Météorologie

Notions de Météorologie

De la température Température des climats Température des mers Des vents
Feux follets, feu grisou Des nuages et des brouillards
De la pluie De la neige et de la grêle
De la rosée et des gelées blanches
De la glace

De la température.

Les variations de températures, c'est-à-dire du chaud et du froid, exerçant la plus grande influence sur la prospérité des cultures et la santé, il sera utile d'entrer dans quelques détails à ce sujet.
L'instant le plus froid de la journée est celui du lever du soleil, le plus chaud à deux heures après midi. La température moyenne de l'année est indiquée assez exactement par celle des sources abondantes, non minérales, et des caves très-profondes. Elle est à Paris de 11° 1/2 centigrades. On trouve cette même température en creusant le sol à 25 pieds ; en observant la température à diverses profondeurs dans l'été de 1825, on a trouvé à 25 pieds 11° 5; à 15 p. 15°; à 18 p. 18°; à 3 p. 22°; à la surface dans le sable 53°; dans une terre noire 55°.
Le plus grand froid observé à Paris s'est fait sentir le 25 janvier 1795 ; il était de 23° 1/2 au-dessous de zéro. La plus forte chaleur a fait monter le thermomètre à 38° 4 le 8 juillet 1793. La plus longue durée du froid a eu lieu en 1783, où la gelée régna pendant 69 jours consécutifs. La moyenne température de 1824 et 1825 a été supérieure à la moyenne réelle de plus d'un demi degré pour la première de ces années, de plus de 1° pour la deuxième. Il ne paraît donc pas, comme on l'a si souvent répété, que la chaleur de nos climats ait baissé; mais il peut être vrai que cette température soit plus irrégulière, plus variable, moins conforme à la marche périodique des saisons. La température moyenne de l'année 1826 a été 11° 44 à l'Observatoire, et dans les caves à 86 pieds de 12° 17. Les extrêmes des observations ont présenté, dans le même mois, des différences souvent de 20°, et en août de 25° ; mais la plus grande variation en un jour n'a pas excédé 17°. Il résulte des observations qu'en aucun lieu de la terre un thermomètre, à l'abri des réverbérations, ne peut dépasser 46° sur les terres et 30° en pleine mer, et que le plus grand degré de froid qu'on ait observé sur notre globe a été de 50° au-dessous de zéro.

Température des climats.

Les différens climats des divers pays du globe dépendent principalement de leur position par rapport au soleil. A l'équateur, où cet astre darde perpendiculairement ses rayons, une égale surface du sol reçoit une bien plus grande quantité de chaleur et de lumière que les pays situés vers les pôles ; cet effet des rayons verticaux est même encore augmenté, parce que leur trajet à travers les couches atmosphériques qui en absorbent une partie est moins considérable que pour les rayons obliques. Bouger a calculé, en supposant que la lumière et la chaleur agissent de la même manière, qu'à la latitude de 45°, 80 parties sur 100 sont transmises à midi dans le mois de juillet, et seulement 55 en décembre. La chaleur interceptée par l'atmosphère est souvent non pas entièrement, mais en grande partie perdue pour le climat des contrées voisines, à cause de la dispersion qu'elle subit de la part des couches atmosphériques. On conçoit que, pour les pays tempérés, le climat se rapproche de celui de l'équateur pendant l'été, puisque la hauteur du soleil y est plus grande, et de celui des régions polaires pendant l'hiver.
Température des saisons, — Quoique la partie de la terre que nous habitons soit plus près du soleil de 1/32° en hiver qu'en été, en sorte que la quantité de chaleur que nous recevons est comme 102 à 96, cependant il existe plusieurs causes qui expliquent parfaitement les inégalités de température de nos saisons. La première est l'inégale durée du jour et de la nuit ; toutes les fois que la terre recevra plus de chaleur durant le jour qu'elle n'en perdra pendant la nuit, la température augmentera; dans le cas contraire, elle diminuera. La deuxième cause est la direction sous laquelle les rayons du soleil nous parviennent ; en hiver, où ils arrivent obliquement, où ils ont à traverser une plus grande étendue d'atmosphère et en outre des couches plus denses, l'air en absorbe bien plus qu'en été. Une troisième cause, c'est qu'une surface donnée reçoit d'autant plus de rayons, et en réfléchit d'autant moins, qu'ils arrivent plus perpendiculairement, et la chaleur est en proportion des rayons absorbés. Les saisons, d'une année à l'autre, paraissent très irrégulières par l'influence des causes variables, telles que les vents, les glaces polaires, les pluies, etc.; mais lorsque l'on réunit une assez longue suite d'observations, on connaît que la température est constamment croissante et décroissante pendant tonte l'année, en vertu des causes que nous venons de signaler.

Température des mers.

La mer s'échauffe moins que les terres, à cause de la plus grande quantité d'eau qui s'y évapore, et parce que les rayons du soleil y pénètrent à une grande profondeur, et ont par conséquent moins d'effet à sa surface. La mer se refroidit aussi plus lentement, parce que, quand la température des couches supérieures diminue, elles deviennent plus pesantes et tombent au fond. Par la même raison, la mer est plus froide que la terre dans les climats chauds et pendant le jour, tandis qu'elle est plus chaude dans les climats froids et durant la nuit. Toutefois, ces circonstances se balancent, en sorte que sa température moyenne est la même. Il en résulte seulement que la mer éprouve de moins grandes variations de température. Les côtes et les îles partagent ces conditions. La température moyenne y est la même que dans l'intérieur des terres; mais les extrêmes varient souvent d'une manière très-sensible, ce qui entraîne dans la végétation de très-grandes différences. L'Angleterre, l'île de Guernesey, la côte de Cherbourg, etc., en offrent des exemples frappans, puisqu'on y voit rester en pleine terre, sans abris, une foule de végétaux, qu'au centre de la France on est contraint de rentrer en orangerie.
Température des hautes régions de l'air. — L'atmosphère est très-peu échauffée par le passage des rayons solaires; elle doit donc être plus froide que la surface de la terre, et, par la même raison, les hautes montagnes et les terres les plus exposées à l'action de l'atmosphère doivent toujours être plus froides que les localités qui sont situées à peu près au niveau de la mer.

Des vents.

Les mouvemens de l'air qui constituent les vents reçoivent leur dénomination de la partie de l'horizon d'où ils arrivent. Pour les distinguer, on a formé ce que l'on appelle la rose des vents (voir la figure), laquelle est divisée en un plus ou moins grand nombre d'aires ou « rumbs ». Les principaux coïncident avec les quatre points cardinaux : le Nord, le Sud, l'Ouest et l'Est; les espaces intermédiaires reçoivent les noms de Nord-Ouest, Nord-Est, Sud-Ouest, Sud-Est ; les points entre ces divisions secondaires ont eux-mêmes reçu des noms composés, tels que Nord-Nord-Est, N.-N.-E., Est-Nord-Est, E.-N.-O., etc., etc.
Dans nos climats, M. Bouvard, d'après une longue série d'observations, a calculé que le vent souffle 63 jours du Sud, 67 du S.-O., 70 de l'O., 34 du N.-O., 45 du N., 40 du N.-E., et 23 de l'E. ou du S.-E. M. Daniell estime qu'en Angleterre les vents d'Ouest sont à ceux de l'Est dans la proportion de 225 à 140, et les vents du Nord à ceux du Sud comme 192 à 173. Il résulte des observations faites dans 86 endroits différens, et recueillies par Cotte, que la direction des vents, sur les côtes méridionales de la France, est généralement du N.-N.-O. et N.-E; que, sur les côtes occidentales, elle est O.-S.-O. et N.-O., et que, sur les côtes du Nord, le vent souffle du S.-O. ; dans l'intérieur de la France, le vent de S.-O. domine dans 18 lieux, le vent d'O. dans 14, le vent du N. dans 13, le vent du S. dans 6, le vent du N.-E. dans 4, le vent du S.-E, dans 2, le vent d'O. et de N.-O. chacun dans 1. Il paraît certain que, plus on s'éloigne de l'équateur vers les pôles, plus l'irrégularité des vents et des pluies est grande. Dans nos climats, les vents d'Ouest et du Sud amènent en général de la pluie, et ils font aussi baisser le baromètre.

Vitesse et force des vents.

Sensible parcourt par seconde	1 mèt.
Modéré	2, 0.
Assez fort	5, 5.
Fort	10, 0.
Très-fort	20, 0.
Tempête	22. 5.
Grande tempête	27, 5.
Ouragan	36, 0.
Ouragan qui renverse les édifices et déracine les arbres	43, 0.

Feux follets, feu grisou.

Feux follets. — Les feux follets, que les superstitieux habitans de quelques provinces regardent encore comme des revenans qui sortent du tombeau pour aller tourmenter les vivans, se manifestent principalement dans les cimetières, ce qui aura pu donner du poids à cette croyance. Ils se développent aussi sur les bords des rivières et des étangs si dans les lieux marécageux. C'est une flamme légère qui semble sortir de terre, et qui brûle en s'agitant et en suivant différentes directions, il a été constaté que les feux follets sont produits par le dégagement de gaz hydrogènes phosphores, résultat accidentel de la décomposition des matières animales, et qui ont la propriété de s'enflammer au contact de l'air atmosphérique. Il en résulte que ces gaz prennent feu aussitôt qu'après avoir traversé les couches du terrain ou les eaux, ils arrivent à se mêler avec l'air. Des lueurs assez semblables sont produites par diverses matières pyriteuses, et notamment par les cendres noires ou lignites sulfureuses.

Explosions des mines. — Le feu grisou, qui se manifeste dans les mines de houille, et y cause si souvent des accidens épouvantables, est le produit d'un dégagement analogue d'hydrogène carboné ; mais ce gaz ne prenant feu qu'au contact d'un corps incandescent, les accidens n'ont lien que quand il s'est accumulé dans les galeries, et qu'il vient à être traversé par une des lampes des mineurs. C'est aussi par cette raison que l'on peut toujours se préserver du danger de ces explosions au moyen des lampes de sûreté de Davy, qui, munies de toiles métalliques, isolent en quelque sorte la flamme, et ne lui permettent pas de sortir du réseau de métal qui l'enferme.

Des nuages et des brouillards.

L'eau, à l'état de vapeur ou d'humidité, demeure suspendue dans l'air sous deux formes différentes : tantôt elle est invisible et se manifeste seulement par la rosée et par son action sur les corps hygrométriques (on nomme ainsi ceux qui ont la propriété d'absorber cette humidité, et par suite de se gonfler comme le bois, ou de s'allonger et se raccourcir comme les cordes et les boyaux, etc.) ; tantôt l'humidité trouble la transparence de l'atmosphère, et alors elle constitue les nuages. Ceux-ci, à cause de leur pesanteur, ont une tendance à tomber, et quand les couches inférieures de l'air sont à la même température et déjà très-humides, les nuages continuent de descendre jusqu'à ce qu'ils se résolvent en pluie à la surface de la terre, ou bien qu'ils y forment ce qu'on appelle les brouillards. — Dans notre climat, les nuages se tiennent à une hauteur moyenne de 500 toises. Quand ils baissent, on doit s'attendre à de la pluie ; c'est le contraire quand ils s'élèvent, et ordinairement ils commencent à se dissiper quand ils parviennent à 2,000 ou 2,400 toises au dessus de la surface de la terre. Dans les pays froids, l'hiver et la nuit, les nuages se tiennent plus bas; aussi les brouillards sont-ils alors plus fréquens. Dans les pays chauds, l'été et le jour, ils montent.

De la pluie.

Le rapprochement des nuages par une cause quelconque, et l'abaissement de la température des couches atmosphériques chargées d'humidité, sont les causes principales de la pluie. L'électricité en est aussi une cause puissante et fréquente, comme le prouve ce fait, que la pluie qui accompagne les orages est toujours très-forte. L'influence des vents dans la production de la pluie est bien démontrée. Dans nos contrées, les vents d'est sont desséchans, parce que l'air qu'ils nous amènent vient de passer sur une grande étendue de terre ; au contraire, les vents d'ouest qui nous arrivent chargés d'une grande quantité de vapeurs, après avoir traversé la vaste étendue de l'Océan, nous amènent aussi presque constamment des pluies. Les brises de mer, qui sont produites par l'arrivée d'un air plus froid et plus lourd, qui presse et pousse un air plus léger et plus chaud, laissent très-souvent un dépôt d'humidité. Les vents, qui poussent l'air dans des gorges de montagnes assez élevées, en l'obligeant à passer au-dessus des cols de ces montagnes, le font arriver dans une couche plus froide ; un nuage se forme, et il y a dépôt d'humidité, surtout si les arbres d'une forêt viennent favoriser le mélange des deux masses atmosphériques. Les nuées viennent donc se résoudre en pluie sur les flancs des montagnes et dans les liens couverts de végétation. Aussi M. de Humboldt a-t-il remarqué que le manque de pluies et l'absence de plantes sont deux phénomènes qui réagissent l'un sur l'autre : il ne pleut pas, parce que la surface d'un sol sablonneux, nu et privé de végétation, s'échauffe davantage, et ainsi repousse les nuages au lieu de les attirer ; et le désert ne devient pas une steppe ou une forêt, parce que, sans eau, il ne peut y avoir de développement organique. Les vents du nord sont secs, parce qu'ils sont froids, et deviennent, en arrivant dans les contrées plus chaudes, capables de contenir plus de vapeurs : le contraire a lieu pour ceux du sud.

Il est certain que plus se prolonge, dans une contrée ou une saison, la pluie ou la sécheresse, plus il est probable qu'elles continueront, par la raison que, dans le premier cas, l'évaporation est continuellement alimentée, et, dans le second, elle ne l'est presque pas. Du reste, les années qui fournissent une grande quantité d'eau ne sont pas toujours les plus humides. C'est ce qui arrive : 1° lorsque les quantités de pluie qui tombent ne sont pas également réparties sur tous les mois, de manière qu'un seul mois et quelquefois même un seul jour fournisse autant d'eau que plusieurs mois ; 2° si les pluies sont fréquentes, mais fines, l'année paraîtra avoir été pluvieuse, sans qu'elle ait pour cela fourni beaucoup d'eau ; 3° enfin, s'il tombe fort peu d'eau dans les mois de juin et juillet, et que la quantité que ces mois auraient dû fournir se trouve distribuée dans les autres mois, l'année paraîtra avoir été sèche, quoique réellement elle ait été humide. Tout dépend donc de la manière dont les pluies ont été distribuées dans les différens mois de l'année.

Le nombre des jours de pluie est en raison inverse de la quantité qui tombe ; ainsi il est moindre à l'équateur, et augmente à mesure que l'on s'en éloigne : de même le nombre des jours de pluie est ordinairement plus grand en hiver qu'en été, et cependant il tombe plus d'eau dans cette dernière saison que durant la première. Aussi c'est alors qu'ont lieu les débordemens des rivières, parce que l'évaporation est infiniment moindre.

De la neige et de la grêle.

Quand les nuages se forment à une hauteur où la température est au-dessous de zéro, les globules d'humidité se congèlent et tombent sous forme de neige ou de grêle.

Dans les années où la neige a longtemps couvert le sol, les fontaines sont plus abondantes, ce qui a fait dire-que les neiges sont signes de bonnes récoltes ; en effet, elles trempent la terre plus que les pluies, par la raison que leur évaporation est moindre. Un autre effet bienfaisant des neiges est d'empêcher la gelée de descendre profondément dans la terre qu'elles recouvrent.
La grêle, par sa plus grande solidité et sa chute plus rapide, arrive presque toujours sur la surface de la terre à l'état de congélation, même pendant les mois les plus chauds. Au reste, l'observation qu'il ne grêle presque jamais que de jour, dans les saisons chaudes et par las orages, a fait penser que l'électricité jouait un grand rôle dans la formation de ce météore.

De la rosée et des gelées blanches.

Les physiciens ont démontré, par un grand nombre d'expériences, que la rosée ne se dépose jamais sur une substance que quand sa température est devenue inférieure à celle de l'air qui l'environne. Ils ont prouvé de plus que la surface de la terre et de tous les corps se refroidit, parce qu'elle est librement exposée à un ciel sans nuage, puisqu'un abri quelconque, qui la défend de cette exposition, prévient la diminution de sa température. Ainsi, on a observé que, durant les nuits claires et calmes, un thermomètre placé sur le gazon baisse souvent de 4, 6 et même de 10° tandis que l'air qui rayonne peu et un thermomètre placé à quatre pieds au-dessus de la surface du sol ne varient pas, et que de deux thermomètres placés sur le gazon, l'un à ciel découvert, l'autre garanti par un carton, le premier indique souvent une température plus basse de 10°. Quand le temps est nuageux ou qu'il fait du vent, on observe rarement beaucoup de différence entre la température de la surface du sol et celle de l'air, et il n'y en a jamais sous les influences réunies d'un ciel couvert et du vent ; mais si un intervalle de ciel serein arrive, une grande baisse de température se manifeste, de même qu'un nuage qui vient à passer sur un ciel découvert fait monter de plusieurs degrés le thermomètre placé sur le sol. Les corps qui se refroidissent davantage sont aussi ceux sur lesquels se dépose une plus grande quantité de rosée.

Ceci explique complètement l'utilité des abris que les jardiniers placent au-dessus ou au-devant des plantes délicates, et qui, quoique très-légers et même à claire voie, les préservent des gelées blanches en leur servant d'écrans qui les empêchent d'être exposés à un ciel sans nuages.

De la glace.

C'est dans les amas d'eau stagnante et exposée à l'aspect d'un ciel serein que la glace commence à se former. Elle ne prend les rivières que plus tard, en raison du volume des eaux qu'elles charrient, de la rapidité de leur course et de l'éloignement de leurs sources ; car les eaux de ces sources, qui marquent presque toujours la température moyenne de l'année, coulent assez loin avant d'être suffisamment refroidies pour se geler. On cite même plusieurs rivières qui ne gèlent jamais. Les rivières qui ont un cours assez rapide et étendu, comme la Seine, par exemple, ne se prennent pas en grandes nappes de glaces ; mais il s'y forme des glaçons qui augmentent peu à peu en continuant de suivre le cours de la rivière, et qui, bientôt arrêtés par les ponts, les moulins, les anfractuosités des rives, et même leur grand nombre, finissent par constituer une croûte solide très-irrégulière. Ces glaçons s'amoncèlent souvent à une grande épaisseur dans certains endroits, et laissent dans d'autres des vides où la glace est à peine fermée; c'est ce qui rend leur passage presque toujours dangereux. Sur les petites rivières, la glace demeure assez souvent suspendue, l'eau venant à diminuer après la gelée, ce qui fait aussi qu'elle a très-peu de force. Sur les lacs et les étangs, la glace forme une seule nappe, en général d'épaisseur uniforme et souvent d'une transparence parfaite ; mais ici se présente une autre cause de danger : ce sont les sources qui, lorsque l'eau n'a pas une grande profondeur, ne laissent à la portion de glace qui est au-dessus qu'une très-légère épaisseur, dont rien ne peut avertir le patineur.

La terre ne se prend en masse solide par la gelée qu'à cause de la portion d'eau qu'elle renferme, d'où l'on peut conclure que les végétaux délicats doivent souffrir davantage de la gelée dans un terrain humide que dans un sol sec. Dans tous les cas, la terre se gonfle alors par suite de l'augmentation de volume que prend l'eau en se solidifiant, effet utile dans les terres grasses qu'il effrite, mais bien nuisible aux racines charnues de la plupart des plantes. La puissance qu'acquiert alors la glace est énorme : ainsi les gelées font briser les vases qui contiennent de l'eau, repoussent les murailles des bassins, crèvent les tuyaux de conduite des eaux, soulèvent les pavés, fendent les arbres et les pierres, etc.

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Mis à jour le 3 août 2006