IV. — DE LA FORMATION DÉFINITIVE DES GRÊLONS

Après avoir admis que les premiers embryons de la grêle sont une conséquence du froid qu'éprouvent les nuages lorsque leurs couches supérieures s'évaporent rapidement sous l'action des rayons brûlants de la canicule, il reste à trouver leur mode de grossissement.

Jusqu'à la publication des Mémoires de Yolta, les physiciens s'étaient contentés de supposer que les noyaux des grêlons, en tombant à travers l'atmosphère, gelaient toutes les particules d'eau qu'ils touchaient, et que les couches concentriques qu'ils s'appropriaient ainsi graduellement suffisaient pour les amener aux énormes dimensions dont j'ai cité plus haut quelques exemples; mais les nuages orageux sont presque toujours très-bas, et certainement la grêle qui s'en détache n'emploie pas plus d'une minute pour arriver au sol : or, il est impos-

sible d^admettre qu'en aussi peu de temps, quelle que soit d'ailleurs Thumidité de Tair, le noyau primitif, que je supposerai, si Ton veut, de la grosseur d'un grain de blé, puisse se revêtir d'assez d'enveloppes pour acquérir le volume d'un œuf de poule. Volta a donc cru nécessaire de supposer que la grôle déjà formée reste suspendue dans l'espace, non pas seulement cinq, dix, quinze minutes, mais peut-être même des heures entières. C'est* en cela que consiste la partie la plus nouvelle et la plus ingénieuse de sa théorie. Il reconnaît au reste, lui-même, qu'elle lui a été suggérée par une expérience citée dans les vieux traités de physique, sous le nom de danse des pantins, et dont voici la description :

Deux disques métalliques sont placés horizontalement l'un au-dessus de l'autre. Le disque supérieur est suspendu par un crochet au conducteur d'une machine électrique ; le disque inférieur est en communication avec le sol, soit immédiatement, soit à l'aide d'une chaîne. Le dernier disque porte un certain nombre de balles de moelle de sureau. Aussitôt que, pour commencer l'expérience, on fait tourner le plateau de la machine, on voit toutes les balles s'élancer du disque inférieur jusqu'au disque supérieur, redescendre ensuite rapidement, pour remonter bientôt après. Le mouvement continue tant que le plateau supérieur demeure sensiblement élcctrisé. La cause de ces oscillations n'est pas difficile à trouver.

Aussitôt que le conducteur de la machine est chargé,

son électricité se communique au disque supérieur, par

l'intermédiaire du crochet. Tout corps électrisé attire,

comme on sait, les corps qui ne le sont pas : les balles XlL 3^

légères de sureau se trouvent dans ce dernier cas ; elles doivent donc être soulevées par l'attraction du disque supérieur, quand son électricité est suflTisamment forte, et aller le toucher. Dès que le contact a lieu, le disque communique aux balles une partie de son électricité; mais, puisque deux corps électrisés de la même manière se repoussent, les balles ne peuvent rester attachées au disque supérieur qu'un instant; la répulsion de ce disque et leur propre poids doivent bientôt les faire descendre. Parvenues au disque inférieur, elles se déchargent de l'électricité qu'elles avaient acquise à l'extrémité de l'oscillation ascendante, se retrouvent dans l'état primitif, et doivent présenter aussitôt les mômes phénomènes.

Si le disque inférieur, au lieu d'être en communication avec le réservoir commun, se trouvait aussi électrisé, mais en sens contraire du disque supérieur, le mouvement oscillatoire des balles aurait également lieu; il serait même plus rapide : d'abord, parce que, dans le mouvement ascendant, la répulsion du disque inférieur sur la balle électriscc qui viendrait de le quitter s'ajouterait à l'attraction de l'autre disque, et ensuite parce que celle-ci aurait plus d'intensité.

Qu'on dépose sur un disque métallique isolé des corps très-légers, tels que des brins de soie ou de coton, des plumes, des feuilles d'or battu, de petites balles de moelle de sureau, etc.; qu'on communique ensuite au disque une forte électricité , aussitôt tous ces corps se soulèveront dans l'air jusqu'à une certaine distance et s'y maintiendront longtemps comme suspendus, mais en éprouvant toutefois un mouvement oscillatoire sensible.

SUR Là grêle. 534

Substituons aux disques des trois expériences précédentes ces noirs nuages orageux dont Timmense charge électrique est si bien indiquée par la vivacité des éclairs qui jaillissent incessamment de tous leurs points, il n'y aura alors rien d'étrange à supposer que des grains de grêle, soumis à cette puissante influence, présenteront exactement tous les phénomènes que les balles de sureau nous avaient ofTerts.

S'il n'y a qu'un seul nuage électrisé, il maintiendra les gréions à une certaine distance de sa surface; s'il yen a deux, le plus élevé électrisé, le plus bas à l'état neutre, les gréions éprouveront entre l'un et l'autre un mouvement d'oscillation qui ne cessera qu'au moment où le poids graduellement croissant des grêlons amènera leur chute. Le môme mouvement oscillatoire, plus rapide seulement, se communiquera aussi aux grêlons dès qu'ils se trouveront compris entre deux nuages électriscs en sens contraire. Ce dernier mode de suspension des grêlons est, suivant Yolta, celui que la nature emploie: c'est en oscillant entre deux nuages chargés d'électricités dissemblables que les embryons de neige sont recouverts d'une première enveloppe de glace diaphane ; c'est pendant ce mouvement longtemps continué que les couches se superposent en nombre suffisant pour donner aux grêlons les dimensions énormes qui font si souvent le désespoir du cultivateur.

L'existence simultanée de deux couches de nuages inégalement élevées ne peut donner lieu à aucune difficulté contre cette théorie : on voit souvent, en effet, de telles couches poussées par des vents différents se mou-

voir dans des directions diverses et môme diamétralement opposées. D'autres phénomènes non moins remarquables annoncent aussi, assez fréquemment, la présence de plusieurs strates de nuées. Qui n'a observé, par exemple, (juand un orage se prépare , de petits nuages grisâtre, isolés qui tantôt sont immobiles et tantôt paraissent fort agités sous des nuages d'une nuance différente et beaucoup plus étendus. On ne peut pas douter davantage que, dans une même masse de nuées orageuses, il ne se trouve souvent des parties douées d'électricités contraires; car à Taide d'un électromôtre atmosphérique, Volta lui-même a observé jusqu'à quatorze changements du positif au négatif, et réciproquement, en une seule minute de temps. Mais l'illustre physicien italien ne s'est pas arrêté là; après avoir rociicilli les données de l'observation, il a essayé do montrer, de plus, comm-^nt naissent les diverses couches de nuagrs, comment elhîs se constituent dans des états électriques contraires. Voici son explication :

Quand les rayons solaires tombent sur un nuage déjà formé, ils produisent, aux dépens de sa surface supérieure, ainsi que nous l'avons déjà dit, une grande quantité de vapeurs élastiques; ces vapeurs saturent d'abord l'air primitivement très-sec dont le nuage était entouré; ensuite, dans leur mouvement ascensionnel, elles rencontrent tôt ou tard des couches d'air assez froides pour occasionner leur retour à l'état de vapeurs vésiculaires, c'est-à-dire pour les transformer en un nouveau nuage semblable au premier, ou qui n'en différera que par la nature de son électricité. Le plus élevé de ces deux nuages, formé par voie de condensation, aura l'élec-

tricité positive, car c'est celle-là qui se développe constamment, dans les expériences de cabinet, pendant la précipitation des vapeurs.

L'autre nuage devait aussi, à l'origine, être fortement positif; mais Tévaporation, qui a dû s'effectuer à sa surface, a pu changer cet état, car les vapeurs naissantes, étant toujours électrisécs positivement, laisseront par cela même, sur le corps au dépens duquel elles se forment , une certaine quantité d'électricité négative développée. Cette quantité sera ou égale à l'électricité positive primordiale du nuage, ou plus grande, ou plus petite : dans le premier cas, le nuage se trouvera à l'état neutre après avoir subi l'évaporation ; dans le second, il deviendra négatif; dans le troisième enfin, l'électricité ne changera pas de nature : elle restera positive, la seule intensité variera.

Telle est, en résumé, la fameuse théorie de la grêle de Volta. L'évaporation d'un nuage formé primitivement par une cause quelconque détermine la congélation d'une portion des molécules aqueuses dont il est composé et le constitue souvent dans un état électrique négatif. Les vapeur» élastiques résultant de cette évaporation rencontrent, en s'élevant, des couches froides, redeviennent un nuage, mais un nuage positif; c'est entre ces deux couches de nuages plus ou moins distantes qu'oscillent un grand nombre de fois les premiers embryons de la grêle, et qu'ils se revêtissent graduellement d'enveloppes de glace compacte et diaphane, jusqu'à Tinstant où leur poids surmonte les forces électriques qui les avaient soutenus jusque-là.

ft34 SUR LÀ GRËLB.

y. — DES PARAGRÊLE8

Les arguments sur lesquels les partisans des paragrêles s'appuient sont tous puisés dans la théorie dont je viens d'exposer les principaux traits d'après Volta ; mais ne conviendra-t-il point de remarquer que cette explication, quelque ingénieuse qu'elle puisse paraître, n'a pas reçu l'assentiment général des physiciens; qu'elle a été combattue, même en Italie, par les propres élèves de son illustre auteur, entre autres, par M. Bellani ; enfin, que plusieurs des objections qu'on lui oppose paraissent insolubles. Indiquer ici ces objections, sera faire un pas vers le but que je me propose d'atteindre dans cette Notice.

La première congélation des nuages résulte, dit Volta, de révaporation qu'éprouve leur surface supérieure sous l'action des rayons solaires. Si cette évapora tion avait quelque analogie avec celle que le vent détermine sur la terre, un certain degré de froid en serait la conséquence nécessaire; mais il semble bien difficile d'admettre que la lumière solaire ou tout autre cause calorifique, puisse hâter l'évaporation d'un liquide quelconque, sans amener son échauffement. Chauffer un corps ne saurait jamais être un moyen de le refroidir , de quelque manière qu'on fasse intervenir l'évaporation. L'expérience dont on a essayé d'étayer les idées de Volta, dans plusieurs traités de physique moderne, n'est pas exacte. Il est très-vrai que, si, après avoir entouré de linges mouillés deux thermomètres parfaitement semblables, on

les expose à Taîr libre, Tun à Tombre et l'autre au soleil, on apercevra une évapora tion beaucoup plus prompte sur ce dernier; mais loin qu'elle soit accompagée, comme on l'a dit, d'un refroidissement, le mouvement de la colonne mercuricUe indiquera, au contraire, une augmentation sensible de température.

Yolta ayant supposé que la formation des premiers rudiments de la grêle ne pouvait pas avoir lieu sans l'action des rayons solaires, se trouvait amené à admettre qu'un grêlon qui tombait , par exemple, à 3 ou 4 heures du matin, avait oscillé au moins pendant 10 ou 12 heures consécutives entre les deux couches de nuages diversement électrisées. Je pourrais montrer ici à quel point cette conséquence est inadmissible, en faisant remarquer que, dans un si long espace de temps, les décharges électriques qui s'opèrent de nuage à nuage auraient dû altérer mille fois l'état d'équilibre nécessaire à la suspension du grêlon; mais je trouverai, avec M. Bellani, une preuve plus directe de l'insuffisance de la théorie, dans un orage du mois de juillet 1806, qui commença avant le lever du soleil , et durant lequel une quantité prodigieuse de grêle tomba. Il suffira de dire, en effet, que la veille, M. Bellani n'avait aperçu aucun indice d'orage dans toute l'étendue de l'horizon visible.

La théorie pêche donc par sa base : les noyaux neigeux des grêlons ne résultent pas de l'évaporation des nuages, excitée par les rayons solaires.

Supposons maintenant les embryons de grêle formés d'une manière quelconque, et voyons s'ils grossissent, comme Volta l'imagine.

536 SUR LA GRËLB.

L*expérience de la danse des pantins, sur laquelle ce célèbre physicien insiste tant, fournit des arguments plus spécieux que solides. Les plaques métalliques électrisées entre lesquelles oscillent les balles de sureau ne peuvent ni se déplacer ni se diviser. Les particules qui forment les nuages, au contraire, sont douées, soit en masse, soit individuellement, d'une extrême mobilité, ne faut-il pas alors se demander comment elles seules restent immobiles, comment elles échappent à ces forces électriques qui communiquent un mouvement oscillatoire à une aussi grande quantité de gréions interposés? Ces forces ne devraient -elles pas amener plutôt la prompte réunion des deux couches de nuages en une seule masse?

Il est si vrai que Texpérience des pantins exige qu'une des deux plaques électrisées au moins soit solide, qu'en substituant seulement une nappe d'eau à la plaque métallique inférieure, comme l'a fait M. Bellani, la danse n'a plus lieu : les balles, à la fin de leur première oscillation descendante, pénètrent un peu dans le liquide et ne se relèvent plus. Les nuages présenteraient évidemment le même phénomène; ils ne repousseraient les grêlons qu'après que ceux-ci seraient venus les toucher. Pour peu qu'en vertu de la vitesse acquise, du choc d'autres grêlons, etc., il y eût pénétration dans l'amas vésiculaire, toute répulsion cesserait. Les grêlons enfoncés ainsi accidentellement dans la couche inférieure de nuages, tomberaient à terre de temps en temps, l'un après l'autre, pendant des heures entières, tandis qu'au contraire les chutes de grêle arrivent subitement et ne durent jamais longtemps.

SDR LÀ GRELE. 537

Ne faudrait-il pas s'étonner, si le mouvement oscillatoire dont Yolta doue les gréions existait, que personne oe Teût jamais aperçu? Les voyageurs, en effet, ont dû se trouver maintes fois sur les montagnes à la hauteur de rintervalle vide où ce mouvement pourrait avoir lieu. Remarquons, d'ailleurs, que l'oscillation ascendante des gréions les porterait souvent dans des lieux où leur course descendante ne peut jamais les amener, tels que le dessous des toits des cabanes, le dessous de quelque rocher très-proéminent, etc., etc.; or, aucune observation n'est venue jusqu'ici éveiller à ce sujet l'attention des physiciens.

Parmi les conséquences qu'on pourrait déduire de la théorie de Yolta, en la supposant fondée, il en est encore une que M. Bellani a signalée et qui me parait mériter d'être consignée ici, ne fût-ce qu'à raison de sa singularité. Si les nuages orageux possédaient, quand ils sont accouplés, une force attractive suffisante pour faire osciller durant des heures entières des masses de glace du poids de 250 à 300 grammes, il devrait arriver fréquemment que, l'action électrique s' exerçant entre un seul de ces nuages et la terre, des poussières, des graviers, des pierres d'un assez gros volume, seraient soulevés, même dans un temps calme, rendraient l'atmosphère à peine rcspirable, et produiraient dans la campague des dégâts bien plus redoutables encore que ceux dont la grêle est la cause.

Je me trompe fort si toutes ces remarques ne démontrent pas qu'une explication satisfaisante du phénomène. de la grêle est encore à trouver. Sur quoi se sont fondés,

cependant, ceux qui ont tant préconisé remploi des paragrêles? Sur cette même théorie dont je viens de montrer l'insuffisance. Au reste, en suivant le système de Volta jusque dans ses dernières conséquences, ne trouverait-on pas que les paragrêles sont plutôt nuisibles qu'utiles?

Lorsqu'un orage déjà formé dans les montagnes est entraîné par les vents vers la plaine, n'est-ce pas audessus des paragrêles, si ces appareils ont quelque action , que pourront s'opérer des modifications notables dans rintensilé des forces électriques qui, imprimant aux grêlons des mouvements d'oscillation verticaux, les avaient soutenus jusque-là dans l'atmosphère? N'est-ce donc pas sur ces appareils que la grêle devra tomber plus particulièrement? Ces réflexions n'ont point été accueillies : nos vignes, celles de la Savoie, du canton de Vaud , d'une portion de l'Italie, des jardins situés dans l'enceinte même de Paris, se couvrent de longues perches verticales établies à grands frais. Les plus habiles placent une pointe aiguë de cuivre au sommet de la perche et un fil métallique qui la lie au sol humide; d'autres conservent la pointe et suppriment le conducteur; ailleurs, par économie , on emploie la perche toute nue. Malgré ces différences essentielles, l'appareil réussit en tout lieu également; jamais, assure-t-on, un champ armé de ces moyens préservatifs n'a été grêlé. Dites aux partisans des perches sans armure, qu'un arbre doit être plus efficace qu'une perche, puisqu'il s'élève davantage dans l'atmosphère, et qu'il grêle cependant sur les pays les mieux boisés; faites remarquer aux autres qu'une pointe de cuivre ne donne aucune propriété particulière à la perche qu'elle

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termine, quand il n'y a pas de chaîne métallique pour la lier au sol humide ; adressez-vous enfin à ceux qui construisent Tappareil avec le plus de soin; expliquezleur que, si Ton pouvait croire à Tefiicacité des paragrêles, ce serait à la seule condition qu'ils couvriraient une grande étendue de pays; qu'il y aurait de l'absurdité à prétendre garantir un champ, une vigne, avec quelques perches, quand les vignes et les champs voisins n'en renfermeraient pas ; que l'expérience a d'ailleurs prononcé; qu'il grêle fréquemment dans l'intérieur des villes, au milieu des paratonnerres, sur ces appareils eux-mêmes: tous ces raisonnements seront comme non avenus, tant on est disposé à croire ce qu'on désire vivement.

Quelques Sociétés d'agriculture sont elles-mêmes descendues récemment dans la lice , pour demander qu'on fit simultanément les essais des paragrêles sur un grand nombre de communes conliguës. L'autorité n'a pas accueilli ce vœu; les espérances de réussite qu'on pouvait concevoir en se fondant sur le petit nombre de données que la science possède ont paru trop faibles pour justifier la dépense qu'eût entraînée l'établissement des appareils. Une expérience de cette nature, d'ailleurs, pour être démonstrative, devrait durer un grand nombre d'années; encore faudrait-il qu'on la suivit sans prévention. Or, telle n'est pas certainement la disposition d'esprit de la plupart des personnes qui s'occupent de cette question : dans tel canton qu'on pourrait citer, un propriétaire n'ose avouer que, malgré les perches, la grêle a détruit sa récolte, qu'après s'être assuré qu'on ne le nommera pas. Une aussi absurde prévention ne saurait

durer longtemps. Quand elle se sera dissipée, quand les faits favorableiî ou contraires aux paragrêles seront recueillis avec le même soin, la science de la météorologie tirera peut-être quelque fruit des expériences dispendieuses auxquelles on se livre aujourd'hui. Quant aux agriculteurs, ils sont presque désintéressés dans la question ; car ils trouveront toujours, soit dans les assurances mutuelles, soit dans les assurances à prime convenablement graduées suivant les contrées, un préservatif assuré contre les ravages de la grêle, et beaucoup plus économique que la multitude des perches dont ils devraient couvrir leurs propriétés. Les Sociétés d'agriculture acquerront de nouveaux droits à la confiance publique, lorsqu'elles favoriseront d'aussi utiles établissements ; elles manqueront, au contraire, leur but en préconisant des moyens préservatifs dont aucune expérience authentique n'a montré jusqu'ici rcfficacité , moyens qu'on a seulement déduits théoriquement d'une explication du phénomène de la grêle 5 peu près inadmissible, et sur l'inutilité desquels Fauteur de cette explication lui-même s'est prononcé de la manière la plus positive. Voici, en effet, ce que je lis dans la 5* lettre de Volta , concernant la météorologie électrique :

(( Les enthousiastes ne se sont pas contentés d'annoncer que désormais les édifices armés de paratonnerres et les maisons voisines ne seraient plus frappés de la foudre; ils ont été beaucoup plus loin : ils croient, ou du moins veulent faire croire aux autres, qu'en multipliant ces appareils dans les villes et les campagnes, on parviendra, sinon à dissiper entièrement les orages,