Altimétrie

“ Le niveau des mers, si utile à connaître pour déterminer exactement le relief des continents, c'est-à-dire les altitudes, est à peu près impossible à obtenir. En effet, en dehors de l'agitation des eaux (fig. 83) , le niveau des mers éprouve une foule de variations : marées d'intensités différentes sur les divers points du globe, action du vent assez puissante pour entraîner des différences de 0 m. 80 sur un même rivage, pression barométrique, pluie, attraction des massifs montagneux, salure plus ou moins forte des eaux. ”

“ La hauteur du pole ôtée de 90 degrés, fait connoître la hauteur de l’équateur, c’est-à-dire, l’angle de l’équateur avec l’horison. Voyez Equateur.
Si la plus grande hauteur méridienne de l’étoile polaire ou d’une autre étoile quelconque de l’hémisphere septentrional, excede la hauteur de l’équateur, en soustrayant cette derniere de la premiere, on aura la déclinaison septentrionale de l’étoile. Si la hauteur de l’étoile est plus petite que celle de l’équateur, la premiere étant soustraite de la derniere, donne la déclinaison méridionale de l’étoile. ”

“ Mais, quand on descend vers nos latitudes, le phénomène se complique d’un élément assez difficile à apprécier, et sur lequel je désire bien vivement d’attirer l’attention des géomètres. À mesure que l’on s’approche de l’équateur, le plan de l’horizon prend sur l’axe de la terre une position de plus en plus oblique, et la verticale, au lieu de tourner sur elle-même comme au pôle, décrit un cône de plus en plus ouvert ; il en résulte un ralentissement dans le mouvement apparent du plan d’oscillation, mouvement qui s’annule à l’équateur pour changer de sens dans l’autre hémisphère. ”

“ C'est toujours relativement au niveau des mers qu'on évalue les hauteurs respectives des montagnes. Depuis quelque temps, les savans qui s'occupent de géographie physique ont inventé le mot altitude pour exprimer sans périphrase la hauteur d'un lieu ou d'une montagne au-dessus du niveau de la mer. Suivant leur exemple, nous nous en sommes servi dans ces Élémens, en employant la toise de Paris et le mètre pour unité de mesure. Les plus hautes montagnes que l'on ait mesurées jusqu'à présent se trouvent dans l'Himalaya, en Asie, et dans les Andes, dans l'Amérique-Méridionale. ”

“ De même, puisque c'est de la mer que l'atmosphère pompe de l'eau sous une forme gazeuse , il est aisé de voir pourquoi l'intérieur des grands continens , comme de l'Afrique et de l'Asie, contient tant de déserts arides. Si les deux Amériques sont plus abondamment arrosées, elles le doivent à la masse et à l'élévation de leurs montagnes , ainsi qu'à la continuité de leurs pentes.
L'eau qui circule à la superficie du globe n'a généralement d'autre principe de mouvement que son propre poids et la pente du terrain. ”

“ La hauteur du soleil étant mesurée par l'arc d'altitude AE ou FI (fig. 4) , FH, ombre verse, est la tangente; et GM, ombre droite, est la cotangente de l'arc d'altitude FI. Par la disposition des deux échelles du carré des ombres, l'échelle des tangentes FL sert jusqu'à 45° d'altitude et l'échelle des cotangentes GL entre 45° et 900.
hauteur d'un édifice et la longueur de son ombre portée sur le sol horizontal, et le carré des ombres devient une échelle altimètre qui, dans la pratique, fournit un moyen rapide de mesurer les hauteurs. ”

“ Si le soleil se trouve haut sur l’horizon et s’il occupe une position telle que l’ombre du ballon se projette dans toute sa longueur sur la banquise, une quatrième méthode consiste à mesurer l’angle entre la partie avant et la partie arrière de l’ombre et l’angle entre la verticale et l’ombre. Ces deux données permettent le calcul de l’altitude. Dans le bassin polaire la faible hauteur du soleil, l’éloignement de l’ombre et son défaut de contours nets mirent obstacle à l’emploi de cette méthode. ”

“ Le jour où la navigation, qui est une routine, deviendra une mathématique, le jour où l’on cherchera à savoir, par exemple, pourquoi, dans nos régions, les vents chauds viennent parfois du nord et les vents froids du midi, le jour où l’on comprendra que les décroissances de température sont proportionnées aux profondeurs océaniques, le jour où l’on aura présent à l’esprit que le globe est un gros aimant polarisé dans l’immensité, ayant deux axes, un axe de rotation et un axe d’effluves, s’entrecoupant au centre de la terre, et que les pôles magnétiques tournent autour des pôles géographiques ”

“ Ainsi la plus grande différence d'altitude, entre deux points de la surface du globe solide, n'atteint pas 18 kilomètres et demi, soit la trois cent quarante-cinquième partie du rayon. A la vérité la profondeur moyenne des mers se tient aux environs de 4000 mètres, égale par conséquent à cinq ou six fois l'altitude de la terre ferme. Il n'en est pas moins vrai que si, sur un glube de dix mètres de diamè- tre, on voulait ménager des cavités représentant à l'échelle les dépressions océaniques, nulle part il ne faudrait donner à ces cavités plus de sept millimètres et demi de creux. ”

“ Le niveau des mers dépend d'une foule de circonstances de la marée, de la chaleur du soleil, de la pression de l'air, de l'afflux des eaux douces ou de la vaporisation dans des espaces de mer limi tés, des attractions locales de la terre ferme, etc. Certaines de ces circonstances, comme les vents et les éléments du climat, rendent difficile l'établissement du niveau moyen et, pour obtenir ce dernier, il faut une longue série de mesures. D'autres, comme les marées, s'éliminent facilement, par leur périodicité. L'attraction des continents joue un rôle important, et élève le niveau. ”

“ Le globe terrestre a été parfois, et non sans raison, comparé à deux montagnes immenses qui se rejoindraient par la base, selon une ligne de suture coïncidant avec l’équateur, tandis que les cimes de ces montagnes, arrondies en coupole, occupées par une calotte de glace, répondraient aux pôles. Cette comparaison repose sur l’idée que l’altitude et la latitude produisent des effets semblables et entraînent des résultats identiques. ”

“ Pour la position droite de l'horizon (latitude 0° ou de l'équateur) , il n'y a pas de différence ascensionnelle; l'horizon se confondant avec la ligne de VI heures, l'astre arrive sur l'horizon en même temps que son degré d'ascension droite pris sur l'équateur. C'est à cette particularité même que le degré de l'équateur qui se lève en même temps qu'un astre sur l'horizon de la sphère droite doit son nom d'ascension droite de l'astre. ”

“ Mais les mers ont peu de profondeur, et elles sont coupées par des continens plus ou moins étendus ; au lieu que l’atmosphère à une assez grande profondeur, et elle forme une masse considérable fluide, non interrompue.
Il est vrai que l’air a une densité huit à neuf cents fois moindre que celle de l’eau, ce qui a fait dire à de grands géomètres, que l’action du soleil et de la lune, sur l’atmosphère, était presque nulle. ”

“ Les deux teintes ont pour limite la courbe de 500 mètres, c'est-à-dire la série des points où le sol atteint une altitude de 500 mètres au-dessus du niveau de la mer. Sans entrer dans aucun détail sur la construction d'une courbe de ce genre, le maître peut faire comprendre d'une manière générale à ses élèves l'hypsométrie par l'hypothèse de l'inondation ; il dira que, si le niveau de la mer venait, par une crue subite, à monter de 500 mètres au-dessus de son niveau actuel, la mer inonderait les terres et ne s'arrêterait que là où le sol aurait une élévation supérieure à 500 mètres. ”

“ On est convenu alors pour mesurer non-seulement les montagnes, mais encore l'altitude en général, de prendre comme point de comparaison le niveau de la mer. Quand on dit qu'une montagne a 600 mètres, il faut comprendre par là, non pas qu'elle s'élève de 600 mètres au-dessus des pays environnants, mais de 600 mètres au-dessus de la surface de la mer. ”

“ Le mouvement de rotation de la terre et les variations qui en résultent dans la chaleur solaire font dévier les quatre courans dans le sens du méridien. La chaleur extrême qu’envoie le soleil sur la zone torride dilate les couches d’air au-dessous desquelles le méridien vient successivement se placer et détermine ainsi un flot atmosphérique qui se meut dans le sens du mouvement apparent, c’est-à-dire d’orient en occident. ”

“ Les phénomènes de la vie s'accomplissent dans cette zone de faible épaisseur, comprise entre le fond des mers et les régions supérieures de l'atmosphère, sur une distance maxima de 17 kilomètres. En decà et au delà, c'est l'inconnu ! Dans cet espace limité, seul perceptible à notre imagination, se développent les plus merveilleuses fonctions de la nature ; malgré ses horizons et sa colossale organisation, cette zone est insignifiante en comparaison du diamètre de la terre. Les saillies maxima de la surface n'offrent qu'une dépression insensible par rapport à la coupe équatoriale. ”

“ Dans un parallèle de latitude ne coupant que des mers, le contour de l'océan, s'il est abandonné à l'attraction de la terre seule, sera sensiblement un cercle. Mais supposons que le soleil ou la lune viennent à passera un méridien de ce parallèle, l'attraction qu'ils exerceront convertira le contour de l'océan en une ellipse dont le grand axe passera par les régions où l'attraction sera la plus forte et l'épaisseur de la masse liquide la plus grande, et le petit axe par celles où l'attraction et l'épaisseur de la masse liquide seront les moindres. ”

“ NOCTURLABE, s. m. (Marine.) c’est un instrument par lequel on prétend trouver combien l’étoile du nord est plus basse ou plus haute que le pole, & quelle heure il est pendant la nuit. Le P. Fournier a donné dans son Hydrographie, liv. X. ch. xx. la construction & l’usage de cet instrument, qui est défectueux, & dont il n’est pas sûr de faire usage. On a un moyen plus exact de reconnoître le passage de l’étoile polaire par le méridien. Voyez Latitude. ”

“ Vous devez comprendre, de plus, que les eaux de l'océan Atlantique, se mouvant de la sorte d'occident en orient, c'est-à-dire du nouveau monde vers l'ancien, viennent s'accumuler contre la barrière formée par les côtes occidentales de l'Europe et de l'Afrique. Il doit en résulter une élévation de niveau plus grande que celle qui se produirait dans l'hypothèse où nous nous étions d'abord placés, en supposant la surface entière de notre planète recouverte par les eaux de la mer. ”

“ Les terres s'élèvent plus ou moins au-des-
sus du niveau des mers. La hauteur verticale d'un point quelconque des continents au-dessus de ce niveau est l'altitude de ce point et l'ensemble de ces altitudes constitue le relief continental.
(1) Suess, Das Antlitz de¡' Erde, Wien, 1885, t. 1, p. 1.
Ce relief est en somme assez peu considérable. En effet le Gaurisankar dans l'Himalaya, la plus haute montagne connue, atteint 8840 mètres. Ce nombre est la sept cent vingtième partie du rayon terrestre. Le Mont Blanc, dont l'altitude est de 4810. mètres, ne représente que le 1 -du rayon. ”

“ Des courans engendrés par des différences de salure et de température existent à toutes les profondeurs, et c’est en se plaçant à ce point de vue, c’est en descendant par la pensée aux plus grandes profondeurs de l’Océan, c’est en appliquant à la mer la théorie qui a déjà rendu un compte satisfaisant des vents alizés, qu’on parviendra à débrouiller la question dont nous venons de nous occuper. ”

“ Or, si l’on suppose que ce nuage se forme à une latitude donnée, soit entraîné vers l’équateur, par une cause analogue à la cause des vents alizés terrestres, son mouvement de rotation éprouvera un retard, mais ce retard sera d’autant plus considérable que la latitude du point où le nuage s’est formé sera plus grande. Les taches qui auront des points de départ plus voisins de l’équateur paraîtront se mouvoir plus vite que les autres, et c’est aussi ce que l’observation constate. ”

“ Ce qui est plus intéressant, surtout pour la navigation aérienne, c'est l'augmentation de la vitesse du vent avec l'altitude. Les ondulations du sol, les habitations, la végétation, ralentissent la vitesse de l'air d'une façon beaucoup plus grande qu'on ne le croit communément. ”

“ Comme l'atmosphère, l'eau participe au mouvement de rotation, en restant un peu en arrière comme elle, en raison de sa moindre densité, relativement à la masse totale ; et de
là aussi, les courants du pôle à l'équateur et les contre-courants de l'équateur au pôle. Plus que l'atmosphère, elle subit les influences attractives de la lune et du soleil, en assujettissant le ilux et le reflux de ses marées au double passage quotidien du satellite par les demi-méridiens inférieur et supérieur. ”

“ Le mouvement de rotation de la terre fait passer chaque point successivement, et deux fois par jour, par les régions d'élévation ou d'abaissement des eaux; le niveau monte donc et descend deux fois dans une journée et les hautes mers se produisent en chaque point des zones situées de part et d'autre de l'équateur au moment où l'astre passe au méridien supérieur ou inférieur, tandis que les basses mers coïncident avec le passage de l'astre dans le premier vertical. ”

“ Si l'on tourne maintenant la sphère de manière à ce que l'on voit l'étoile polaire à travers le tube qui passe par les deux pôles, c'est-à-dire par le commencement de la ligne graduée et par le point qui lui est opposé, le globe se trouve orienté, et cette dernière ligne est le méridien, tandis que les autres représentent l'équateur, les tropiques et les cercles polaires. ”

“ Le cadran polaire est tracé sur un plan qu’on imagine passer par les poles du monde, & par les points de l’orient & de l’occident de l’horison. Il y en a de deux especes : ceux de la premiere espece regardent le zénith, & sont appellés polaires supérieurs ; ceux de la seconde regardent le nadir, & sont appellés polaires inférieurs.
Ainsi le cadran polaire est incliné à l’horison, avec lequel il fait un angle égal à l’élévation du pole. ”