Circulation atmosphérique

“ Lorsque de l’étude de l’atmosphère on passe à celle de l’Océan, on est tout d’abord frappé des nombreuses analogies qui existent entre l’ordre d’idées que l’on quitte et celui dans lequel on entre. Dès les premiers pas, le raisonnement montre que, comme l’atmosphère, l’Océan doit avoir son système de circulation, obéissant à des lois déterminées, sans que rien y puisse être livré au hasard. ”

“ Si maintenant de la composition de l’air nous passons à ses fonctions, nous trouverons des argumens d’une autorité non moins irréfutable. Chacun sait que l’atmosphère renferme une proportion de vapeur d’eau variable, dont les différens degrés de condensation nous donnent la rosée, la brume, la pluie, la neige et la grêle, et l’on sait également que l’un des rôles les plus importans attribués aux vents consiste à transporter cette vapeur d’un point à un autre, à l’enlever à l’Océan pour aller ensuite la précipiter à des milliers de lieues plus loin. ”

“ Au premier rang de ces argumens vient se placer l’identité de composition de l’air en un point quelconque de notre globe, identité qui ne peut provenir que d’un échange atmosphérique s’opérant incessamment entre les diverses régions de la terre, et qui cesserait d’exister le jour où chaque hémisphère par exemple aurait son système indépendant de circulation. On sait en effet que les continens exercent sur la composition de l’air une influence notable, tant par la végétation qui les couvre que par les millions d’êtres animés qui les peuplent. ”

“ Or, il est possible, et même vraisemblable, qu’il y ait enfin un lieu où la matière atmosphérique ne monte plus, et où cependant la circulation fluide ne soit pas encore rétablie ; car la pesanteur et la grossièreté de la matière atmosphérique doivent très naturellement l’empêcher de monter, ou du moins l’arrêter à une assez petite hauteur ; au lieu que la circulation solide, une fois prise par l’atmosphère, ne peut pas aisément se changer en la circulation fluide qui lui est tout opposée. ”

“ Il est généralement admis aujourd’hui que la vaste enveloppe atmosphérique au milieu de laquelle se trouve notre globe est dans un état incessant d’agitation ; même dans ce qui nous paraît être le calme le plus parfait, l’exquise sensibilité de certains anémomètres accuse un mouvement perceptible, et montre que dans la masse aérienne le repos absolu n’existe pas. ”

“ Ce n’est là que l’application d’un axiome aussi simple qu’évident, à savoir que, dans tout système de circulation, là où aboutit un courant doit se trouver un autre courant emportant ce qu’a amené le premier. ”

“ Dans l’atmosphère, l’étude des mouvemens de l’air à la surface du globe l’avait conduit à la connaissance de l’ensemble de la circulation aérienne. Il cherche de même ici à connaître les courans de surface de l’Océan pour en conclure plus tard la circulation sous-marine, et, s’aidant à cet effet des observations de température, les seules dont en pareille matière l’autorité rigoureuse ne puisse être aujourd’hui contestée, il parcourt les mers du globe le thermomètre à la main, afin de déduire les mouvemens superficiels de l’Océan de la chaleur relative de ses eaux. ”

“ En un mot, dès le début, nous voyons que le système de vents constaté par l’observation à la surface du globe implique, comme complément indispensable, l’existence de courans aériens dans les régions supérieures de l’atmosphère, sans quoi ce système aurait inévitablement pour résultat d’amener la masse de l’air qui nous entoure aux pôles et à l’équateur, en en dépouillant les régions intermédiaires. ”

“ Que cette pluie tombe en un jour ou en une heure, toute l’immense quantité de force ainsi produite sera employée à détruire l’équilibre de l’Océan, et concourra par suite à l’entretien de son système de circulation. ”

“ Il en résulte, que tout le mécanisme de la circulation atmosphérique et océanique, dont on a fait tant de bruit, paraît loin d’avoir dans la nature la même importance que dans la science contemporaine. 3o Il a observé que la direction des nuages est tout à fait indépendante des variations de la pression barométrique. ”

“ En nous plaçant à ce point de vue, nous pouvons partager en deux grandes divisions les courans aériens à la surface du globe : — d’une part les vents d’évaporation, c’est-à-dire se chargeant de vapeur d’eau à leur passage sur l’Océan ; de l’autre les vents de pluie ou de précipitation, c’est-à-dire abandonnant et déposant cette vapeur d’eau. Les premiers seront ceux qui se rapprocheront de l’équateur, et passeront par suite continuellement d’une température à une autre plus élevée : ce seront les alizés, qui évaporent en effet infiniment plus d’eau qu’ils n’en précipitent. ”

“ La circulation atmosphérique produit entre les eaux des mers et celles des continents un échange continuel; aussi les vents exercent-ils une très-grande influence sur la température d'un lieu. Leur caractère varie suivant les contrées : dans les unes, ils apportent l'humidité, dans les autres la sécheresse; tantôt ils échauffent, tantôt ils refroidissent'les lieux sur lesquels ils passent. ”

“ On voit en même temps combien un semblable système de vents serait impossible, s’il devait résumer à lui seul l’ensemble de la circulation aérienne : ces alizés par exemple, qui viennent avec un cours si régulier et si constant se déverser dans la zone des calmes équatoriaux, les uns du nord-est, les autres du sud-est, c’est-à-dire suivant des directions à angle droit, ces alizés, dis-je, produiraient nécessairement dans cette zone une inadmissible accumulation atmosphérique, si l’excès d’air ainsi apporté n’était entraîné ailleurs par une voie quelconque. ”

“ En effet, la question qui domine toutes les autres en météorologie est celle de la circulation de l'atmosphère à la surface de la Terre, et, depuis le peu de temps qu'on a commencé les observations simultanées, on a déjà reconnu à cet égard les vérités les plus générales. On sait en effet qu'il y a toujours des contrées où la pression atmosphérique est plus faible que dans les environs ”

“ Dans une région dénudée, le sol s’échauffe rapidement, échauffe l’air ambiant, qui se dilate, s’élève et entraîne, sans les condenser, les vapeurs amenées par les courans atmosphériques. Ces vapeurs ne se résolvent en pluie que lorsqu’un vent contraire, venant arrêter le courant primitif, les condense, par la pression qu’il exerce. En région boisée au contraire, l’air ne s’échauffe pas, et l’humidité se condense naturellement sans perturbation atmosphérique. ”

“ Le climat peut être aussi défini la manière d'être habituelle de l'atmosphère d'un pays, ou bien l'ensemble des variations atmosphériques qui affectent nos organes d'une manière sensible, telles que la chaleur ou le froid, les changements de la pression barométrique, le calme de l'atmosphère, les vents, la tension plus ou moins forte de l'électricité atmosphérique, le degré ordinaire de transparence et de sérénité du ciel, la sécheresse, l'humidité et la salubrité du lieu. ”

“ Les vents violents varient son intensité, ils mélent ensemble toutes les couches de l'atmosphère, et distribuent ainsi le fluide électrique d'une manière uniforme entre la terre et l'air.
Il serait donc logique d'attribuer les symptômes réguliers de la congestion par syncope, comme par apoplexie dans les deux hémisphères, à la diminution de la pression atmosphérique, au manque d'oxigéne, et non à l'influence des courants électriques dont l'inconstance est certaine. ”

“ Parmi toutes les intéressantes questions qui peuvent se rattacher à l'étude de l'atmosphère maritime, telles que l'hygrométrie, la température, l'électricité, etc., mais qui nous conduiraient à une météorologie complète, une seule nous paraît plus réellement importante, c'est la pression atmosphérique. ”

“ Cette circulation perpétuelle que nous allons développer, ne mérite pas moins notre admiration, que celle de l’air fixe & de l’air déphlogistiqué dans la nature. (Voy. Air fixe & Air Déphlogistiqué)
Une question bien intéressante sans doute à résoudre, seroit de savoir si l’atmosphère est également électrique dans tous les pays. Un seul fait jusqu’à présent peut servir de réponse ; mais il est encore bien insuffisant pour la décider entièrement. ”

“ Elle se change en vapeur, en un gaz aussi incolore et aussi transparent que l’air auquel elle se mêle sans qu’on en soupçonne la présence, et comme cette transformation se produit continuellement à la surface de toutes les. mers, de tous les lacs, de tous les fleuves et de tous les sols quand ils ont été mouillés par la pluie, il est certain que chaque litre d’air atmosphérique contient un poids déterminé de vapeur d’eau. ”

“ L'action de ces courants se manifeste dans les régions supérieures de l'atmosphère solaire, comme elle se manifeste dans les régions supérieures de notre atmosphère, dans des régions où l'air atmosphérique est d'une rareté excessive, et comme elle se manifeste dans le vide de la machine pneumatique. ”

“ Les causes les plus fréquentes des variations de température qui donnent naissance au vent sont : la rotation de la terre et la succession des jours et des nuits, la révolution de la terre dans son orbite ou la succession des saisons, l'électricité atmosphérique, les courants d'eau chaude qui sillonnent les mers, la présence contiguë des terres et des mers, des terres cultivées et des forêts, la présence des nuages dans l'atmosphère, etc., etc.
Il faut distinguer dans le vent sa direction, sa vitesse et sa force ou
son intensité. ”

“ L’eau bout lorsque la force élastique de sa vapeur est égalera la pression atmosphérique, c’est-à-dire au poids de la colonne d’air qui surmonte le liquide. Il est clair que la hauteur de cette colonne diminue à mesure qu’on s’élève sur une montagne. Ainsi, quand vous êtes à 2,000 mètres au-dessus de la mer, la colonne d’air qui surmonte votre tête est de 2,000 mètres plus courte, et l’eau doit entrer en ébullition à une température moindre qu’au bord de la mer, au-dessus de laquelle la colonne atmosphérique a toute sa hauteur. ”

“ Mais si la terre était entourée d'une enveloppe atmosphérique, des courants se formeraient dans l'air et ces courants tendraient à tempérer le climat. Du centre surchauffé de l'hémisphère éclairé, l'air brûlant s'élèverait et se répandrait de tous côtés, à travers les régions les plus hautes de l'atmosphère; au contraire, l'air moins chaud et partant plus dense se précipiterait des régions environnantes à travers les couches les plus basses de l'atmosphère, pour prendre la place de l'air précédemment échauffé. ”

“ L'air atmosphérique est transparent, invisible, sans odeur, sans saveur, pesant, compressible et parfaitement élastique. Il forme autour de la terre une couche dont la hauteur paraît être d'environ 15 à 16 lieues. ”

“ La chaleur des rayons solaires est la cause principale des perturbations d'équilibre des couches atmosphériques. C'est elle qui donne naissance aux vents, aux courants aériens et pélagiques, à la vaporisation de l'eau des fleuves, des lacs, de la mer, et qui produit ainsi une circulation continue des fluides à la surface de la planète. ”

“ On sait que le changement de direction des vents est subordonné au déplacement de la trajectoire du centre des mouvements tournants qui traversent nos régions et qu'il n'y a pas de conditions locales assez fortes pour donner naissance à 'un courant atmosphérique indépendant de ces bourrasques. ”

“ Ce qui se passe dans l'intérieur d'un appartement où pénètre un rayon de soleil permet de se faire une idée de ce qui s'accomplit dans l'atmosphère: un courant ascendant, visible par les poussières fortement éclairées qu'il entraîne, prend naissance aux endroits frappés par le rayon solaire; un régime- variable de circulation s'établit, et les poussières vont en somme se réunir en plus grand nombre là où l'air chaud les conduit, c'est-à-dire près du plafond de la chambre considérée. ”

“ Les mouvements de l'air sont également causés par la chaleur solaire et la rotation terrestre, et la force vive de l'air, que nous utilisons par les moteurs à vent et les voiles du navire, est encore une force produite par le soleil. ”

“ L'air atmosphérique agit sur nous par sa composition, par la pression qu'il exerce, par son état hygrométrique et les pluies, par sa température, les vents qui l'agitent, la lumière et le son auxquels il livre passage, et enfin, par son électricité. ”

“ On ne peut accepter le résultat d'expériences déterminées comme l'expression de ce qui se passe dans des régions où l'homme trouve le dangereux conflit d'une pression atmosphérique amoindrie, d'une température chaude présentant des variations quelquefois considérables, d'une humidité énorme, d'une tension électrique continue produisant de fréquents échanges entre l'atmosphère et le sol. ”

“ Lorsque le dirigeable se trouve en présence d'un pareil bouleversement de l'atmosphère, il doit à grande vitesse s'en écarter. En ajoutant sa propre vitesse à celle de l'air où il navigue, il augmentera toujours la distance qui le sépare des portions dangereuses. ”

“ L'air atmosphérique est sujet à des changemens continuels, soit d'humidité, soit de sécheresse, de repos ou d'agitation ; par conséquent, son poids ou sa pression doit varier à chaque moment dans le même lieu. ”

“ Toutes les fois que deux régions voisines de la terre sont inégalement échauffées, il en résulte une rupture d'équilibre dans l'atmosphère, dont la conséquence est une circulation de l'air constituée par quatre courants de directions bien déterminées: — un courant ascendant au-dessus de la zone échauffée ”

“ La direction du vent, qui est déterminée par la répartition de la pression atmosphérique, la rotation de la terre, la force centrifuge et le frottement de l'air à la surface du globe, se déduit très simplement de la position du centre du tourbillon qui est luimême fixé par la pression la plus basse (1) . ”

“ Un changement dans la température d'une colonne d'air, la transformation d'une partie des gaz atmosphériques en eau, leur congélation, en un mot tout ce qui cause un vide, une condensation, une dilatation et qui par conséquent rompt l'équilibre en diverses parties de l'atmosphère, produit nécessairement un déplacement rapide d'une masse d'air, un courant aérien. ”