I. — Sur le vent réfléchi , page

Je dois rapporter ici une observation qui me paraît avoir échappé à l’attention des physiciens, quoique tout le monde soit en état de la vérifier : c’est que le vent réfléchi est plus violent que le vent direct , et d’autant plus qu’on est plus près de l’obstacle qui le renvoie. J’en ai fait nombre de fois l’expérience, en approchant d’une tour qui a près de cent pieds de hauteur et qui se trouve située au nord, à l’extrémité de mon jardin, à Montbard. Lorsqu’il souffle un grand vent de midi , on se sent fortement poussé jusqu’à trente pas de la tour ; après quoi il y a un intervalle de cinq ou six pas où l’on cesse d’être poussé et où le vent, qui est réfléchi par la tour, fait pour ainsi dire équilibre avec le vent direct. Après cela, plus on approche de la tour et plus le vent qui en est réfléchi est violent; il vous repousse en arrière avec beaucoup plus de force que le vent direct ne vous poussait en avant. La cause de cet effet, qui est général, et dont on peut faire l’épreuve contre tous les grands bâtiments, contre les collines coupées à plomb, etc., n’est pas difficile à trouver. L’air, dans le vent direct, n’agit que par sa vitesse et sa masse ordinaire; dans le vent réfléchi, la vitesse est un peu diminuée, mais la masse est considérablement augmentée par la compression que l’air souffre contre l’obstacle qui le réfléchit ; et, comme la quantité de tout mouvement est composée de la vitesse multipliée par la masse, cette quantité est bien plus grande après la compression qu’auparavant. C’est une masse d’air ordinaire qui vous pousse dans le premier cas, et c’est une masse d’air une ou deux fois plus dense qui vous repousse dans le second cas.

IL — Sur l'état de l’air au-dessus des hautes montagnes.

Il est prouvé, par des observations constantes et mille fois réitérées, que plus on s’élève au-dessus du niveau de la mer ou des plaines, plus la colonne du mercure des baromètres descend, et que par conséquent le poids de la colonne d’air diminue d’autant plus qu’on s’élève plus haut; et comme l’air est un fluide élastique et compressible, tous les physiciens ont conclu de ces expériences du baromètre que l’air est beaucoup plus comprimé et plus dense dans les plaines qu’il ne l’est au-dessus des montagnes. Par exemple, si le baromètre, étant à 27 pouces dans la plaine, tombe à 18 pouces au haut de la montagne, ce qui fait un tiers de différence dans le poids de la colonne d’air, on a dit que la compression de cet élément, étant toujours proportionnelle au poids incombant, l’air du haut de la montagne est en conséquence d’un tiers moins dense que celui de la plaine, puisqu’il est comprimé par un poids moindre d’un i tiers. Mais de fortes raisons me font douter de la vérité de cette conséquence, qu’on a ) regardée comme légitime et même naturelle.

Faisons pour un moment abstraction de cette compressibilité de l’air que plusieurs causes peuvent augmenter, diminuer, détruire ou compenser : supposons que l’atmosphère soit également dense partout ; si son épaisseur n’était que de trois lieues, il est

a. Voyage en Sicile, par M. Bridone, 1. 1, p. 46 et suiv.

SUR LES VENTS RÉGLÉS

sûr qu’en s’élevant à une lieue, c’est-à-dire de la plaine au haut de la montagne, le baromètre . étant chargé d’un tiers de moins , descendrait de 27 pouces à 18. Or l’air, quoique compressible, me paraît être également dense à toutes les hauteurs ', et voici les faits et les réflexions sur lesquels je fonde cette opinion :

1° Les vents sont aussi puissants, aussi violents au-dessus des plus hautes montagnes que dans les plaines les plus basses; tous les observateurs sont d’accord sur ce fait. Or si l’air y était d’un tiers moins dense, leur action serait d’un tiers plus faible, et tous les vents ne seraient que des zéphyrs à une lieue de hauteur, ce qui est absolument contraire à l’expérience.

2» Les aigles et plusieurs autres oiseaux, non-seulement volent au sommet des plus hautes montagnes, mais même ils s’élèvent encore au-dessus à de grandes hauteurs1 2. Or je demande s’ils pourraient exécuter leur vol ni même se soutenir dans un fluide qui serait une fois moins dense, et si le poids de leur corps, malgré tous leurs efforts, ne les ramènerait pas en bas ?

3° Tous les observateurs qui ont grimpé au sommet des plus hautes montagnes conviennent qu’on y respire aussi facilement que partout ailleurs, et que la seule incommodité qu’on y ressent est celle du froid, qui augmente à mesure qu’on s’élève plus haut. Or si l’air était d’un tiers moins dense au sommet des montagnes, la respiration de l’homme et des oiseaux, qui s'élèvent encore plus haut, serait non-seulement gênée, mais arrêtée, comme nous le voyons dans la machine pneumatique dès qu’on en a pompé le quart ou le tiers de la masse de l’air contenu dans le récipient.

4° Comme le froid condense l’air autant que la chaleur le raréüe, et qu’à mesure qu'on s’élève sur les hautes montagnes, le froid augmente d’une manière très-sensible, n’est-il pas nécessaire que les degrés de la condensation de l’air suivent le rapport du degré du froid ? et cette condensation peut égaler et même surpasser celle de l’air des plaines où la chaleur qui émane de l’intérieur de la terre est bien plus grande qu’au sommet des montagnes, qui sont les pointes les plus avancées et les plus refroidies de la masse du globe. Cette condensation de l’air par le froid dans les hautes régions de l’atmosphère doit donc compenser la diminution de densité produite par la diminution de la charge ou poids incombant, et par conséquent l’air doit être aussi dense sur les sommets froids des montagnes que dans les plaines. Je serais même porté à croire que l’air y est plus dense, puisqu’il semble que les vents y soient plus violents et que les oiseaux qui volent au-dessus de ces sommets de montagnes semblent se soutenir dans les airs d’autant plus aisément qu’ils s’élèvent plus haut.

De là je pense qu’on peut conclure que l’air libre est à peu près également dense à toutes les hauteurs, et que l’atmosphère aérienne ne s’étend pas à beaucoup près aussi haut qu’on l’a déterminé, en ne considérant l’air que comme une masse élastique, comprimée par le poids incombant : ainsi l’épaisseur totale de notre atmosphère pourrait bien

1. La densité de l’air décroît à mesure que l’on s’élève. C’est ce que le baromètre démontre , avec précision. C’est ce que démontrait aussi la fameuse expérience, imaginée par Pascal, du ballon à demi rempli d’air, qui se gonfla , à mesure que l’on s’éleva sur le Puy-de-Dôme.

2. « J’ai vu, sur le Chimborazo, dit M. de Humboldt, le baromètre descendre à 13 pouces « 11 lignes 2/10. M. Gay-Lussac a respiré pendant un quart d’heure sous une pression de « 12 pouces 1 ligne 7/10. Sans doute l’homme éprouve, à une telle hauteur, un état d’angoisse

«et d’épuisement très-pénible Le condor, au contraire, parait accomplir aussi facilement

« ses fonctions respiratoires sous une pression de 12 pouces que sous une pression de 28. »

1 ( Tableaux de la nature, t. II, p. 47. Traduction de M. Galusky. ) C’est qu’en effet le poumon des oiseaux diffère beaucoup de celui de Y homme. Il est percé de trous, comme un crible. Il est 1 traversé par l’air, qui se répand dans tout le corps, et jusque dans 1 intérieur des os. L oiseau ' peut toujours, à son gré, ou se débarrasser de cet air, ou en remplir toutes les cavités de son corps , qui lui sont comme autant de poumons accessoires.

ADDITIONS

n’être que de trois lieues ’ au lieu de quinze ou vingt comme l’ont dit les physiciens Nous concevons à l’entour de la terre une première couche de l’atmosphère , qui est remplie des vapeurs qu’exhale ce globe, tant par sa chaleur propre que par celle du soleil. Dans cette couche, qui s’étend à la hauteur des nuages, la chaleur que répandent les exhalaisons du globe produit et soutient une raréfaction qui fait équilibre à la pression de la masse d’air supérieur , de manière que la couche basse de l'atmosphère n’est point aussi dense qu’elle le devrait être à proportion de la pression qu’elle éprouve; mais à la hauteur où cette raréfaction cesse, l'air subit toute la condensation que lui donne le froid de cette région 2 où la chaleur émanée du globe est fort atténuée, et cette condensation paraît même être plus grande que celle que peut imprimer sur les régions inférieures, soutenues par la raréfaction, le poids des couches supérieures : c’est du moins ce que semble prouver un autre phénomène qui est la condensation et la suspension des nuages dans la couche élevée où nous les voyons se tenir. Au-dessous de cette moyenne région, dans laquelle le froid et la condensation commencent, les vapeurs s’élèvent sans être visibles , si ce n’est dans quelques circonstances où une partie de cette couche froide paraît se rabattre jusqu’à la surface de la terre, et où la chaleur émanée de la terre, éteinte pendant quelques moments par des pluies , se ranimant avec plus de force, les vapeurs s’épaississent à l’entour de nous en brumes et en brouillards ; sans cela elles ne deviennent visibles que lorsqu’elles arrivent à cette région où le froid les condense en flocons, en nuages, et par là même arrête leur ascension : leur gravité, augmentée à proportion qu’elles sont devenues plus denses, les établissant dans un équilibre qu’elles ne peuvent plus franchir. On voit que les nuages sont généralement plus élevés en été, et constamment encore plus élevés dans les climats chauds : c’est que dans cette saison et dans ces climats la couche de l’évaporation de la terre a plus de hauteur ; au contraire, dans les plages glaciales des pôles, où cette évaporation de la chaleur du globe est beaucoup moindre, la couche dense de l’air paraît toucher à la surface de la terre et y retenir les nuages qui ne s’élèvent plus, et enveloppent ces parages d’une brume perpétuelle.