Courant (météorologie)

“ On substitue au jour réel, dans lequel la température est perpétuellement changeante, un jour fictif, où elle serait toujours constante, et c’est cette température intermédiaire que l’on nomme en météorologie la température moyenne d’un jour. ”

“ C’est peut-être le phénomène le plus important de la météorologie, le plus favorable à notre existence, le plus étonnant de la physique du globe, de voir la terre, dans un espace si refroidi, conserver cependant une température élevée grâce à ce vêtement atmosphérique qui l’enveloppe, chaud à son contact, d’autant plus froid qu’on s’en éloigne davantage. ”

“ Les météores se forment dans le sein de l'atmosphère, et les vents sont comptés au nombre des météores. Dans le chapitre IV, nous traiterons spécialement des météores aqueux, tels que les brouillards, les nuages, la pluie, la neige, la grêle, etc. Ici nous parlerons en peu de mots de la fréquence des vents, de leur influence, et de leur usage.
On entend par vent tout mouvement de l'air dont une partie se déplace, en formant un courant d'une étendue considérable, par l'effet d'une impulsion ou d'une aspiration. ”

“ La température au lever du soleil. — On pourrait croire que, dès le lever de l'astre radieux, la température de l'air commence immédiatement à s'accroître. De fait, un corps matériel, une personne par exemple tournée vers le soleil levant, ressent parfaitement une impression de chaleur marquée, surtout en été. A la vérité, l'impression est faible dans les premières minutes; la grande épaisseur des couches atmosphériques traversées par les rayons horizontaux de l'astre radieux amoindrissant beaucoup leur action tant lumineuse que calorifique. ”

“ Ce qui reste de ce rayonnement, quand il a franchi les limites du milieu gazeux, se perd vers la voûte étoilée. Or il n’est pas difficile de comprendre que, pendant le jour, la terre reçoit plus qu’elle ne rend, ce qui l’échauffé, et que, pendant la nuit, elle perd plus qu’elle ne gagne, ce qui lui donne une température inférieure à celle de l’air. ”

“ 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 ”

“ 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. ”

“ La raréfaction opérée au centre du météore provoque un appel de bas en haut de la surface liquide, s’il repose sur la mer, ou de la poussière et même de corps solides assez lourds, s’il s’appuie sur le sol. En même temps l’air des régions supérieures, attiré de haut en bas dans l’immense entonnoir, entraîne avec lui l’électricité positive, dont il est d’autant plus chargé qu’il vient de plus haut, ainsi que les basses températures qui règnent dans les régions élevées de l’atmosphère. ”

“ Un rayon solaire tombant sur un sommet élevé doit être plus chaud que celui qui, traversant les couches les plus basses et par conséquent les plus denses de l’atmosphère, descend jusque dans la plaine, ces couches inférieures absorbant nécessairement une quantité notable de la chaleur du rayon. Ce que le raisonnement faisait prévoir, la simple observation le confirme déjà. Tous les voyageurs qui s’élèvent sur les hautes montagnes sont surpris de la chaleur extraordinaire du soleil et du sol comparée à la basse température de l’air à l’ombre. ”

“ La hauteur des nuages est réglée, au point de vue physique, par la température des couches élevées de l'atmosphère, puisque c'est l'abaissement de la température qui provoque la condensation de la vapeur d'eau. On comprend dès lors aisément que la hauteur des nuages soit variable avec les latitudes, les saisons et les heures de la journée. Sous les tropiques, les nuées se tiennent à des altitudes élevées; de même qu'en été, la hauteur moyenne des nuages est supérieure à celle observée en hiver. ”

“ De ces mouvemens résultent tous les phénomènes atmosphériques, les alternatives de pluie et de sérénité, de calme et de tempête, de chaleur et de froid, effets qui ont sur l’homme, sur ses habitudes ou ses plaisirs, une si capitale influence. C’est du besoin que nous avons de nous soustraire aux influences fâcheuses de l’atmosphère, et de profiter pour notre usage de ses actions bienfaisantes, qu’est née la météorologie. ”

“ Presque partout on se contente de noter l’état des différens instrumens météorologiques à certaines heures de la journée, afin d’en déduire par le calcul l’état moyen des mêmes instrumens pour chaque jour, pour chaque mois et pour l’année entière, On arrive ainsi à se faire une idée superficielle du climat général de quelques points du globe, mais les petites oscillations qui agitent l’atmosphère dans le courant d’une journée et qui déterminent le temps proprement dit passent à peu près inaperçues. ”

“ Nous jugeons de l’intensité de la chaleur ou du froid des vents, d’après notre propre chaleur naturelle, & d’après l’évaporation de cette chaleur qu’ils excitent en nous. Supposons que l’air soit à dix degrés de froid, mais que l’air est tranquille, ce froid sera pour nous moins sensible que si le courant d’au est rapide, quand même le froid ne seroit que de cinq degrés. ”

“ La situation normale d'une contrée quelconque, sa climatologie en un mot, dépend dans une très large mesure de sa température et de sa précipitation en neige ou pluie. Ces deux éléments sont d'ailleurs très fortement influencés par les vents régnants et ne sont pas sans lien entre eux. Aussi pour mettre quelque ordre dans nos explications, nous consacrerons le présent chapitre à l'étude des variations de la température normale sous l'action des courants aériens et nous y
joindrons l'exposé corrélatif des changements de l'humidité atmosphérique. ”

“ Voilà, tout le monde en conviendra, un des phénomènes les plus généraux, les plus intéressans de la physique du globe. C’est une condensation de l’atmosphère que chaque météorologiste voit passer au-dessus de lui sans en connaître l’étendue, que M. Liais nous montre dans son ensemble et qu’il suit dans ses mouvemens. L’océan atmosphérique a donc ses vagues ; elles couvrent presque tout le globe ; elles se déplacent dans une direction régulière comme celles de la mer. ”

“ La variation diurne de la température. — Nous constaterons d'abord que l'accroissement de la chaleur se produit plus rapidement en été qu'en hiver, par ciel très pur que par beau temps un peu voilé. L'explication en est évidente. D'une part, plus le soleil monte rapidement, plus vite ses rayons se concentrent au lieu de s'allonger sur le sol; les ombres portées, énormes quand l'astre est à l'horizon, s'annulent presque (pour nos climats) quand le globe radieux trône dans les hauteurs célestes. ”

“ Quant à la température, l'air calme tend à s'orienter vers les extrêmes : excessive chaleur en été, froid exceptionnel en hiver. Les deux choses ne sont pas contradictoires. Les molécules gazeuses au repos laissent passer librement la chaleur solaire, mais aussi ne modèrent pas le rayonnement du sol vers les froids de l'espace céleste. Si la chaleur surpasse le rayonnement, la température s'élève très haut, ce qui
est le régime d'été. ”

“ Il n’est pas seulement nécessaire de placer à l’ombre le thermomètre qui doit donner la température de l’air, il faut encore le sous traire à une autre cause de perturbations tout aussi graves, provenant d’une action tout opposée. La terre ne garde pas la chaleur que lui envoie le soleil ; à son tour, elle rayonne vers les espaces célestes, à qui elle rend ce qu’elle a reçu et ce qu’elle possède en propre de calorique, et ces rayons terrestres, traversant eux-mêmes l’atmosphère de bas en haut, y subissent un affaiblissement progressif comme les rayons solaires. ”

“ «Reste à savoir, ce qui est possible, si la persistance dans certains courants atmosphériques (le courant équatorial) dont parle de Tastes n'est pas elle-même périodique, auquel cas les deux considérations s'appuieraient l'une sur l'aulre 78. » ”

“ Sur mer, l'azur céleste reste sans tache. Viennent l'abaissement de l'astre du jour, la chute accentuée du thermpmètre, le ralentissement des courants ascensionnels, et la pluie s'arrête, les nuages diminuent, s'effilochent en lambeaux pour, de nouveau, revenir au calme serein à l'heure du crépuscule.
Tel est le rythme quotidien de l'atmosphère, rythme qui nous a permis de surprendre le phénomène primordial de la météorologie, la cause profonde de toutes les vicissitudes du temps. Cette cause n'est autre que les incessants mouvements de l'air que nous respirons. ”

“ L’expérience seule pouvant décider entre ces deux interprétations des faits, il a fallu consulter les observations exécutées dans un très grand nombre de localités, et l’on put formuler cette loi simple et générale : la température moyenne en un point donné du globe est invariable. ”

“ Le moment du minimum de la température. — Tout ceci étant acquis, rien n'est plus aisé que de comprendre le paradoxe indiqué plus haut : à savoir pourquoi, l'air continue à se refroidir malgré le lever de l'astre du jour. C'est une simple question de comptabilité. Le soleil envoie bien de la chaleur dès son apparition, comme le bon sens l'indique, mais il en envoie moins que les molécules aériennes n'en perdent par rayonnement vers le vide glacé interplanétaire. ”

“ Supposons la terre en repos et son mouvement diurne suspendu; faisons de même abstraction de la chaleur du soleil, et supposons que ses rayons interceptés ne parviennent pas jusqu'à nous, de façon que la température de l'air soit uniformément la même depuis les pôles jusqu'à l'équateur ”

“ Personne n'ignore que l'étude des nuages est, au point de vue de nos besoins pratiques, l'une des plus importantes questions que la météorologie puisse nous présenter. En effet, aucune autre manifestation métérologique ne peut fixer au même point l'attention du bourgeois dans la ville, de l'agriculteur dans la campagne, du touriste sur le sommet des montagnes, du militaire pendant la guerre, du marin dans sa lutte continuelle avec les perturbations de l'atmosphère et de la mer, et, enfin, du savant en général. ”

“ S'imposant à tous, de même que le soleil brille et que la pluie tombe pour tout le monde, la météorologie moderne n'exige aucune éducation spéciale préalable, non plus que les instruments dont elle se sert ne demandent ni grandes dépenses ni habiletés d'observation. ”

“ Mais ils ne se développent, pour ainsi parler, que sous l'influence des perturbations de l'atmosphère et ils nous amènent ainsi à étudier ces dernières comme une des sources les plus intéressantes des mouvements aériens.
L'énergie mécanique dont la nature nous offre tant d'exemples à la surface du globe, peut provenir de sources internes, comme dans les tremblements de terre et les éruptions volcaniques. Mais, en météorologie, ces causes ont peu d'action et, pratiquement, toute l'énergie atmosphérique est une simple transformation de la chaleur solaire. ”

“ A l'équateur, la chaleur solaire échauffe au maximum la surface terrestre et, par un mécanisme analogue à celui des courants ascendants inévitables au cours d'une journée de beau temps, les masses aériennes situées à l'équateur tendent à s'élever. ”

“ Nous admettrons donc que les choses suivent le régime de la moyenne, c'est-à-dire que l'atmosphère montre un abaissement de tempéra- tére de 1 degré centigrade par 180 mètres d'élévation environ. Cela nous suffit largement pour nos explications sur la formation des nuages dits de beau temps.
Une notion de physique élémentaire nous apprend que l'air humide suffisamment refroidi ne tarde pas à abandonner une portion de sa vapeur d'eau sous forme de fine précipitation aqueuse sous forme liquide. ”

“ Ces courants se refroidissent dans les régions les plus hautes de l'atmosphère, et, vers le trente-cinquième parallèle de latitude, leur densité devient assez grande pour qu'ils descendent à la surface. Une partie de cet air retourne alors, sous la forme d'un courant inférieur, à l'équateur où il s'échauffe de nouveau et d'où il s'élève encore, complétant ainsi la circulation dans cette région de l'atmosphère. ”

“ Mais la conductibilité ne suffit, pas à expliquer complètement la genèse de la température de l'air, celui-ci est influencé aussi par le rayonnement. On sait que • cette action physique signifie que deux corps, à des températures différentes, même sans contact, même séparés par le vide, tendent à se mettre en équilibre thermique. Le corps le plus chaud rayonne de la chaleur et échauffe tout ce qu'atteignent ses radiations. Réciproquement, il subit l'influence des corps plus froids et se refroidit exactement de la même façon que ces derniers se réchauffent sous son action. ”

“ Or les couches aériennes, aussi bien que la surface du sol, sont exposées à deux sources de rayonnements principaux et contraires : l'une, frigorifique, tend à éparpiller la chaleur vérs les espaces interplanétaires au sein desquels vogue la terre et dont la température doit être voisine du zéro absolu, c'est-à-dire de 273 degrés centigrades au-dessous de zéro. ”

“ Les résultats définitifs de ces expériences et de ces observations forment autant de chapitres intéressans qui viennent prendre leur place dans les traités de physique, de météorologie, de physique du globe, de géologie, de géographie botanique et zoologique : comparées aux recherches entreprises dans les régions polaires, elles nous permettent de distinguer les phénomènes produits uniquement par l’abaissement de la température de ceux qui s’expliquent spécialement par une grande élévation au-dessus du niveau des mers. ”