Température absolue

“ Mais indépendamment de ces deux sources de chaleur, l’une fondamentale et primitive, propre au globe terrestre, l’autre due à la présence du soleil, n’y a-t-il point une cause plus universelle, qui détermine la température du ciel, dans la partie de l’espace qu’occupe maintenant le système solaire ? ”

“ Si la température de l’air est supérieure à 4°, les couches en contact avec l’atmosphère seront plus chaudes que celles du fond ; si, au contraire, la température atmosphérique est inférieure à 4°, elles seront plus froides. ”

“ Si maintenant on s'enfonce davantage dans le sol, on voit partout, sans aucune exception, la température s'élever à partir de la température moyenne du lieu, tout en restant constante en chaque point. ”

“ La quantité de chaleur qui existe dans ces régions élevées de l’atmosphère est trop insignifiante pour réagir sur les masses d’air inférieures, dont par conséquent, la température est à peu près exclusivement réglée par la surface ensoleillée de la terre. ”

“ A mesure qu'on s'enfonce dans le sol au-dessous de la couche à température invariable, on voit la température des matériaux qui le constituent s'élever graduellement et atteindre un chiffre de beaucoup supérieur à cette température invariable et approcher même de la température maximum qu'on observe à la surface dans le même lieu. ”

“ Ce qui prouve que si la température moyenne de la masse du globe et de la surface de la terre a été plus élevée dans les temps primitifs, elle a atteint déjà sa limite de décroissement, et que l'on peut regarder comme fixe la température moyenne actuelle. ”

“ 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. ”

“ La difficulté de déterminer à un moment donné la véritable température de l’air est même si grande, que, malgré les innombrables observations qui ont été publiées depuis tant d’années, on peut douter que le climat thermométrique soit connu d’une manière certaine pour un seul point du globe. ”

“ En effet, le rayon du soleil dans lequel cette planète est incessamment plongée, pénètre l’air, la terre et les eaux ; ses éléments se divisent, changent de directions dans tous les sens, et pénétrant dans la masse du globe, ils en élèveraient de plus en plus la température moyenne, si cette chaleur ajoutée n’était pas exactement compensée par celle qui s’échappe en rayons de tous les points de la superficie, et se répand dans les cieux. ”

“ D’après des observations que notre confrère m’a aussi communiquées, il arrive souvent que la température de la surface de la Terre excède de beaucoup celle que marque un thermomètre suspendu dans l’air et exposé à l’ombre ou au Soleil. Cependant la moyenne des températures de la surface pendant l’année entière est à peu près égale à celle des températures indiquées par le thermomètre abrité, autant qu’il est possible, des rayons du Soleil. ”

“ L'étude des lois qui régissent les variations de température de l'air atmosphérique, prouve leur dépendance immédiate de l'action solaire; à mesure que cet astre s'élève sur l'horizon, la chaleur augmente ; elle diminue dès qu'il est couché. Il y a donc chaque jour deux époques auxquelles correspondent un maximum et un minimum de température2. ”

“ 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. ”

“ Lorsqu’en été nous descendons dans des souterrains, nous passons de l’air de l’atmosphère qui est échauffé, dans des lieux où la température est de beaucoup inférieure ; nous passons d’une température de vingt degrés, par exemple, à une autre qui est constamment de dix degrés ; nous devons donc éprouver de la fraîcheur. En hiver, au contraire, si le thermomètre exposé à l’air est, par exemple, de 5 degrés au dessus de zéro, nous devons ressentir de la chaleur en entrant dans des caves qui sont constamment à dix degrés. Voyez Chaleur, Froid, Caves. ”

“ Nous verrons, à ce sujet, que les gaz se laissent traverser sans s'échauffer sensiblement parles rayons calorifiques émanés des corps incandescents, tandis qu'ils absorbent en abondance les rayons que nous nommons de chaleur obscure, et qui proviennent des corps portés à une moindre température. Prenons parexemple le soleil, ce corps d'un volume si considérable, et dont la température est si élevée et le rayonnement si puissant. Eh bien, Messieurs, l'action directe du soleil sur notre atmosphère est très-faible ”

“ La température sera un nombre attribué à chaque point d’un corps et à chaque instant ; il sera lié à la chaleur qui règne en ce point et à cet instant. À deux chaleurs également intenses correspondront deux températures numériquement égales ; si, en un point, il fait plus chaud qu’en un autre, la température au premier point sera un nombre plus grand que la température au second point. ”

“ Or la température du sol chauffé par le soleil est toujours supérieure à celle de la couche atmosphérique qui la recouvre immédiatement, de sorte que, chez l'homme debout, ses parties inférieures sont soumises à une plus haute température que ses parties supérieures, lesquelles, par contre, doivent prendre la même température que les inférieures chez l'homme qui, debout, vient à se coucher. ”

“ Étant admis d'une part, que le climat d'une région est constitué par l'ensemble des phénomènes météorologiques qui se manifestent périodiquement au milieu de son atmosphère, de l'autre, que dans ces manifestations successives, le rôle le plus considérable doit être dévolu à la température, nous allons chercher comment s'effectue, à la surface de la terre, cette distribution du calorique solaire, qui en forme la cause première'. ”

“ Il semble donc au premier abord que cette prodigieuse quantité de chaleur pourrait être regardée comme l’origine de la chaleur centrale ; mais, en réalité, elle ne saurait produire un accroissement actuel de la température du sous-sol supérieur à 1° Fahrenheit pour chaque 2 600 pieds, par conséquent 1/50 à peine de l’accroissement réel qui est de la même quantité pour 50 pieds. ”

“ Plus on s’enfonce dans les profondeurs terrestres, plus on remarque que la température s’élève. Les observations ont établi que pour une profondeur de 32 mètres le thermomètre monte de 1 degré, en sorte qu’à la profondeur de 3 kilomètres on doit déjà rencontrer une chaleur égale à celle de l’eau bouillante ; à 20 kilomètres, la température doit être de 666 degrés, chaleur capable de tenir en fusion la plus grande partie des substances minérales connues. Donc vers le centre de notre globe, à 6, 386 kilomètres, règne l’incroyable température de 200, 000 degrés. ”

“ Avant l’invention du thermomètre, on avait l’idée générale de la température. Nous assistons à chaque instant à des variations considérables dans le degré d’échauffement de l’air qui nous entoure et des substances que nous touchons ; nous en sommes profondément affectés ; la nécessité de nous garantir contre les excès de chaleur ou de froid nous enseigne bientôt que l’état calorifique des corps change perpétuellement, et cet état, nous l’exprimons parle mot général de température. ”

“ Au reste, quelle que puisse être l'origine des oscillations régulières du thermomètre, un point nous semble hors de doute. Comme le soleil est, au fond, le grand régulateur de la température, ainsi que des autres influences si diverses qui agissent sur elle indirectement, tout doit en réalité être réglé sur son mouvement. ”

“ La température de notre globe se trouverait ainsi dépendre uniquement de la chaleur, non encore dissipée, dont il se serait imbibé près du périhélie, et de la chaleur propre à la région de l'espace que l'aphélie occupe. ”

“ Cette limite de +20° est appelée température de transformation ; elle divise le domaine des températures en deux régions, dans l’une desquelles c’est l’étain gris et dans l’autre c’est l’étain blanc qui est stable. Elle présente une grande analogie avec la température de fusion, avec cette simple différence que dans ce dernier cas les deux modifications sont sous des états d’agrégation différents, l’une étant solide et l’autre liquide ; ainsi la température de 0° est la température de transformation de la glace et de l’eau. ”

“ Il est évident que la température d'un endroit quelconque dépend principalement de la durée du temps pendant lequel il est approvisionné des rayons du soleil et de la direction dans laquelle il reçoit ces rayons. Dans nos pays, par exemple, c'est quand le soleil a brillé pendant les jours les plus longs et quand il monte le plus haut dans le ciel que la température est le plus élevée. ”

“ 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. ”

“ Dans cet état permanent que l’on veut déterminer, l’air intérieur conserve une température fixe la température de la surface intérieure de l’enceinte solide a aussi une valeur fixe enfin la surface extérieure qui termine cette enceinte, conserve une température moindre que mais plus grande que Les quantités et sont connues, et les quantités et sont inconnues. ”

“ Dans les conditions ordinaires de la température ambiante, température. inférieure à 37°, l'homme étant à une température plus élevée perd de la chaleur à cause même de la différence de température. Il en perd par radiation, il en perd par son contact avec l'air, par conduction et surtout par convection; il en perd par conduction également, par les corps solides, ou exceptionnellement liquides avec lesquels il est en contact, par le sol sur lequel il repose, par les objets qu'il touche, par les meubles sur lesquels il s'appuie, etc. ”

“ Après les maladies produites par l'irrégularité dans le régime, viennent, pour la fréquence et la gravité, celles occasionnées par l'inégalité dans la température. Les variations dans l'état thermométrique et hygrométrique de l'air sont vraiment extraordinaires dans nos contrées. L'élévation du lieu que nous habitons et le voisinage des montagnes en sont les causes principales. Aussitôt qu'il pleut, l'atmosphère est rafraîchie au point que, dans l'intervalle de moins 24 heures, le thermomètre varie de 8 à 10 degrés. ”

“ Lorsqu’un corps échauffé est placé dans un milieu aériforme d’une température moins élevée, il perd à chaque instant une quantité de chaleur que l’on peut regarder, dans les premières recherches, comme proportionnelle à l’excès de la température de la surface sur la température du milieu. ”

“ Il nous reste à expliquer les différences énormes de température que l'on observe quand on va de l'équateur au pôle, ou qui se produisent, en un lieu déterminé, d'une saison à l'autre. Trois causes, que nous examinerons successivement, tendent à faire varier constamment la température de la surface de la terre. ”

“ Nous arrivons donc à un résultat curieux: si nous pouvions abaisser la température d'un corps assez loin au-dessous de zéro et nous avons beaucoup de procédés artificiels pour produire du froid, nous pouvons abaisser la température d'un corps à 140° au-dessous du point de congélation de l'eau, si nous pouvions abaisser la température du double, ou de 274 degrés au-dessous de zéro, nous lui aurions enlevé toute la chaleur qu'il contient, nous l'aurions amené à la température du zéro absolu. ”

“ Il est certain que la variation diurne est extrême dans les contrées désertiques, le soleil étant insupportable pendant le jour, pour, la nuit, la température s'abaisser jusqu'à un froid très vif. L'amplitude de la variation thermique peut ainsi atteindre 20, 30 degrés centigrades ou même davantage. ”

“ La température de notre atmosphère va rapidement en diminuant à mesure que l’on s’élève. Ce résultat semble impliquer que l’espace dans lequel la Terre se trouve comme suspendue, est très-froid. Si l’atmosphère et l’espace se comportent à la manière des corps froids ordinaires, les corps terrestres d’une température élevée ou seulement modérée qui pourront rayonner, enverront constamment vers l’atmosphère et vers l’espace dans lequel notre globe se meut, une quantité de chaleur variable avec leur nature et leur température propre. ”

“ Il est évident qu’il existe, entre cet état variable de la surface et celui des températures intérieures, une relation nécessaire que l’on peut déduire de la théorie. On sait qu’à une certaine profondeur au-dessous de la surface de la terre, la température n’éprouve aucune variation annuelle dans un lieu donné : cette température permanente des lieux profonds est d’autant moindre, que le lieu est plus éloigné de l’équateur. ”

“ Les erreurs produites par l'emplacement du thermomètre sont très-variées d'un .lieu à un autre, souvent à très-petite distance et dans le même lieu, suivant l'éclat du ciel, la direction et l'intensité du vent, la rapidité et le sens de la variation de température, etc.
Les moyennes qu'on obtient sont toujours beaucoup trop élevées. ”

“ Toutefois, je ne puis m'empêcher de signaler sommairement une partie aussi neuve et aussi intéressante de la doctrine générale créée par Fourier.
La température propre à chaque point de notre globe est essentiellement due, abstraction faite des influences purement locales ou accidentelles, à l'action diversement combinée de trois causes générales et permanentes: 1o la chaleur solaire, affectant inégalement les différens lieux, et partout assujettie à des variations périodiques; 2o la chaleur intérieure propre à la terre dès l'origine de sa formation à l'état de planète distincte ”