LES PLUIES D^ORAGE

Dans une lettre à Gay-Lussac datée de Nancy le 24 janvier 1819, Mathieu de Dombasie s'exprimait ainsi sui la cause du vent qu'on éprouve quelques instants avan Tondée, dans les orages :

c( On sait que Teau dans sa chute libre entraine ave< elle une quantitt; considérable de Tair qu'elle traverse on trouve un des exemples les plus frappants de ce fai dans les trampes qui remplacent les soufflets dans quelques fourneaux destinés à la fonte des minerais. Je n crois pas que, dans ce cas, l'eau se combine avec l'air comme on l'a dit, pour l'abandonner après sa chute; me semble plus probable que Teau agit ici par pressior comme tout autre corps grave, sur la couche d'air qi se trouve au-dessous d'elle : en effet, ce phénomène n'ei pas particulier à l'eau. Si l'on fait tomber, de quelqu hauteur, du sable ou du froment sur une surface couvert de poussière, on aperçoit, autour du lieu de la chute l'effet du mouvement de l'air par l'impulsion qu'il donné à la poussière. 11 paraît donc que cet effet est très-général; mais il n'est pas impossible que l'eau agisse, dans ce cas, avec plus de puissance que d'autres corps, par l'effet d'une affmité particulière avec l'air; l'extrême intensité de l'action des trompes me donne lieu de croire que cette opinion est fondée : dans cette suppositioi l'eau devra exercer cette puissance avec d'autant plut de force qu'elle est plus divisée, pourvu toutefois qu'elle ne le soit pas as^ez pour que la résistence de i'aii' s'op-

pose trop fortemenl à raccélération du mouvement qui est Teffet naturel de sa chute. Quoi qu'il en soit, Teffet, en lui-même est constant, et il est impossible qu'une averse composée de gouttes d'eau grosses et rapprochées, comme elles le sont principalement dans les pluies d'orage, ne produise pas un eiïet de la même nature. L'air que l'eau entraîne dans sa chute, arrivant sur le sol dans la même direction que suit la pluie, par Teffet du vent général, c'est-à-dire dans une direction inclinée à l'horizon, ne peut s'échapper qu'en avant, et là on conçoit très-bien qu'il doii former, en s'échappa nt, le panache de rayons divergents qu'on observe. Ce mouvement n lieu principalement dans les couches les plus basses de Tair, parce que c'est là que la vitesse de l'eau, dans sa chute, est plus considérable, d'abord par l'elTet de la loi générale de la chute des corps pesants et probablement aussi parce que les gouttes d*eau, en se réunissant à mesure qu'elles approchent de la terre, éprouvent beaucoup moins l'effet de la résistance de l'air. L'air se trouvant ainsi continuellement délogé à la surface du sol où tombe l'averse, le vide se remplit par l'effet d'une pression qui s'exerce dans toutes les directions, excepté en avant où l'air comprimé s'échappe. De là la direction du courant qui, dès que l'orage est passé, se dirige vers le centre du lieu où tombe la pluie. On voit ainsi qu'il doit se former sous le nuage d'où tombe l'averse deux courants très-distints ; l'un est effluent, sous la forme de rayons divergents, et se manifeste en avant du nuage; l'autre afjliieni^ en rayons convergents,

et se fait sentir par derrière. Le centre commun de ces xir. 22

rayons divergents et convergents doit être le œntre même du lieu où tombe Taverse; de sorte qu'il existe vers chacun des deux points latéraux du nuage, deux courants très-rapprochés l'un de l'autre et dans une direction diamétralement opposée ; ces deux courants forment la limite des rayons divergents, d'une part, et des rayons convergents, de l'autre. »

Après la publication de l'explication précédente dans les Annales de chimie et de physiqaey Pierre Prévost me fit remarquer que, dans une lettre en date du 27 février 1791, adressée par lui au docteur Pellisson et insérée dans les Mémoires des curieux de la nature, de Berlin (p. 407, n* 35), il était rapporté une conversation de Montgolfier qui s'est ainsi exprimé :

« Parmi les vents irréguliers, il y en a un que l'on pourrait nommer vent de phiie^ parce qu'il semble dépcnjjre de l'eau qui tombe des nuages. Lorsque, par un ciel irrégulièrement parsemé de nuages, il pleut alternativement de différents points de l'horizon (comme on le remarque surtout au printemps ou en autonne), le vent paraît toujours venir de l'endroit où il pleut; et l'on remarque constamment que le courant d'air (déduction faite des causes modifiantes) suit la direction des nuages; en sorte que la pluie chasse l'air, sous forme de vent, tout autour de l'endroit où elle tombe. Tel est le phénomène ; en voici l'explication :

(( L'yir mouille tous les corps; il s'attache aux parois des vases solides, aussi bien qu'à la surface des corps liquide?. On peut dire, en conséquence, que l'air mouille l'eau : il mouille entre autres la pluie. Chaque goutte de

pluie entraine avec elle une goutte d^air et la pousse de haut en bas.

a Par leur rencontre mutuelle et accidentelle, ou finalement par le contact inévitable des corps mouillés, ces gouttes s'unissent entre elles ou s'unissent à Teau déposée sur différents corps. Dès lors Pair ne peut plus rester suspendu aux gouttes de pluie; il s'échappe en entier ou en partie ; et quelque faible que cette cause, comparée au vent, puisse paraître, en ne considérant qu'une goutte isolée, on peut prouver, par le calcul et par l'expérience, qu'elle suffit pleinement à l'explication du phénomène.

« L'expérience que j'ai en vue est celle des trompes de forge, dans lesquelles l'eau qui tombe fournit sans cesse un nouveau volume d'air au soufflet ou à l'évent.

<( Le calcul dépend de quelques principes connus. La force du vent produit par la cause que je viens d'indiquer, doit être déterminée par la masse de l'eau qui tombe, par sa vitesse et surtout par sa division. >

L'extrait suivant du Traité du mouvement des eaux, t. II, 1" partie, 3* discours, page 353 (édition de 1740) montrera que Montgolfier avait été lui-même prévenu par Mariette dans l'explication du phénomène sur lequel la lettre de Mathieu de Dombasle a ramené l'attention des physiciens.

« A l'égard des orages et des grandes tempêtes, dit Mariotte, il est difficile de les expliquer par des causes ordinaires. On remarque que, lorsqu'en été il fait des pluies épaisses et à grosses gouttes, elles sont toujours accompagnées d'un vent très-violent qui les précède de quelques secondes, et que sa violence cesse aussitôt que

la nuée est passée. J'explique ces orages, dont quelquesuns sont capables de renverser les arbres et enlever les toits des maisons, de la manière suivante :

« Lorsque deux vents assez larges, inclinés Tun à Tautre de 15 à 16 degrés, viennent de loin; qu'ayant ramassé et poussé devant eux toutes les vapeurs qu'ils rencontrent, et en ayant formé chacun une nuée épaisse, ils viennent à se rencontrer, ils condensent Tair dans le lieu de leur rencontre et le mettent en un grand ressort, et, selon les règles de la percussion, ils le font aller plu vite d'un tiers à peu près que chacun d'eux. Supposan donc que ces vents aillent d'une vitesse à faire 2& pied en une seconde, qui est la vitesse ordinaire des vent incommodes et contre lesquels on a peine d'aller, le ven composé des deux ira avec une vitesse à faire 32 pied en une seconde, et la nuée épaisse qu'ils poussent étau élevée d'une demi-lieue ou d'un quart de lieue, le gouttes de pluie qui s'y forment sont grosses d'enviro 3 lignes de diamètre et acquièrent leur vitesse complet à faire 32 lieues par seconde après 100 pieds de des cente, comme il a été expliqué à la fin du Traité de l percussion. Chaque goutte entraîne en tombant, depui la hauteur de la nuée, deux ou trois fois autant d'ai qu'elle est grosse ; ce qui se prouve par Texpérienc d'une balle de plomb qu'on laisse tomber dans un sea d'eau; car, dès qu'elle a touché le fond, il s'en élèv deux ou trois bulles d'air aussi grosses qu'elle, lesquellc ne peuvent procéder que de l'air qui la suit jusqu'à Ifond de l'eau. Or, on sait que, dans beaucoup de lieun on se sert de certains soufllets pour faire fondre la min

de fer dans les fourneaux par la seule chute de Teau ; ce qui se fait ainsi : on a un tuyau de bois ou de fer blanc de 14 ou 15 pieds de hauteur et de 1 pied de diamètre, qui est soudé dans une niédîocre cuve renversée, dont le bas est posé sur un terrain ; en sorte que, pour peu d'eau qui y tombe, elle ferme les ouvertures et Pair n'y peut plus passer : on laisse au haut du tuyau une ouverture de â ou 4 pouces de diamètre, dans laquelle on met OD entonnoir dont le goulot est de la même grosseur, et Ton y fait tomber de 15, 20 ou 30 pieds de hauteur Teau de quelque fontaine, dont la largeur en tombant est à peu près égale à l'ouverture de l'entonnoir; en sorte qu'il ne peut s'y amasser de l'eau que de 5 ou 6 pouces de hauteur : cette eau tombant entraîne avec elle beaucoup dPair, qui la suit jusqu'au-dessous de l'entonnoir et même jusqu'au fond de la cuve , lequel ne peut ressortir par l'entonnoir à cause de la pesanteur de l'eau qui continue de tomber et de la vitesse de son mouvement. On met à côté de la cuve un tuyau qui va en rétrécissant jusque auprès du trou du fond du fourneau où le char- [)on doit être soufflé ; et l'air pressé et enfermé dans la :uve, ne pouvant sortir par en haut à cause de la chute impétueuse de l'eau qui occupe le trou de l'entonnoir, fii par en bas, à cause de l'eau qui s'y amasse et qui j'élève d'un pied ou de deux par-dessus les fentes qui restent entre la terre du fond ou les douves de la cuve , il est contraint de sortir avec une très-grande force par le bout du canal, de manière qu'il fait le même effet pour souffler le charbon que les plus grands soufflets dont on se sert ailleurs. 11 doit donc arriver que l'eau

qui tombe de la nuée en grosses gouttes et en grande abondance, entraînant beaucoup d'air, comme il a été prouvé, cet air ne peut remonter quand il est proche de la terre y à cause des autres gouttes qui tombent avec impétuosité. Il ne peut aussi s'étendre vers le derrière de la nuée, parce qu'il est soutenu par le grand vent qui la chasse, ni même par les côtés ou fort peu, parce que le même vent pousse la nuée par les deux côtés. 11 reste donc que tout son effort se fasse vers le devant de la pluie, et que cet effort, joint à celui du vent qui emporte la nuée, soit environ deux fois plus vite que le vent qui la pousse, et que ce vent augmenté fasse plus de 60 pieds en une seconde : alors il peut renverser des arbres, comme on le prouvera ensuite. Il ne peut précéder la pluie que d'environ trois ou quatre cents pas pour l'ordinaire, par la raison qui a été dite qu'un espace d'air, de telle vitesse qu'il soit poussé, ne peut continuer son mouvement bien loin en ligne droite, si la cause de l'impulsion cesse. Je me suis confirmé dans cette hypothèse en voyant d'une lieue de distance une nuée épaisse d'où il tombait de la pluie ; c»ir du côté d'où venait le vent les gouttes tombaient presque toutes droites ; mais dans le milieu et jusqu'aux premières gouttes, elles faisaient un angle de plus de 45 degrés. La même chose doit arriver par la grêle; et même, si elle était fort épaisse et les grains fort gros, ils entraîneraient davantage l'air de haut en bas et feraient une tempête encore plus impétueuse, dont la vitesse pourrait être de 75 pieds par seconde. »

SDB

On sait que la pression exercée sur tous les corps par Tatinosphère qui entoure notre globe de toutes parts se mesure par la hauteur à laquelle se tient la colonne de mercure du baromètre au-dessus du niveau en contact avec Tair extérieur. Quand Tair atmosphérique devient moins dense en un point déterminé, ou bien quand l'épaisseur de la couche qu'il forme au-dessus d'un lieu diminue , la hauteur du baromètre devient plus petite. Tout mouvement d'accroissement dans la densité de l'atmosphère se manifeste par une ascension du mercure dans le tube inventé par Torricelli. Les variations qu'éprouve l'enveloppe gazeuse de la terre se reflètent donc dans celles de la hauteur barométrique. L'étude des mouvements du baromètre présente en conséquence le plus vif intérêt.

On trouvera dans V Astronomie populaire {Mw. xx, chap. XIV, t. Il, p. 171 et suiv.) l'histoire de l'invention du baromètre et de ses perfectionnements successifs , la des^cription de ses usages pour la mesure des hauteurs des montagnes, les précautions nécessaires pour rendre les mesures comparables et les corriger des varin lions de la température, enfin une indication succincte des principaux résultats dont son observation a enrichi la science. Je réunis ici les détails des faits à la démonstra-

tion desquels il m*a été donné de concourir dans ma longue carrière. J'ai pu découvrir quelques lois météorologiques qui avaient échappé à mes devanciers; on me pardonnera, j'ose l'espérer, de reproduire, souvent sans y rien changer, les démonstrations que j'en ai jadis données.

RÉSULTATS DES OBSERVATIONS MÉTÉOROLOGIQUES FAITES A CLER- MONT-PERRAlfD, DEPUIS LE MOIS DE JUIR 1806 JUSQU^A LA FIN DE 1813, PAR RAMOND — COMPARAISON AVEC LES RÉSULTATS DES OitSERVATIONS FAITES A LA MÊME ÉPOQUE A PARIS ET A STRASBOURG

En 181 &, dans le Bulletin de la Société philomatique, j'ai donné l'analyse des recherches communiquées successivement à l'Académie des sciences par Ramond. Je me suis exprimé à peu près dans les termes suivants :

Les observations de Ramond ont été faites avec trois baromètresde Fortin, souvent comparés entre eux et avec celui de l'Observatoire de Paris; toutes les hauteurs du mercure ont été ramenées à la température de 12°. 5 du thermomètre centigrade. Le baromètre a toujours été observé à midi (temps vrai) , le matin, après midi et le soir, aux heures critiques des osciMations diurnes.

La hauteur moyenne du barom^.tre , pour l'heure de midi, est de 729"^>"-.92. Ce résultat, fondé sur 2,267 observations, diffère extrêmement peu de celui que Ramond avait déduit des deux premières années. Par une moyenne entre 7,296 observations, Ramond a trouvé la valeur des oscillations diurnes. En prenant la hauteur

de midi pour point de comparaison, le baromètre est plus haut le matin de 0°^ .38, plus bas après midi de 0°^" .56 et plus haut le soir de 0°^'.33 ; en sorte que l'abaissement moyen du jour est de O^^-.Oi, et l'ascension du soir de 0^-.89. Ces nombres s'accordent singulièrement avec ceux que le même auteur avait tirés des deux premières années. (Voyez Mémoires de l'Institut pour 1808, page 105. )

La plus grande élévation du baromètre qu'on ait observé à Clermont pendant sept années et demie est de 743"^-.52, la moindre de 703°^-.58; mais la variation moyenne est de 35"^-. 6.

Les nombres que nous venons de rapporter sont particuliers à Clermont, et pourraient servir, au besoin, à calculer la hauteur de cette ville au-dessus du niveau de la mer; mais les mêmes moyennes relatives aux différentes saisons nous apprendront de plus de quelle manière se modifient chaque mois les causes qui déterminent l'ascension ou l'abaissement du mercure dans le baromètre.

Déjà, dans les Mémoires de l'institut pour 1808, Ramond avait tiré de ses observations les résultats suivants :

Que les heures des variations diurnes varient avec les saisons; que pour l'hiver elleô sont, à très-peu près, 9 heures du matin, 3 heures après midi , et 9 heures du soir ;

Qu'en été, l'abaissement paraît commencer dès 8 heures du matin ; que le minimum a lieu à k heures du soir, et le second maximum à 10 heures;

Que, durant le printemps et l'automne, les heures criti-

ques inlennédiaires entre celles de Thiver et de Tété, sont d'autant plus voisines des unes ou des autres, que la température et Fétat du ciel se ressemblent plus dans ces époques. L'auteur pensait enfin que le minimum du soir a lieu à 3 ou & heures après minuit.

Voici un extrait des tableaux présentés par Ramond en 181/i pour Clermont-Ferrand :

Mois.

Ilaatear moyenne

da baromètre à midi.

iciU.

Janvier

FévriT

Mars

Mai

Juin

Juillet

Août

Septembre

Octobre

Novembre

Décembre

Moyenne

II résulte de ce tableau que le mercure est dans la plus grande élévation en janvier ; qu'il descend ensuite jusqu'au mois d'avril, où il est le plus bas; remonte jusqu'en juin ; se soutient pendant les mois de juillet, août et septembre, puis redescend jusqu'en novembre, et qu'à partir de cette dernière époque, il remonte rapidement pour atteindre la hauteur de janvier. La moyenne barométrique de l'été surpasse celle du printemps, qui est la plus petite de toutes, de plus de 2 millimètres.

Ramond a remarqué, de plus, que les variations

SUR LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE. 3i7

» sont elles-mêmes sujettes à Finfluence des saisons; ttemps est Tépoque des plus fortes oscillations, et ' des moindres; il y a un tiers de millimètre de nce. Quant aux variations accidentelles, au conelles sont au maximum en hiver, et au minimum ; leur étendue moyenne surpasse 35 millimètres a première saison , et ne s'élève pas à 16 dans la le.

I de mettre le lecteur à portée d'apprécier ce qu'il • avoir de particulier à Clermont, dans le tableau DUS venons d'extraire de l'intéressant Mémoire de nd, nous allons rapporter deux tableaux semblables )us avons formés d'après une nombreuse suite d'obionsdu thermomètre et du baromètre faites à Straset à l'Observatoire royal de Paris.

ci d'abord les observations faites à Strasbourg dej commencement de l'année 1807 jusqu'à la fin de par M. Herrenschneider :

Moyennes Mois. da baromètre

i midi.

mill.

Janvier 753.9

Février 750.9

Mars 751.6

Avril 7A9.1

Mai 750.7

Juin 752.3

JuiHet 751. 0

Août 751.9

Septembre 751 Zi

Octobre ; 751 4

Novembre 7/i9.5

Décembre 750.5

Moyennes 751.2

lis SUU LA PRKSSION ATMOSPIlKRIOrF:.

La cuvette du baromètre de iM. le professeur Ilerrenschneider était de niveau avec le pied de la tour de Strasbourg.

Les résultats des observations faites à Paris depuis l'année 1806 inclusivement, jusqu'à la fin de 1813, sont les suivants :

Moyennes Moii. dn bimmltre

à midi.

BiU.

Janvier 757.95

Février. 757.14

Mars 757.94

Avril 756.00

Mai 755.60

Juin 758 94

Juillet 756 82

Août 757.55

Septembre 757.95

Octobre 756.15

Novembre 755.97

Décembre 756.40

Moyennes 757.02

Dans ces tableaux, comme dans celui de Ramond, les moyennes ont été ramenées à la température de + 12^5 du thermomètre centigrade, en supposant, d'après les expériences de Laplace et Lavoisier, que le facteur de la dilatation du mercure est pour chaque degré centésimal ^^; il était d'autant plus nécessaire de faire cette correction, qu'elle est tantôt positive et tantôt négative, et que, pour le mois de juillet, par exemple, elle s'élève à plus de 1°^'" 5.

OBSBRTATIONS DU BAROMÈTRE FAITES PENDANT 37 ANS A L^OB- 8ERTAT0IRE DE PARIS, DE 1816 A 1852, ET RÉSDllé DE CES OBSERYATIONS

Depuis 1816, jusqu'à ce jour, j'ai inséré dans les Annales de chimie et de physique sans aucune interruption, les résultats des observations du baromètre faites quatre fois par jour, à l'Observatoire de Paris. De 1816 à 1830, je me suis assujetti à en présenter annuellement le résumé. Voici comment je m'exprimais à ce sujet en 1816, en commençant ce travail :

a La détermination de la pression moyenne de l'atmosphère, pour chaque lieu de la Terre , est l'objet le plus important qu'on puisse se proposer dans l'observation des variations barométriques. En nous occupant de cette recherche, nous avons suivi la marche que M. Ramond a tracée dans l'excellent ouvrage qu'il a publié en 1811. Toutes les hauteurs ont été corrigées de l'effet de la température et réduite à 0** en employant g^ pour le coefficient de la dilatation correspondant à un degré centigrade. On a réuni dans des colonnes verticales les observations des mômes heures, et l'on a pris les moyennes par décades et par mois. Ces calculs nous ont appris , comme M. Ramond l'avait déjà déduit de ses observations de Clermont, que le baromètre est sujet dans nos climats aussi bien qu'à l'équateur, à une oscillation diurne périodique dont la marche, souvent masquée par les variations accidentelles, devient saillante lorsqu'on combine assez

3h0 SUR LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE.

d'observations pour compenser les effets fortuits des c ses perturbatrices. On trouve ainsi que le mercure « sa plus grande élévation à 9 heures du matin , et c descend ensuite jusque vers â heures après midi : a] cette époque , il remonte , atteint un second maxin à 9 heures ou 10 heures du soir, et redescend seconde fois pour présenter, le jour suivant, le rat phénomène. S'il était permis de compter, dans le o intervalle d'une année, sur l'exacte compensation variations accidentelles, il résulterait des moyennes différentes heures qu'on a réunies dans ce tableau, l'oscillation diurne diminue d'amplitude à mesure la latitude augmente. En effet, sous l'équateur, Tel due de cette espèce de marée atmosphérique s'élè^ î2 millimètres, d'après les recherches de M. de Humbo! trois années d'observations à Clermont-Ferrand (I tude 45** 47') ont donné 1 millimètre à très-peu ] {voyez l'ouvrage de M. Ramond, p. 86); tandis ( Paris elle n'atteindrait pas tout à fait 0.7 de millimè Des observations ultérieures résoudront ce doute : a dont nous présentons ici le résumé prouvent déjà les hauteurs qui correspondent aux diverses heures jour diffèrent assez sensiblement les unes des autres \ que le choix ne soit pas arbitraire, comme M. Ram Ta déjà remarqué, lorsqu'on se propose de déter ner la pression moyenne de l'atmosphère dans un donné. »

Dans le résumé météorologique de 1817, je m'ex; mais en ces termes au sujet de la période diurne :

€ Nous avons disposé le tableau de manière à me

en évidence la valeur de la variation diurne du baromètre. En supposant, ainsi que nous Tavons fait, que les époques des maxima et minima sont 9 heures du matin, â heures après midi et 9 heures du soir, on trouve 0-"'.79 pour l'oscillation descendante du matin et 0"'".69 pour l'oscillation ascendante du soir. Ces nombres étant inférieurs, comme en 1816, à ceux que H. Ramond a donnés pour Clermont-Ferrand , sembleraient indiquer que l'étendue de la période diminue quand la latitude augmente.

c La cause, quelle qu'en soit la nature, de cette marée atmosphérique dont nous venons d'assigner la valeur moyenne pour 1817, agit constamment et avec régularité par un ciel serein comnie par un temps couvert, dans le calme et au milieu des vents les plus violents, à l'époque des fortes chaleurs et au cœur de l'hiver. Ses effets sont fréquemment masqués par les variations accidentelles ; mais c'est peut-être une chose digne de remarque qu'en réunissant les observations de l'année qui vient de s'écouler par période de dix jours, on ait constamment trouvé, à une ou deux exceptions près, que les moyennes barométriques de 9 heures du matin et de 9 heures du soir surpassent sensiblement celles de â heures après midi; ou, en d'autres termes, que les effets fortuits des causes perturbatrices se soient assez bien compensés, après le court intervalle de dix jours, pour laisser l'effet de la période diurne à découvert. A peine est-il nécessaire d'ajouter qu'on arriverait à aucun résultat précis si l'on ne réduisait pas toutes les hauteurs barométriques à une même température. »

. Uannée suivante je disais dans le résumé des Am (c Nos lecteurs savent déjà que ce résumé a pour principal de faire ressortir Texistence de la marée a phérique diurne, et d*en donner la valeur moyenne, heures de maximum et de minimum du baromètre é bien exactement et en toutes saisons celles que nous adoptées, on pourrait cooplure de la table et des rés analogues qui nous ont été fournis par les observi de 1816 et de 1817, qu*à Paris, la période descen diurne du matin n'est pas tout à fait de 1 millimèt que le mouvement ascensionnel du soir est même e un peu plus petit. Sous les tropiques, Toscillation jo Hère du baromètre égale au moins 2 millimètres, si M. de Humboldt : on pourrait donc croire qu'elle nue d'amplitude à mesure qu'on s'éloigne de l'équi Mais cette question mérite un examen plus approJ Nous aurons, du reste, bientôt l'occasion de nous en per de nouveau.

• Puisque les hauteurs barométriques qui correspoi aux diverses heures du jour diffèrent sensiblement les des autres, il semble que, pour déterminer la prc moyenne de l'atmosphère dans un lieu donné, il indispensable de combiner ensemble les maxiro 9 heures du matin et les minima de â heures du mais il arrive heureusement que les hauteurs de fournissent directement ces moyennes. La diffén dans les trois années qui viennent de s'écouler, m lève guère qu'à 01 de millimètre dont la hauteur métrique de midi a constamment surpassé la c somme des extrêmes.

SDR LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUR. 353

t Le lecteur remarquera aisément que les oscillations totales du mercure dans le baromètre, en juillet et août, oe sont guère que le tiers de celles qu'on a observées en janvier et février. Ce fait important sera utile aux physiciens qui chercheront, dans la suite, à apprécier avec exactitude les causes d'où dépendent les variations barométriques. »

Dans le résumé météorologique de 1819, je revins en ces termes sur la même question : « Nous espérons que les résultats précédents lèveront enfin les doutes des

observateurs qui, s'obstinant à nier Texistence de Toscillation périodique diunie, disposent leurs tableaux

météorplogiques de manière qu'il, n'est pas même possible d'en déduire la pression atmosphérique moyenne. Ils prouveront aussi à ceux qui ne peuvent consulter le baromètre qu'une fois par jour, qu'ils doivent choisir de préférence l'heure de midi , puisque la hauteur moyenne correspondante à cette époque de la journée ne diffère, en 1819, comme «dans les années précédentes, de la demi-somme des moyennes maximum et minimum (celles de 9 heures du matin et de 3 heures du soir), que d'une petite fraction de millimètre. »

J'ai traité de nouveau ce sujet dans le résumé des observations météorologiques de 1826 ; je me suis exprimé ainsi : u En examinant attentivement la table qui précède, le lecteur verra que la période barométrique, c'est-à-dire le mouvement descendant du mercure le matin et le mouvement ascensionnel le soir se sont manifestés, sans exception, pendant tous les mois

de l'année 1826, J'avais eu l'intention de publier ici !a xu. 23

354 SUR LA PRESSION ATMOSPHtEIQUE.

valeur moyenne de l'oscillation diurne correi^ndante aux diverses saisons, d'après les dix années d'observations que nous avons insérées dans les Annales, comme aussi de donner pour Paris l'influence numérique des différents vents sur les hauteurs barométriques ; quoique mes calculs soient achevés, le défaut d'espace m'oblige de les renvoyer à un autre cahier* Je profiterai alors de l'occasion pour présenter, sous un même point de vue, l'ensemble de toutes les valeurs graduellement décroiasantes qu'on a trouvées pour l'oscillation diurne, entre l'équateur et le 7/i* parallèle ; je montrerai également dans quelles localités, abstraction faite de la latitude, cette oscillation s'amoindrit; dans quelles positions, comme au Saint -Bernard par exemple, elle est tout à fait nulle. Ayant réuni, avec l'aide de plusieurs de mes amis, une assez grande variété d'observations comparables pour que je puisse espérer de lever complètement les doutes des physiciens sur la vraie valeur de la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer dans différents climats, je me propose de publier, dans le même cahier, les délerminaisons que j'ai obtenues à ce sujet. Si, enfin, Texpérience ne signale pas quelque difficulté imprévue, je montrerai qu'en apportant une légère modification à la construction des baromètres ordinaires, on se mettra désormais entièrement à l'abri des dérangements que ces instruments éprouvent, soit dans le trans* port, soit par une infiltration graduelle de l'air extérieur, soit enfin par le dégagement de celui que le liquide peut renfermer. Ce changement, qui consiste tout simplement à rendre le tube de verre mobile afin qu'on ait

la faculté d^augmenter ou de diminuer à volonté et i dans des rapports connus la capacité de la chambre (barométrique, pennetU*a même, si je ne me trompe, de» porter en voyage le mercure à part, et de n'en remplir; le tube qu'au moment de Texpérience, sans soumettre oeiliquide à aucune ébullition.

«Il est facile, en elTet, de concevoir que, si Tonifait une observation dans un certain état de la chambre barométrique, et qu'on la répète aussitôt après avoir réduit la capacité de cette chambre au dixième de sa valeur primitive, la petite quantité d'air sec qui pourra.s'y trouver produira tout juste dix fois plus d'effet dans !la seconde observation que dans la première. La différence des deuix hauteurs, divisée par 9, sera donc ce qu'il faudra ajouter à la première pour la ramener à ce qu'on aurait trouvé avec un baromètre entièrement purgé d'air. Je m'abstiendrai ici de plus amples détails ; le lecteur remarquera seulement que , si ce procédé réussit , comme tout le fait espérer, les voyageurs n'auront plus à craindre les ruptures des baromètres, puisqu'ils pourront transporter le mercure dans une fiole en fonte de fer, construire le tube lui-même en fer forgé, réduire toute la partie fragile .de rinstrument à un cylindre de verre épais de 8 lou 10 centimètres de long, qui ne se vissera sur le tube en fer qu'au moment de l'observation et qu'on renfermera immédiatement après dans un étui semblable à ceux des tbermoinHres et assez court pour être placé dans la poche d'un habit, u

Le nouveau baromètre que j'ai proposé en A826 a été essayé avec succès postérieurement (voir Astronomie

populaire j t ii, p. 181); j*espère qu*il deviendra un instrument utile entre les mains des phyaciens.

Les extraits suivants des procès-verbaux des séances du Bureau des longitudes préciseront les idées successives que j'ai émises sur la construction de cet instrument

30 juin 1824. — « M. Arago propose de réduire par une addition de mercure la capacité de la chambre barométrique de l'instrument de TObservatoire; par là, Tair, s'il y en a , acquérant plus de ressort, produira une dépression du mercure plus grande que dans l'état actuel de l'instrument. »

2 août 1826. — « M. Arago expose de nouveau les moyens qu'il propose pour se rendre indépendant de la présence de l'air contenu dans les chambres barométriques. »

25 octobre 1826. — « M. Arago reproduit la proposition qu'il avait faite de construire des baromètres dont les tubes seraient mobiles dans les échelles ; par ces artifices on peut aisément déterminer combien il y a d'air dans Jes chambres barométriques et corriger les hauteurs. »

!•' juillet 1840. — « M. Arago parle d'un baromètre qtf il a imaginé depuis longtemps et qu'il a prié M. Gambey d'exécuter. Ce baromètre se composera de trois tubes; les deux tubes inférieurs seront en fer, le troisième en verre ; ces tubes se visseront l'un sur l'autre. Le tube intermédiaire pourra être supprimé dans les grandes hauteurs.

tt La cuvette contiendra trois pointes à trois hauteurs dilTérentes. On versera le mercure au moment de Tobservation: il n'aura pas besoin d'être bouilli.

f Après avoir fait Tobservation , le mercure dans la cavette atteignant la première pointe, on en fait une seconde en agrandissant la chambre, le mercure dans la cuvette n^étant plus qu*au niveau de la seconde pointe ; puis, comme vérification, une troisième observation est faite, le niveau dans la cuvette s'étant abaissé à la troisième pointe.

a Pour s* assurer si une certaine quantité d*humidité, d'abord adhérente au tube ou au mercure, se transforme en vapeur pendant l'agrandissement de la chambre barométrique, on fera les mêmes observations dans un ordre inverse en diminuant cette chambre par le refoulement du mercure. »

Dans le compte rendu de la séance de TAcadémie des sciences du 7 octobre 18&/i, on lit aussi la Note suivante:

(f M. Ârago avait trouvé, il y a déjà bien des années, dans la diminution facultative des chambres barométriques, le moyen d'exécuter à la fois des baroniètres étalons pour les observatoires et des baromètres portatifs à l'usage des voyageurs, sans rien sacrifier de la précision. Cette idée fut communiquée à M. Rupiïer qui le reconnut loyalement avant de l'appliquer à la construction des baromètres employés dans les nombreuses stations météorologiques dont on publie annuellement les observations à Pétersbourg. M. Arago, ayant entendu récemment des savants étrangers attribuer ces nouveaux baromètres au célèbre physicien russe, en a pris occasion de montrer à l'Académie un de ces instruments construits jadis par M. Gambey. Ce baromètre se monte et se démonte facilement. Il est tout en fer, sauf la

3BS SDR LÀ PRESSION ATMOSPH&RIQUB.

cuvette* et irextrémité supérieure du tube; toutes ses parties sont contenues dans une botte de peu de volume; i\ n'y a plus de chances de rupture, la botte tombât-elle de la hauteur d*un cheval, n

Les projets que j'avais formés, ainsi qu'on l'a vu par les citations -précédentes, de présenter des résumés comparatifs des observations barométriques faites en divers temps et en différents lieux , n'ont pu être tous réalisés, mais le lecteur trouvera dans ces pages quelques-uns des tableaux dont j'avais tracé les cadres; M. Barrai s'est attaché à les remplir sur mes indications.

Voici dabord les moyennes mensuelles de la pression de l'atmosphère à Paris pour les quatre heures de la journée choisies pour les observations du baromètre. Cette longue série s'étend de 1816 au moment actuel (1852). D'après l'inspection de cette table on reconnaît que la < période barométrique diurne n'a subi aucune exception dans la moyenne d'aucun mois pendant cet intervalle de 37 années. Les observations qui suivent ont été corrigées de toutes les erreurs de position du zéro, de dépl'ession capillaire, et de graduation de l'échelle quo j'ai vérifiée moi-même à l'époque où j'ai commencé à m'occupcr des observations météorologiques de TObservatoire de Paris.

SUR Là PRESSION ATMOSPHÉRIQUE.

MOlf DB JAUVIBR

fltnlnuBdB buoniMft lédaHv à làro dt CMBpératiire.

MOIS DB PÉTRIER

Htntonn da baromë're rédnitei i léro da températnre.

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MOIS DE MARS VOIB D'AIUIL

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