçoivent donc que peu de rosée. On n'en voit presque jamais sur l'or, l'argent, le cui\Te, l'étnin polis, et souvent un peu sur le fer, l'acier, le plomb, le zinc. Musschenbroek a remarqué, le premier, l'inaptitude des métaux à recevoir de la rosée, phénomène que Dufay a étudié ensuite attentivement, mais sans l'expliquer, parce qu'il ne connaissait pas l'inégal pouvoir rayonnant des différents corps.

Nous voyons, en nous rappelant les effets du rayonnement nocturne (1125), que les circonstances qui favorisent la formation de la rosée, sont en même temps celles qui favorisent le refroidissement des corps à leur surface. La mauvaise conductibilité a une induence facile à concevoir; elle empêche la chaleur des parties intérieures de venir restituer aux couches superficielles, la chaleur qu'elles ont perdue par rayonnement vers un ciel serein.

nés. Explication de la rosée. — Âristote, qui avait remarqué que la rosée ne se montre que sous un ciel pur et qu'elle est moins abondante sur les montagnes que dans les plaines, la regardait comme une espèce de pluie fine provoquée par le froid de la nuit. Cette explication, adoptée depuis par diver> physiciens, est incompatible avec ce fait que la rosée ne se montre pas également sur tous les corps. On a prétendu ensuite que la rosée s'élevait delà