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Alexander von Humboldt: „Des lignes isothermes, et de la distribution de la chaleur sur le globe“, in: ders., Sämtliche Schriften digital, herausgegeben von Oliver Lubrich und Thomas Nehrlich, Universität Bern 2021. URL: <https://humboldt.unibe.ch/text/1817-Des_lignes_isothermes-02> [abgerufen am 25.05.2024].

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https://humboldt.unibe.ch/text/1817-Des_lignes_isothermes-02
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Titel Des lignes isothermes, et de la distribution de la chaleur sur le globe
Jahr 1817
Ort Genf
Nachweis
in: Bibliothèque universelle des sciences, belles-lettres et arts 2:5 (August 1817), S. 290–307; 2:6 (September 1817), S. 26–43.
Sprache Französisch
Typografischer Befund Antiqua; Auszeichnung: Kursivierung; Fußnoten mit Ziffern; Schmuck: Initialen, Kapitälchen; Tabellensatz.
Identifikation
Textnummer Druckausgabe: III.37
Dateiname: 1817-Des_lignes_isothermes-02
Statistiken
Seitenanzahl: 36
Zeichenanzahl: 60941

Weitere Fassungen
Des lignes isothermes et de la distribution de la chaleur sur le globe (Paris, 1817, Französisch)
Des lignes isothermes, et de la distribution de la chaleur sur le globe (Genf, 1817, Französisch)
Sur les Lignes isothermes (Paris, 1817, Französisch)
[Des lignes isothermes et de la distribution de la chaleur sur le globe] (Stuttgart; Tübingen, 1817, Deutsch)
Of Isothermal Lines, and the Distribution of Heat over the Globe (London, 1818, Englisch)
Ueber die gleichwarmen Linien (Jena, 1818, Deutsch)
Isothermes (Lignes) (Paris, 1819, Französisch)
Ueber die isothermischen Linien (Nürnberg, 1819, Deutsch)
Ueber die gleichwarmen Linien (Lignes isothermes) Humbolds (Prag, 1820, Deutsch)
On Isothermal Lines, and the Distribution of Heat over the Globe (Edinburgh, 1820, Englisch)
Abstract of Baron Humboldt’s Dissertation on Isothermal Lines, and the Distribution of Heat over the Globe (London, 1821, Englisch)
Lignes isothermes (Paris, 1823, Französisch)
Von den isothermen Linien und der Vertheilung der Wärme auf dem Erdkörper (Hildburghausen; New York City, New York, 1853, Deutsch)
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Des lignes isothermes, et de la distribution de la cha-leur sur le globe. Par Alexandre de Humboldt. Tirédes Mémoires de physique et de chimie de la Sociétéd’Arcueil. T. III. Paris 1817. (Extrait).


Le troisième volume des Mémoires de la Société d’Ar-cueil, attendu depuis si long-temps et avec tant d’impa-tience par les amateurs des sciences naturelles et de labonne physique, vient enfin de paroître. Des difficultésde plusieurs genres, qui en ont retardé la publication,ôtent le mérite de la nouveauté à la plupart des travauxparticuliers dont il contient les résultats; mais le volumen’en est pas moins précieux comme continuant une col-lection distinguée par l’importance des objets qu’elle ren-ferme et par le mérite personnel des collaborateurs (1),qu’il suffit de nommer, pour que l’ouvrage trouve saplace au premier degré dans l’estime des savans. «Toutefois, (est-il dit dans la préface) nous devonsaux délais de la publication un ouvrage de Mr. de Hum-boldt, qui fait une partie considérable du livre, et danslequel on reconnoîtra cette fécondité dans l’art d’obser-ver la nature, et cette profondeur de vues qui distinguentnotre célèbre confrère.» C’est de cette intéressante recherche que nous allons
(1) MM. Arago, Bérard, Berthollet, Biot, Chaptal, De Can-dolle (de Genève) Dulong, Gay-Lussac, Humboldt, Laplace,Poisson, Thénard. (R)
|291| entretenir nos lecteurs; et nous espérons que l’appari-tion d’un nouveau volume de son Voyage, nous four-nira plus d’une occasion de fouiller à leur profit, dansla mine inépuisable de faits et de connoissances de toutgenre, qu’il a ouverte à l’Europe étonnée et reconnois-sante.
Le travail particulier dont nous allons tracer l’esquisse,a pour objet l’Examen de la manière dont la chaleur estrépartie sur le globe. On sait bien qu’en général elle di-minue à mesure qu’en partant de l’Equateur on s’ap-proche des pôles; et l’ancienne distinction des trois zônes,torride, tempérée, et glaciale, celle, tout aussi vague,des climats, indiquent seulement une marche généralede décroissement; mais cette marche est soumise à tantd’exceptions dues à tant d’influences particulières, quel’étude de ces modifications et de leurs causes étoit dignede toute l’attention, et réclamoit toute la sagacité d’unphysicien tel que Mr. de Humboldt. Il reconnut d’entrée, que l’action simultanée, et lesentrelacemens des causes très-différentes desquelles ré-sulte la température, ne laissoient aux théories, en géné-ral, que bien peu de prise sur l’ensemble des phéno-mènes; et que la méthode empyrique pouvoit seule pro-mettre quelque succès dans ces difficiles recherches. Troisélémens, indépendans les uns des autres, influent surles températures moyennes des divers lieux et sur la dis-tribution des êtres organisés, qui est en rapport immé-diat avec cette température; ce sont, comme l’exprimentles géomètres, les trois coordonnées de latitude, de lon-gitude, et de hauteur sur le niveau des mers; c’est-à-dire, trois lignes qui, partant d’un point donné du globe,sont réciproquement perpendiculaires; deux, (celles quiexpriment la latitude et la longitude) dans le plan del’horizon; et la troisième verticale. L’étude de la bota-nique et de la zoologie a été l’objet constant et favoride Mr. de H. Aussi profond physicien qu’ardent natu- |292| raliste; voyageur intrépide et robuste; attentif et per-sévérant dans les recherches de cabinet et de longuehaleine, critique éclairé et impartial; personne n’étoitplus que lui à la hauteur de l’entreprise. Il a cherché à rassembler et à comparer un nombreimmense d’observations de température faites dans diverspoints du globe, depuis les plateaux les plus élevés del’ancien et du nouveau continent, jusques aux plaines,dans diverses latitudes, et sous divers méridiens.« J’aitâché, dit-il, de trouver, de dix en dix degrés de lati-tude, mais sur des méridiens différens, un petit nom-bre de lieux dont on connût avec précision la tempé-rature moyenne. Ce sont autant de points fixes par les-quels je fais passer mes lignes isothermes, ou lignes d’é-gale chaleur.» Ce travail a exigé une discussion longueet délicate, des observations qui devoient lui servir debase; il étoit hérissé de difficultés dont l’auteur traced’entrée le tableau.« Nous voulons, dit-il, faire con-noître la quantité de chaleur annuelle que reçoit cha-que point du globe, et, ce qui importe le plus à l’agri-culture et au bien-être des habitans, la répartition decette quantité de chaleur entre les différentes parties del’année, et non ce qui est dû à l’action solaire seule,à la hauteur de l’astre sur l’horizon, à la durée de soninfluence, c’est-à-dire, à la grandeur des arcs semi-diurnes.» «Il y a plus encore, nous prouverons que la méthodedes moyennes est insuffisante pour reconnoître ce quiappartient exclusivement au soleil (autant que ses rayonséclairent un seul point de la surface du globe), et ce quiest dû à-la-fois et au soleil et à l’influence des causesétrangères. C’est parmi ces causes que nous comptonsle mélange des températures de différentes latitudes, pro-duit par les vents; le voisinage des mers, qui sont d’im-menses réservoirs d’une chaleur peu variable; l’inclinai-son, la nature chimique, la couleur, la force rayonnante, |293| et l’évaporation du sol; la direction des chaînes de mon-tagnes qui agissent, soit en favorisant le jeu des couransdescendans, soit en abritant contre certains vents; laforme des terres, leur masse, et leur prolongement versles pôles; la quantité de neige qui les couvre pendantl’hiver; leur élévation de température et leur reverbéra-tion en été; enfin ces glaces, qui forment comme descontinens circompolaires, variables dans leur étendue,et dont les parties détachées, entraînées par les courans,modifient sensiblement le climat de la zône tempérée.» Il suffit assurément de cette énumération des coëffi-ciens du résultat cherché, pour exclure toute prétentionà y arriver par une théorie générale; la théorie n’estapplicable qu’à une seule des causes de ce résultat, c’est-à-dire, la répartition de la chaleur sur le globe, autantqu’elle dépend de l’action immédiate et instantanée dusoleil, action qui, elle-même, est combinée de l’inclinai-son des rayons calorifères, et de la durée de leur appa-rition; c’est là ce qu’on pourroit appeler la chaleur géomé-trique, par opposition à la température physique ou réelle,dont la première n’est que l’un des élémens. Halley avoitexaminé cette question il y a plus d’un siècle (1693), ilavoit trouvé, qu’en ne considérant que l’action seule dusoleil, la chaleur d’un jour d’été à l’Equateur, et sousle cercle polaire, devoit être dans le rapport des nom-bres 1834 et 2310. De Mairan (en 1719 et 1765) essayade résoudre d’une manière plus générale, les problêmesde l’action solaire; la différence considérable qu’il trouvaentre les résultats du calcul, et l’observation, lui fit ima-giner la théorie bizarre d’un feu central, qui feroit com-pensation. Lambert, dans sa Pyrométrie, (1779) relevales erreurs de la théorie de Mairan, mais sans être àportée lui-même, faute d’un nombre suffisant de bonnesobservations, d’établir l’ensemble des phénomênes. Eulerne réussit pas mieux que de Mairan, dans ses Essais |294| théoriques sur la chaleur solaire (1); la théorie pure leconduisit à cet étrange résultat, (auquel il attacha peud’importance autrement que comme indice d’une erreur)savoir, que sous l’Equateur, à minuit, le froid doit êtreplus rigoureux que pendant l’hiver sous le pôle. Mayer, (le réformateur des tables de la lune) fut plusheureux (2) mais il s’y prit autrement; il ne chercha pointà présenter le résultat de l’action solaire, dégagée del’influence des circonstances étrangères; il évalua, aucontraire, les températures, telles qu’elles sont distri-buées sur le globe, et trouva qu’elles décroissoientde l’Equateur au pôle comme les carrés des sinus de lalatitude; formule qui représente assez bien les observa-tions lorsqu’on compare des régions voisines en longi-tude; mais si on veut l’appliquer, sans quitter l’hémis-phère boréal, à des lieux distans de 70 à 80 degrés enlongitude, les calculs ne s’accordent plus avec les ob-servations; ainsi, la courbe isotherme de zéro, c’est-à-dire, celle qui passe par les régions où la températuremoyenne annuelle est le terme de la glace, cette courbe,qui en Europe, dans la péninsule scandinave, répondau 65 ou au 68e. de latitude, se trouve dans le nord del’Amérique et dans l’Asie orientale vers les parallèlesde 53 à 68, c’est-à-dire, de 10 degrés, au moins, plusau sud. Ainsi, les formules empyriques de Mayer exigentl’application d’un coëfficient qui dépend de la longitude,c’est-à-dire, d’un élément différent des trois considéréspar Mayer, savoir, la saison de l’année, la longueur dujour, et la hauteur du lieu au-dessus du niveau de lamer (3); et les corrections que propose notre auteur,
(1) Comment. Petrop. Tom. II. p. 98.(2) De variationibus Therm. accuratius definiendis. MayoriO per. inedita. Vol. I.(3) Mr. Daubuisson (Journal de phys. T. LXII, p. 449) adonné une formule qui satisfait aux observations mieux que
|295| d’après le tracé des lignes isothermes fourni par l’ob-servation, loin d’être incompatibles, dit-il, avec la mé-thode de Mayer, sont, au contraire, du nombre decelles que ce géomètre semble avoir vaguement pré-vues.
Kirwan (1) ayant trouvé que la méthode de Mayerne s’accordoit pas avec les observations très-nombreusesque ce savant Irlandais avoit recueillies, a tenté unemarche différente. Il a cherché à déterminer, mois parmois, la température moyenne de l’océan Pacifique etde l’océan Atlantique à divers degrés de latitude; etpartant de ces données comme d’autant de normales, illeur compare celles observées sur les mêmes parallèlesdans les continens hérissés de montagnes et inégalementprolongés vers les pôles. Mais ces normales reposent surun trop petit nombre d’observations, combinées en partieavec la théorie de Mayer, ce qui introduit dans la mé-thode un cercle vicieux, qui doit la rendre suspecte. Les immenses et laborieuses compilations du P. Cottene pourroient conduire à des résultats généraux qu’au-tant qu’une critique préalable, et très-difficile, pour nepas dire impossible, auroit assigné à chacun des élémensqu’il a rassemblés leur valeur exacte. Nous empruntons les expressions mêmes de notreauteur pour indiquer, d’une manière abrégée, le planqu’il a suivi. «Avant, dit-il, de jeter les bases d’unsystême, il faut grouper les faits, fixer les rapports nu-mériques, et, comme je l’ai indiqué dès le commence-ment de ce Mémoire, soumettre les phénomènes de la
celle de Mayer; il admet que la température augmente du pôleà l’Equateur comme les cosinus de la latitude, élevée à lapuissance 2 \( \frac{1}{2} \); mais, il ajoute judicieusement, que cette for-mule n’est applicable qu’à une bande de l’ancien Continent voi-sine de l’Océan atlantique boréal. (Note de l’auteur.)(1) Estim. of the température, etc. ch. III.
|296| chaleur, comme Halley l’a fait avec ceux du magnétismeterrestre, à des lois empiriques. En suivant cette mar-che, j’ai d’abord examiné la question de savoir si laméthode employée par les physiciens pour déduire lestempératures moyennes de l’année, des mois, et desjours, est sujette à des erreurs sensibles. Rassuré sur laprécision des moyennes numériques, j’ai tracé sur unecarte les lignes isothermes, (analogues aux lignes d’in-clinaison et de déclinaison magnétiques (1); je les aiconsidérées à la surface de la terre dans un plan hori-zontal, et sur la pente des montagnes dans un planvertical. J’ai examiné l’accroissement de la température,du pôle à l’équateur, inégal sous différens méridiens;le partage d’une même quantité de chaleur entre lesdifférentes saisons sur un même parallèle isotherme, età différentes latitudes; la courbe des neiges perpétuelles,qui n’est point une ligne d’égale chaleur. La tempéra-ture de l’intérieur de la terre, un peu plus grande versle nord, et sur les hautes montagnes, que la tempéra-ture moyenne de l’atmosphère sous le même parallèle;enfin, la répartition de la chaleur dans l’océan, et laposition de ces bandes, que l’on peut désigner par lenom de bandes des eaux les plus chaudes.
La détermination de la température moyenne d’uneannée, d’un mois, d’une seule journée, n’est point uneopération aussi simple qu’elle peut le paroître au premieraperçu. La base même, c’est-à-dire, l’observation de lavéritable température de l’air dans un moment donné, estsujette à beaucoup d’incertitude, si l’on ignore, ou si
(1) L’auteur entend ici par analogie, la simple ressemblancedes procédés graphiques qui ont procuré sur certaines cartesdestinées à cet objet les courbes qui représentent les suites depoints à la surface du globe où la déclinaison, ou l’inclinai-son de l’aiguille aimantée sont les mêmes; car ces phénomènessont sans rapport direct avec la température (R).
|297| l’on néglige, les précautions à prendre pour obtenir unrésultat exact. Cette dernière considération nous a oc-cupés dans une époque de beaucoup antérieure au tempsactuel; et, comme l’auteur ne la fait point entrerdans un ensemble dont on peut juger qu’elle doit fairepartie, nous prendrons la liberté d’ajouter, en façonde supplément, ce que nos propres recherches nousont appris sur l’examen d’une température diurne.
Jadis, pour obtenir la température moyenne d’uneannée entière, on se contentoit d’ajouter ensemble lesdegrés de la plus haute et de la plus basse observéedans le cours de l’année, et on appeloit température moyenne la demi somme de ces deux observations. Onprocéda ainsi depuis les temps de Maraldi jusqu’à ceuxde Duhamel inclusivement; et on s’exposoit ainsi à degrandes erreurs dont l’auteur donne un exemple. «Jus-ques en 1777, dit-il, la température moyenne de Tou-lon fut évaluée par Cotte à 25°,6, tandis que plus tard,en employant la masse de toutes les observations, lemême savant réduisit cette température à ce qu’elleest effectivement, à 15°,17.» Voilà dix degrés dedifférence! On comprit enfin qu’en conservant la méthode d’unemoyenne entre deux extrêmes, il falloit au moins mul-tiplier ceux-ci dans le cours d’une année, pour obtenirune expression plus juste de la température moyenne.Ainsi, la moyenne entre douze extrêmes de chaleur,et autant de froid, observés dans les douze mois del’année, devoit donner quelque chose de plus exact.Mais il pouvoit y avoir (et il y a effectivement) dans laméthode des moyennes arithmétiques, appliquée à cegenre d’observations, un vice radical que voici: cetteméthode suppose implicitement, que les quantités donton cherche les valeurs moyennes, croissent et décrois-sent en progression arithmétique régulière, c’est-à-dire,par des difſérences égales en temps égaux; et c’est ce |298| qui n’a point lieu en réalité; mais plus on employe determes dans la série, plus ces termes sont rapprochés,et moins il y aura d’erreur dans la supposition d’uneprogression arithmétique dans la marche des observations. On n’est pas encore d’accord sur les heures du jourauxquelles il convient de les faire pour en tirer le plusde parti possible. L’auteur indique trois méthodes. 1.°Trois fois par jour, au lever, au coucher du soleil, età deux heures après midi: c’est ainsi qu’on observoità Genève en 1796, 97, et 98 (1). Dans les observationson préfère l’heure de midi à celle du coucher du soleil.2°. Deux fois par jour aux époques que l’on regardecomme le minimum et le maximum de la températurediurne, savoir au lever du soleil, et à deux heuresaprès midi. 3.° Une seule fois par jour, à une heure telleque dans différentes saisons, elle représente la tempé-rature moyenne de la journée. L’auteur a trouvé, d’après un grand nombre d’obser-vations faites entre les parallèles de 46 à 48°, que l’ob-servation seule faite au coucher du soleil donne unetempérature extrêmement raprochée de celle qui a étéconclue de la moyenne entre les observations du leveret de deux heures après midi. Mr. Arago a examinépour sept ans les observations de midi; elles don-nent pour Paris trois degrés de plus que la températuremoyenne de l’année entière. Si l’on fait entrer trois observations diurnes dans lecalcul de la moyenne, le résultat se raproche beaucoupde celui conclu des deux extrêmes diurnes, si l’observa-tion intermédiaire est éloignée de quatre ou cinq heuresdu maximum et du minimum; mais, toutes les fois qu’onnéglige dans le calcul l’élément (pourtant essentiel) dela durée de la température, indiquée numériquement,
(1) Voyez Bibliothèque Brit. Tableaux météorologiques deces trois années.
|299| on commet une erreur, dont l’influence est variableselon la saison; l’auteur en donne un exemple: il con-sidère comme plus sûre la méthode dans laquelle onprend pour moyenne diurne la demi-somme des tempé-ratures extrêmes.
«Mais, dit l’auteur, tous les calculs seront en défaut,si les 365 ordonnées de chaque jour par lesquelles passela courbe de l’année, n’expriment pas une progressionarithmétique, et si les irrégularités partielles ne se com-pensent pas sensiblement les unes les autres.» Pour reconnoître jusqu’à quel point on pouvoit se fierà ces résultats qu’on désigne par le nom de températuresmoyennes, l’auteur avoit passé, sous l’équateur, des jour-nées entières à déterminer la marche croissante et dé-croissante de la température, en notant les thermomè-tres à l’ombre et au soleil, en choisissant des jours etdes nuits entièrement calmes et sans nuages. Il a trouvéque, sous la zône torride, la courbe du matin (1),depuis le lever du soleil jusqu’au maximum, différoittrès-régulièrement de la courbe du soir. Le matin, lavraie chaleur moyenne, celle qu’on trouve en ayant égardà la durée, est un peu plus grande que la demi sommedes extrêmes; le soir, l’erreur est en sens contraire,et la série des températures se raproche plus d’une pro-gression par quotiens.« Les différences, dit l’auteur,n’excèdent généralement pas un demi degré, et le cal-cul prouve qu’il y a une compensation régulière.» L’au-teur en donne deux exemples tirés d’observations faites en1799, dans la latitude de 48° 50′; dans célle de 10° 25′.
(1) L’auteur fait ici allusion à la méthode trop peu usitée,de représenter les observations, ou leurs résultats, par deslignes courbes dont les inflexions peignent à l’œil la marche desphénomènes, bien mieux que les registres ou tableaux de chif-fres ne peuvent le faire. On en aura tout à l’heure des exem-ples. (R)
|300| Vingt ans auparavant, une recherche sur le mêmeobjet, mais plus étendue, nous occupa dans plusieurs an-nées consécutives (1778 à 1781), pendant un séjour à lacampagne. Nous en consignames les résultats principauxonze ans après, dans un Essai sur le feu, où nous allonspuiser quelques détails qui vont au sujet; ils seront ac-compagnés d’une exposition graphique des phénomènes,qui n’a jamais été publiée, et qui nous semble très-pro-pre à les faire nettement concevoir; nous transcrivonsde l’ouvrage même l’indication de l’objet de la recherche. «§ 132. Mon but étoit en général d’observer, aumoyen de cet appareil (nous le décrirons tout-à-l’heure)ce qui se passoit dans la couche d’air qui repose immé-diatement sur la terre, jusqu’à 75 pieds de hauteur —de voir quelle marche suivoit l’augmentation et la dimi-nution de la chaleur produite par la présence du soleil,dans le cours d’une journée d’un temps calme et serein.— Quel étoit le moment le plus froid, quel étoit le pluschaud du jour? — Quelle étoit la chaleur moyenne dansles 24 heures? — Enfin, quelle étoit l’influence desnuages, des brouillards, des vents, etc. sur ces premiersrésultats? — Mais sur-tout, je cherchois à découvrirs’il existoit quelque rapport constant entre les tempéra-tures à 75 pieds et à 5 pieds de terre; et supposé quece rapport fût variable, quelles étoient la nature et lespériodes de ces variations? Pour appliquer ensuite cesrésultats à l’estimation plus aprochée de la vraie tempé-rature d’une colonne verticale d’air, d’après l’observa-tion faite à l’ordinaire à 5 pieds de terre.» (p. 175-176) L’appareil employé à ces observations étoit un mât de75 pieds, élevé au milieu d’une prairie horizontale. Ilportoit à son extrémité un bras terminé par une pouliedestinée à faire monter et descendre, à l’aide d’un cor-don, un ou plusieurs thermomètres, et un hygromètre,instrumens dont la descente avoit lieu en 5 à 6 secondes.D’autres thermomètres, et un hygromètre, étoient sus- |301| pendus, à demeure, auprès du mât, à diverses distancesdu sol, depuis 5 pieds jusques à quelques lignes; enfin,un thermomètre avoit sa boule précisément enterrée àla surface du sol, pour indiquer sa température, pen-dant que les observations simultanées avoient lieu dansl’air. Tous les thermomètres étoient à mercure et biend’accord entr’eux; leurs boules étoient isolées. Voici lesrésultats généraux des observations faites avec assiduité,et dans diverses saisons, autour de cet observatoire ther-mométrique. Nous les tirons textuellement de l’ouvrage.cité. «Je commençois pour l’ordinaire à observer ces ins-trumens à la pointe du jour; et tous s’accordoient àindiquer une augmentation de fraîcheur à mesure qu’ons’approchoit du lever du soleil; le moment le plus froidavoit lieu pendant ce lever; et, depuis ce moment, lesthermomètres commençoient à remonter, mais en sui-vant des marches différentes, jusques à trois heures aprèsmidi, heure à laquelle on éprouvoit communément laplus grande chaleur; le thermomètre enterré à la sur-face du sol indiquoit pour lors, en été, une chaleurconsidérable; je l’ai vu à 45° de la division en 80 par-ties, dans une journée chaude du mois d’août.» Telle étoit la marche diurne de la température dansles jours calmes et sereins; le vent et les nuages la mo-difioient plus ou moins. Nous l’avons exprimée par deuxlignes courbes (Pl. II) qui représentent la marche diurnede la chaleur dans deux de ces journées uniformes, choi-sies à dessein dans des saisons très-différentes, la courbesupérieure répond aux observations du 19 mars 1781,et la courbe inférieure, à celles du 16 août 1779,l’une et l’autre de ces courbes sont doubles; la pre-mière pour représenter la marche simultanée des deuxthermomètres à cinq pieds de terre, l’un au soleil, l’autreà l’ombre; la courbe pointillée indique la marche duthermomètre au soleil. La courbe d’été est aussi double, |302| mais pour montrer la marche correspondante des deuxthermomètres, l’un à cinq pieds, l’autre à soixante etquinze pieds de terre; celle du premier, est désignéepar la ligne noire continue; la seconde, par une lignepointillée. Les lignes horizontales du chassis de ces courbesrépondent aux degrés du thermomètre en 80 parties, in-diqués sur le bord latéral; et les lignes verticales repré-sentent, dans leurs intervalles, chacune des heures dujour et de la nuit, telles qu’elles sont notées au bas.Chaque point noir de la courbe répond à une observa-tion de thermomètre, et cette courbe devient une lignedroite ponctuée, dans la portion qui répond à la nuit,intervalle non observé, mais dans lequel on a tout lieude supposer que la chaleur a dû décroître régulière-ment, c’est-à-dire, par différences égales en temps égaux,entre la dernière observation du soir, et la première, àl’aube du jour. Ce qui s’exprime par une droite oblique. On voit, à l’aspect des deux courbes, celle d’un jourde printems, et celle d’un jour d’été, qu’elles se res-semblent dans leur forme générale et que l’accroisse-ment et le décroissement de la chaleur sont bien éloi-gnés de suivre une marche arithmétique dans des inter-valles de temps égaux; dans la région du maximum, lacourbe demeure long-temps presque parallèle à l’axe; labranche ascendante ne ressemble point d’ailleurs à ladescendante, ni dans l’une ni dans l’autre saison; maisce qui est remarquable, c’est le résultat que présententces courbes relativement à la véritable température moyennede la journée, résultat dans lequel il faut nécessairementfaire entrer l’élément du temps. «La vraie moyenne, disions-nous (ibid. p. 191) résul-teroit à la rigueur de la somme des degrés d’un nombreinfini d’observations faites dans les vingt-quatre heures,divisée par le nombre des observations elles-mêmes; etplus la marche qu’on suivra pour la déterminer par le |303| fait s’approchera de ce principe rigoureux, plus son ré-sultat sera voisin de la vérité.» »Il m’est arrivé plus d’une fois dans le cours de mesexpériences sur la température atmosphérique, d’obser-ver le thermomètre de demi heure en demi heure, de-puis l’aube du matin jusqu’à dix heures du soir; d’au-tres fois j’ai observé tous les quarts d’heure durant cetintervalle; et en ajoutant à ces observations réellementfaites, celles qu’on peut supposer pendant la nuit depuisdix heures à l’aube, et qui suivent probablement unemarche décroissante assez régulière en progression arith-métique, on peut ainsi calculer la température moyennedes vingt-quatre heures d’après quarante-huit observa-tions; ou d’après quatre-vingt-seize, si l’on a observétous les quarts d’heure.» »En suivant cette méthode, j’ai choisi dans mes re-gistres d’observations celles qui avoient été faites dansla saison la plus chaude et dans la température voisine del’équinoxe du printems, par des jours bien sereins et uni-formes, pour en déduire la chaleur moyenne des 24heures à ces deux époques. Les observations du 16 août1779 peuvent représenter assez bien la température d’unejournée d’été dans notre climat; et celles du 19 mars1781, une journée du commencement du printems.» »En procédant, comme je viens de l’indiquer, je trouvepour la température moyenne des vingt-quatre heures,déduite de quarante-huit observations, faites à l’ombre,à cinq pieds de terre, 16°,1 (R.)» »En cherchant dans la suite des observations, à quellesheures de la journée, le matin et le soir, le thermo-mètre a indiqué cette température, je trouve huit heuresdu matin, et sept heures trois quarts du soir. Si doncl’on vouloit, dans une journée ordinaire et sereine d’étése faire une idée, par une seule observation du ther-momètre, de la température moyenne des vingt-quatre |304| heures, ce seroit à l’une des deux heures indiquéesqu’il faudroit faire cette observation.» »La moyenne entre les températures extrêmes obser-vées ce jour-là, savoir au lever du soleil, et à trois heuresaprès midi donne 16,05, bien approchante de celle desvingt-quatre heures trouvée ci-dessus.» (Voyez la courbedu 16 août qui présente à l’œil ce résultat). »La moyenne entre trois observations de cette mêmejournée, faites au lever, au coucher du soleil, et dansle moment le plus chaud du jour, donne 16,5; ce quine s’éloigne pas beaucoup de la moyenne de 24 heures.» »La différence entre l’heure la plus froide et la pluschaude du jour étoit de 12°,8.» »En combinant de même les observations du 19 marsfaites tous les quarts d’heure, on trouve les résultatssuivans,» (que la courbe de ce jour indique aussi.) »La chaleur moyenne à cinq pieds de terre, à l’ombreest = 5°,8; on trouve cette température à 8 h. du matinet à 10 h. du soir. Il est assez remarquable que, dansdes saisons aussi différentes, et dans lesquelles la tem-pérature moyenne de la journée diffère de plus de 10° R.cette température soit également représentée par les ob-servations faites à 8 h. du matin et vers dix heures dusoir.» »Mais, la moyenne entre les températures extrêmesde cette journée donne 7,9, qui diffère en excès de 2,1,de la vraie moyenne, celle des 24 heures.» »La moyenne entre trois observations faites au leveret au coucher du soleil, et au moment le plus chauddu jour donne 9°,3 ce qui surpasse encore davantage lamoyenne des 24 heures.» »La différence entre les températures extrêmes decette journée de printems étoit de 14°. (R)» Si l’on jette encore les yeux sur ces courbes, celle quireprésente la marche simultanée des deux thermomètres à 5 pieds et à 75 pieds de terre présentera aussi à l’œil |305| ce fait, si remarquable, dont cette recherche nous donnala première connoissance. On voit, dans les heures qui répondent au crépusculedu matin, la courbe du thermomètre supérieur (à 75 pieds)indiquer une température plus chaude que celle du ther-momètre inférieur (à 5 pieds). Les deux courbes se rap-prochent à mesure que le soleil s’élève, elles se cou-pent environ deux heures après son lever; et de-puis cette époque, le thermomètre inférieur indiqueconstamment plus de chaleur que l’autre; leur plusgrande différence s’élève à environ deux degrés, et ellerépond à l’heure la plus chaude du jour. On voit ensuite après midi les deux courbes se ra-procher et se couper de nouveau quelque temps avantle coucher du soleil; depuis ce moment le thermomètreinférieur se tient de nouveau plus bas que le supérieur,et leur différence, dans ce sens, augmente rapidementdès que le soleil est couché; elle s’élève à deux degréset quelquefois davantage, vers la fin du crépuscule, eton la retrouve la même dans le crépuscule du matin. On voit donc que, suivant l’heure de la journée àlaquelle on observe le thermomètre à l’ombre à 5 piedsde terre, on croit l’air plus froid, ou plus chaud qu’ilne l’est à 75 pieds; et que c’est environ 2h. \( \frac{1}{2} \) après lelever du soleil, et quelque temps avant son coucher,que la température observée à 5 pieds se raproche leplus de celle à 75 pieds, c’est-à-dire de celle qui estdégagée de l’influence locale immédiate, et qui par con-séquent appartient plus véritablement à la base de lacolonne d’air dont on voudroit aprécier la températureavec précision. »Telle est (disions-nous encore) la marche constantedes deux thermomètres à 5 pieds et à 75 pieds de terre,toutes les fois que le temps est calme et serein; elle alieu de la même manière dans les diverses saisons del’année et malgré les vents et les nuages (quoique |306| moins sensiblement dans ce dernier cas); et ce n’est quedans les jours complétement et uniformément couverts,et lorsqu’il règne un vent violent, ou un brouillardépais, que les deux thermomètres, distans l’un de l’autrede 70 pieds s’accordent à-peu-près pendant tout le coursde la journée.» »Je n’aperçus pas sans une extrême surprise dès lepremier jour de mes observations, cette marche singu-lière: je croyois, et je n’étois sans doute pas seul danscette opinion, que la fraîcheur, qu’on éprouve le soirvenoit d’en haut; et, je n’en croyais pas mes yeux envoyant alors le thermomètre à 75 pieds plus élevé dedeux degrés que celui à 5 pieds! C’est donc du sol,que provient cette fraîcheur me disois-je; et effective-ment, le thermomètre suspendu à quatre lignes du ter-rain étoit pour l’ordinaire encore plus bas, que celuià cinq pieds; mais, en revanche, le thermomètre en-terré tout juste sous cette surface étoit beaucoup plushaut qu’aucun des autres; et la terre conservoit unepartie de la chaleur considérable qu’elle avoit acquisependant le jour; elle formoit donc ainsi comme uneespèce de poële, sur lequel régnoit immédiatement unecouche d’air frais; et au-dessus de cette couche on re-trouvoit l’air plus chaud.» »On pourroit croire que c’étoit là un phénomènelocal et dû à quelques exhalaisons particulières; maisle sol n’étoit point humide; les mêmes expériences ré-pétées dans une plus grande plaine, où je transportai en-suite mon appareil, m’offrirent le même résultat, et jel’ai obtenu encore sur la montagne du Môle (à cinqlieues de Genève) sur une croupe isolée élevée de plusde 700 toises au-dessus de la mer, et sur laquelle j’aiséjourné quelque temps pour des recherches baromé-triques.» On sait combien la véritable estimation de la tempé-rature de la colonne d’air qui sépare les stations, dans |307| les mesures barométriques, est un élément importantdu résultat qu’on cherche. On nous pardonnera doncpeut-être la digression qui précède et qui est en rapportimmédiat avec cette classe d’opérations si précieuses auxphysiciens, aux naturalistes, et aux simples amateursqui voyagent. On excusera encore les nombreuses ci-tations dont nous l’avons accompagnée, en considérantque l’ouvrage d’où nous les tirions (1) est rare, l’éditionétant épuisée depuis long-temps; et que sa date, ainsique celle des expériences rapportées, leur donnent unegrande priorité sur celles du même genre, faites long-temps après en Angleterre par Mr. Six. Nous avons lieude croire aussi, que nos recherches sur les températuresmoyennes diurnes étoient peu connues, puisqu’un auteuraussi profondément érudit que l’est celui dont nous ex-posions le travail, n’en a pas fait mention (2). Quantaux courbes qui représentent les résultats de nos obser-vations, elles n’avoient point été publiées. (La suite à un autre Cahier).
(1) Essai sur le feu, par M. A. Pictet. Genève 1790.(2) Voyez lettre de Mr. Pictet sur la température moyenne àJ. C. De la Metherie, Journal de Physique, Tome 42. (1793)page 78.
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Des lignes isothermes, et de la distribution de la cha-leur sur le globe. Par Alexandre de Humboldt. Tirédes Mémoires de physique et de chimie de la Sociétéd’Arcueil. T. III. Paris 1817. (Second extrait).


Le savant auteur du Mémoire dont nous continuonsl’extrait, après avoir discuté la manière d’estimer lesmoyennes, discussion à laquelle nous avons osé prendrequelque part; Mr. de Humboldt, disons-nous, donneles élémens du tracé d’une courbe isotherme, ou d’égaletempérature, à la surface du globe, au niveau des mers.Ces courbes sont fort éloignées de marcher parallèlementà l’équateur, ou parallèlement à elles-mêmes; les régionsd’égale température moyenne annuelle ne répondent pointaux mêmes latitudes, en Europe, en Asie, et en Amé-rique. En essayant de les tracer de 5° en 5° du thermo-mètre centigrade, et commençant à zéro, ou au termede la glace, il trouve les résultats suivans: La ligne, ou bande isotherme de zéro, (c’est-à-direoù la température moyenne de l’année est au termede la glace) passe entre Uleo et Enontekies en Laponie,(lat. 66° 38′ long. 17° 20′ or.) et Tablebaie, dans le |27| Labrador (lat. 54°. long. 60° occ.) Voilà donc un mêmeclimat, par le 66.e deg. de lat. en Europe, et par le 54.e dans l’Amérique septentrionale, malgré 12 degrés de dif-férence en latitude. La bande isotherme de 5° passe près de Stockholm,(lat. 60°, long. 15° or.) et la baie de St. Georges, enTerre-Neuve. (lat. 48°, long. 61° occ.) Voilà encore lemême climat, c’est-à-dire, la même température moyenneannuelle, dans des lieux qui, en Europe, et en Améri-que, diffèrent de 12 degrés en latitude. La bande isotherme de 10° passe par la Belgique,(lat. 51°, long. 3°) et près de Boston, (lat. 42° 30′,long. 73° 30′ occ.) même climat, avec une différencede 8° 30′ en latitude, en Europe et en Amérique. La bande isotherme de 15° passe entre Rome etFlorence, (lat. 43° 0′, long. 9° 20′) et près de Raleigh,en Caroline (lat. 36°, long. 78° 50′ occ.) Différ. lat. 7°et même température moyenne. De ces faits que l’auteur a tirés des observations, il passeà des comparaisons assez remarquables entre les systêmesde température appartenant respectivement à l’Europemoyenne et occidentale, et à l’Amérique orientale. Envoici le tableau.
Latitude. Tempér. moy.ouest de l’anc.Continent. Tempér. moy.est du nouveauContinent. Différence.
————— ————— ————— ————
30° 21°,4 19°,4 2°,0
40 17°,3 12°,5 4°,8
50 10°,5 3°,3 7°,2
60 4°,8 4°,6 9°,4
Si l’on recherche la marche du décroissement destempératures moyennes annuelles, de dix en dix degrésde latitude, comparativement dans l’ancien continent etdans celui d’Amérique, on la trouve dans le tableausuivant. |28| Les températures moyennes décroissent
Latitude. Dans l’ancienContinent. Dans le nouveauContinent.
—————— ————— —————
Therm. centig. Therm. centig.
de 0 à 20 2
20 à 30 6
30 à 40 7
40 à 50 9
50 à 60 5°,5 7,4
—————— ————— —————
de 0 à 60 22°,5 31,4
Ici l’auteur fait une remarque frappante: c’est que«dans les deux mondes, la zône dans laquelle le décrois-sement de la température est le plus rapide se trouvecomprise entre les parallèles de 40° et de 45°. L’observa-tion est ici tout-à-fait d’accord avec la théorie, car lavariation du carré du cosinus, qui exprime la loi dela température, est la plus grande possible vers les 45°de latit. Cette circonstance doit influer favorablementsur la civilisation et l’industrie des peuples qui habi-tent les pays voisins du parallèle moyen. C’est le pointoù les régions des vignes touchent à celles des olivierset des citronniers; nulle part les productions végétaleset les objets variés de l’agriculture ne se succèdent avecplus de rapidité. Or, une grande différence dans lesproductions des pays limitrophes vivifie le commerce etaugmente l’industrie des peuples agriculteurs.» De telsrapprochemens ne sont ni d’un voyageur ni d’un physi-cien ordinaires. L’auteur, poursuivant vers l’ouest ses courbes iso-thermes, dans le continent de l’Amérique septentrionale,trouve que là elles demeurent presque parallèles entr’elleset à l’équateur terrestre depuis la côte orientale jusqu’àl’est du Mississipi et du Missouri; mais plus loin à l’ouestelles se relèvent, jusques vers les 60° de lat. N. |29| En avançant de l’Europe vers l’est, les lignes isother-mes se raprochent de nouveau de l’équateur; mais onpossède trop peu de bonnes observations en Asie pourpouvoir y tracer ces courbes en nombre. L’auteur aeu des données pour trouver tout autour du globeles nœuds de celle qui répond à la température de13°. Elle passe au nord de Bordeaux (latit. 45° 46′,long. 2° 57′ O.); près de Pekin (lat. 39° 54′, long. 114°7′ E.) et le cap Fowlweather sur la côte N. O. de l’A-mérique au sud de l’embouchure du fleuve Columbia(lat. 44° 40′, long. 106° 20′ O.); ses nœuds sont éloi-gnés au moins de 162° en longitude. Les grandes courbes isothermes éprouvent des inflexionslocales quelquefois bizarres; par exemple sur les côtesde la Méditerranée, entre Marseille, Gènes, Lucqueset Rome. Comme aussi sur les côtes occidentales etdans l’intérieur de la France; mais, à mesure qu’on serapproche de l’équateur, et sur-tout au-dessous du pa-rallèle de 30°, les courbes isothermes deviennent peu-à-peu parallèles entre elles et à ce cercle. L’auteur necroit point (contre une opinion mal à propos accrédi-tée) qu’entre les tropiques, l’ancien continent soit pluschaud que le nouveau. Il établit la température moyennesous l’équateur à 27°,5 centigrades. L’auteur considère ensuite le mode de répartition dela chaleur dans les différentes parties de l’année, surune même ligne isotherme; car, de ce que la tempé-rature moyenne annuelle sera la même dans deux lieuxdifférens, il ne s’ensuit point que celle des saisons soitrespectivement identique. Il se fait à cet égard des par-tages inégaux qui caractérisent les deux systêmes de cli-mats de l’Europe, et de l’Amérique atlantique. Pour faireressortir les effets, l’auteur présente plusieurs tableauxcurieux. Dans un premier, il montre qu’à mesure qu’ons’avance de l’équateur vers le pôle, la différence des tem-pératures moyennes de l’hiver, et de l’été, s’accroît con- |30| sidérablement; elle est de 12 deg. sur la ligne isothermede 20°. de chaleur; et de 22°, sur la ligne de 0, enEurope. En Amérique, cette différence est, pour lesmêmes lignes isothermes (de 20° et de 0) respectivementde 15°. et de 30°. Ces régions sont comprises entre lesparallèles de 28 à 30, et ceux de 55° à 65°. Si, au lieu de mettre ainsi en comparaison les tempé-ratures moyennes des deux saisons extrêmes, composéeschacune de trois mois, on examine la différence dumois le plus chaud au mois le plus froid, l’accroisse-ment des différences, à mesure qu’on s’éloigne de l’équa-teur, devient encore plus sensible. On voit dans le tableauque présente l’auteur, qu’à Cumana, par exemple, (lat.10° 27′) la différence des températures moyennes dumois le plus froid, au plus chaud, n’est que de 2°, 4;qu’à la Havane, (lat. 23°. 10′) elle est de 7°, 7; àNatchez (lat. 31°. 38′) de 17°, 7; à New-York (lat.40°. 40′ bande transatlantique, côtes orientales) de 30°,8;à Paris (lat. 48°. 50 bande cisatlantique) 19°,3, à Que-bec (lat. 46°.47′ bande transatlantique) de 33°; à Péters-bourg (lat. 59°.56′, Europe orientale) de 31,7; enfinau Cap-nord (lat. 71°, climat des côtes et des isles) de13°,6 seulement. Ainsi, ces différences, dont l’étendueabsolue constitue ces climats que Buffon appeloit excessifs, non-seulement dépendent des latitudes, mais d’autresélémens, tels que la situation ou insulaire, ou méditer-ranée, etc. et elles ont une influence très-marquée sur laconstitution physique des habitans. Après avoir comparé les différences des saisons extrê-mes dans le sens de la latitude, l’auteur poursuit cetexamen dans le sens de la longitude. Il remarque queles étés deviennent plus chauds et les hivers plus froids,à mesure qu’en partant du méridien du Mont-Blanc, souslequel la différence de ces saisons est la moindre, onavance à l’est, ou à l’ouest. Il regarde l’Europe commele prolongement occidental de l’ancien continent, et il |31| remarque que, sous la même latitude, non-seulementles parties occidentales de tous les grands continens sontplus chaudes que les parties orientales; mais que dansles zônes isothermes, les hivers sont plus froids et lesétés plus chauds sur les côtes orientales que sur les côtesoccidentales des deux continens. Le nord de la Chinecomme le nord de l’Amérique offrent des climats exces-sifs, et des saisons fortement contrastées, tandis que lescôtes de la nouvelle Californie et l’embouchure du Co-lombia ont des hivers et des étés presque égalementtempérés.« On trouve, dit l’auteur, à New-Yorck l’étéde Rome, et l’hiver de Coppenhague; à Quebec, l’étéde Paris, et l’hiver de Pétersbourg; à Pekin, où la tem-pérature moyenne de l’année est celle des côtes de Bre-tagne, les chaleurs de l’été sont plus fortes qu’au Caire,et les hivers, aussi rigoureux qu’à Upsal.» Quoique sur chaque ligne isotherme le partage de lachaleur annuelle entre l’hiver et l’été suive un type dé-terminé, les températures moyennes de ces deux saisonséprouvent des déviations, ou font autour de ce type desoscillations, renfermées dans certaines limites, ou sou-mises à une même loi sur les bandes qui passent parces sommets concaves ou convexes des courbes isother-mes. Les écarts autour de la moyenne, c’est-à-dire, l’iné-galité des hivers sur une même ligne isotherme, aug-mentent à mesure que la chaleur annuelle diminue, de-puis Alger jusqu’en Hollande, et depuis la Floride jus-qu’en Pensylvanie. L’auteur a ingénieusement imaginé, d’après ces consi-dérations, de tracer entre les courbes isothermes, (oud’égale chaleur moyenne annuelle) des courbes d’égalechaleur d’hiver, et d’égale chaleur d’été; il appelle lespremières, isochimènes, et les secondes, isothères; ellessuivent des inflexions exactement contraires. La courbeisothère de Moscou, au centre de la Russie, passe vers |32| l’embouchure de la Loire, quoiqu’il y ait 11 degrés dedifférence de latitude entre ces deux régions. L’auteur a porté son attention vers les rapports dessaisons qui ont lieu dans l’intérieur, et sur les côtes;ces différences avoient été remarquées sans qu’on eûttenté de ramener les résultats à des expressions numé-riques. Il a pour cet effet choisi huit lieux, dont lesuns sont placés sur le même parallèle géographique,les autres sur une même courbe isotherme; les uns prissur la côte, depuis St. Malo jusqu’à l’embouchure dela Garonne, les autres dans l’intérieur et correspondantrespectivement aux mêmes parallèles, depuis Châlonssur Marne jusques à Montauban. Les résultats moyensqu’il a obtenus sont tirés de cent vingt-sept mille ob-servations thermométriques; et en admettant que les er-reurs d’instrumens et d’observation se soient à-peu-prèscompensées, il a établi, soit pour un même parallèlesoit pour une même ligne isotherme, l’hiver et l’étémoyen de la côte, et ceux de l’intérieur. Le tableausuivant présente ces résultats.
Différence.
Ligneisoth. de 11°,5 côtes hiv. 4°,8; été 18°,4 13,6
intér. 3°,6 20°,0 16,4
12,°6 côtes 5°,2 19°,6 14,4
intér. 4°,0 20°,2 16,2
Temp. ann.
Latit. 47° à 49 côtes 5°,0 19°,3 11°,8
intér. 3°,2 19°,2 10°,9
45° à 46 côtes 5°,7 19°,9 13°,2
intér. 4°,0 20°,7 12°,6
Toutefois, après ces recherches, dont nous ne don-nons ici que l’abrégé très-succinct, l’auteur ne prétendpoint avoir résolu le problème, dans ses rapports avec la vé-gétation.« En faisant connoître, dit-il, les lois empyriquesde la répartition de la chaleur sur le globe, telles qu’onpeut les déduire des variations thermométriques de l’air |33| nous sommes loin de considérer ces lois comme les seulespropres à résoudre l’ensemble des problêmes climatéri-ques. La plupart des phénomènes de la nature offrentdeux parties distinctes; l’une, qu’on peut soumettre àun calcul exact; l’autre, qu’on ne peut attendre que dela voie de l’induction et de l’analogie.» Après avoir indiqué le partage de la chaleur entre l’hi-ver et l’été sur une même ligne isotherme, l’auteur s’oc-cupe à rechercher les rapports numériques entre les tem-pératures moyennes de l’hiver, et du printems; entrecelles de l’année entière et du mois le plus chaud. Ilremarque, que de tous les mois qui se succèdent im-médiatement dans la période croissante de la tempéra-ture, pendant la première partie de l’année, ceux d’a-vril et de mai sont ceux qui présentent cet accroisse-ment le plus rapide, c’est-à-dire, de 6 à 7 degrés. Iltrouve un rapport marqué entre l’étendue de cet accrois-sement de la température vernale, et l’inégalité du par-tage de la chaleur annuelle entre les saisons, commeelle a lieu dans le nord de l’Europe et dans les Etats-Unis. Cet accroissement vernal est grand, (aux environsde 5 à 6 deg.) mais peu prolongé, dans l’Europe tem-pérée; il est peu considérable, (à peine de 4°) et éga-lement prolongé partout où règne le climat des isles. Lorsqu’on représente la température annuelle par unecourbe, le printems et l’automne sont les saisons dupassage du minimum au maximum, et vice versa; etles accroissemens, comme les décroissemens, sont bienplus lents près des sommets que dans la partie inter-médiaire de la courbe. L’auteur trouve que le décrois-sement automnal de la température annuelle est moinsrapide que l’accroissement vernal; nous verrons tout-à-l’heure que la règle n’est pas générale, et qu’elle peutêtre modifiée par les localités. Dans le systême des climats européens, depuis Rome |34| jusqu’à Upsal, entre les lignes isothermes de 15° et 5°,la température du mois le plus chaud est plus élevéede 9 à 10 degrés que la température moyenne del’année. L’auteur remarque aussi, que «de même que deux heu-res du jour indiquent la température de la journée entière,il y a nécessairement aussi deux jours de l’année, ou deuxdécades, dont la température moyenne égale celle del’année entière. D’après les moyennes de dix années d’ob-servations, cette température de l’année se trouve, à Budeen Hongrie, du 15 au 20 avril, et du 15 au 25 octobre;à Milan, du 10 au 15 avril, et du 18 au 23 octobre....En considérant les températures des mois entiers, ontrouve que, jusques à la bande isotherme de deux deg.,(c’est-à-dire, dans toute la partie tempérée de l’Europe),la température du mois d’octobre représente générale-ment (à moins d’un degré), la température moyenne del’année.» Dans un tableau que présente l’auteur, des tem-pératures annuelles comparées à celle d’octobre; dans trentelieux différens, depuis le Caire jusqu’au cap Nord, cetteremarque se trouve vérifiée, à un petit nombre d’excep-tions près, qui ont lieu dans la zône glaciale. Il est donccommode pour les voyageurs, de pouvoir établir, jusqu’àun certain point, la température moyenne d’un climat,par l’observation de celle du mois d’octobre; comme ill’est aussi pour les physiciens de se faire une idée assezjuste de la température moyenne d’une journée par l’ob-servation du thermomètre vers huit heures du matin, ouhuit heures du soir (1). «Quant à la quantité de chaleur, dit l’auteur, quereçoit un même point du globe, elle est beaucoup pluségale pendant une longue suite d’années, qu’on ne se-roit tenté de le croire d’après le témoignage de nos sen-sations, et la variabilité des récoltes.... C’est moins sou-
(1) Voyez p. 303, du volume précédent de ce Recueil.
|35| vent une diminution dans la température moyenne del’année entière, qu’un changement extraordinaire dansla répartition de la chaleur entre les différens mois, quicause les mauvaises récoltes. En examinant, par les pa-rallèles de 47° et 49° des séries de bonnes observationsmétéorologiques faites pendant dix ou douze années,on trouve que les températures annuelles ne varient gé-néralement que de 1° à 1°,5. Celles des hivers et des étés, de 2° à 3°; celle des mois d’hiver, de 5° à 6°. A Genèveles températures moyennes de vingt années (1796 à 1816)ont été comme suit; exprimées en degrés centigrades:»
9,6 10,8 Moyenne des 20 années.= 9,8 centig.= 7,8 octog.
10,3 9,6
10,0 8,3
9,3 9,4
10,3 10,6
10,6 10,9
10,5 8,8
10,2 9,2
10,6 9,0
8,8 10,0
»Si, dans nos climats, les oscillations thermométriquessont un sixième de la température annuelle, sous lestropiques, elles ne sont pas d’un vingt-cinquième....A Genève, les températures moyennes des étés ont été,dans les sept années comprises de 1803 à 1809, commesuit:
19°,6 20,1 moyenne 18°,3
18°,9 17,1
18°,8 17,2
18,7
Mr. Arago a trouvé que dans les deux années 1815et 1816, dont la dernière a été si funeste aux récoltesdans une grande partie de la France, la différence dela température moyenne annuelle n’a été que de 1°,1; |36| celle des étés, de 1,8. L’été de 1816 a été à Paris de15,5, c’est-à-dire inférieur de 2°,8 à la moyenne de onzeannées. De 1803 à 1813, les oscillations autour de lamoyenne n’avoient pas dépassé — 1,6 et + 1,9. L’auteur a eu la curiosité de comparer les tempéra-tures moyennes annuelles, et les moyennes des saisonsd’hiver et d’été observées pendant onze ans, de 1803à 1813 inclusivement, dans deux endroits appartenantà un même systême de climats mais éloignés entr’euxde plus de 80 lieues. Il a choisi Paris et Genève; etle tableau suivant, extrait de son ouvrage, montre qu’àcette distance les variations suivent à-peu-près la mêmemarche, en plus et en moins, tant dans la températurede l’année entière, que dans celle des saisons, sans offrircependant les mêmes quantités thermométriques. |37|
Tableau de comparaison des températures moyennes annuelles, et de celles des saisons d’hiver et d’étéà Paris et à Genève, pour chaque année pendant onze ans. Les degrés indiqués sont ceux du ther-momètre centigrade.
Années. Paris. Genève. Paris. Genève. Paris. Genève.
Températuremoyenne an-nuelle. Différ. avecla moy. de 12ans (10°,6.) Températuremoyenne an-nuelle. Différ. avecla moy. de 12ans (9°,8.) Températuremoyenne del’hiver. Différ. avecl’hiver moyen(3°,7.) Températuremoyenne del’hiver. Différ. avecl’hiver moyen(1°,6.) Températuremoyenne del’été. Différ. avecl’été moyen(18°,1.) Températuremoyenne del’été. Différ. avecl’été moyen(18°,3)
1803 10°,6 10°,2 +0°,4 2°,6 —0°,9 0°,1 +1°,5 19°,8 +1°,7 19°,8 +1°,5
1804 11,1 +0,5 10,6 +0,8 5,0 +1,3 3,5 +1,9 18,6 +0,5 19,0 +0,7
1805 9,7 —0,9 8,8 —1,0 2,2 —1,5 1,0 —0,6 17,3 —0,8 17,2 —1,1
1806 11,9 +1,3 10,8 +1,0 4,8 +1,1 3,6 +2,0 18,5 +0,4 18,1 —0,2
1807 10,8 +0,2 9,6 —0,2 5,7 +2,0 2,1 +0,5 19,9 +1,8 20,1 +1,7
1808 10,3 —0,3 8,2 —1,6 2,6 —1,1 1,0 —0,6 19,0 +0,9 17,6 —0,7
1809 10,5 —0,1 9,3 —0,5 4,7 +1,0 1,7 +0,1 16,9 —1,2 17,3
1810 10,5 —0,1 10,6 +0,8 2,5 —1,2 17,4 —0,7 —1,0
1811 11,5 +0,9 11,0 +1,2 4,0 +0,3 18,4 +0,3
1812 9,9 —0,7 8,8 —1,0 4,2 +0,5 17,3 —0,8
1813 9,9 —0,7 9,2 —0,6 2,3 —1,4 16,5 —1,6
|38| La confiance qu’accorde l’auteur aux observations faitesà Genève, nous encourage à sortir du porte-feuille (ainsi quenous l’avons fait dans l’extrait précédent) un travail qui datede quelques années, et dont les résultats non-seulements’accordent assez bien avec ce qui précède, mais peu-vent jeter quelque jour sur toutes ces recherches de tem-pératures moyennes, parce que nous les montrons auxyeux sous la forme de lignes courbes. Occupés, il y a environ trois ans, de recherches ana-logues à celles que notre auteur a poursuivies avectant d’avantage pour la science, nous invitâmes un ama-teur de la même étude, qui nous est attaché de fortprès par alliance, et par les liens de l’amitié (1) à sedonner la peine de calculer pour chaque jour de l’année la température moyenne de dix ans, pour le minimum et le maximum diurne, tirés des tableaux que nouspublions tous les mois dans ce Recueil depuis vingt-deuxans. Il exécuta ce travail de patience. Il en conclut en-suite pour chaque mois, la température moyenne aulever du soleil, et au moment le plus chaud du jour;la différence entre ce minimum et ce maximum, et lamoyenne entre ces deux extrêmes, représentent assezbien la température moyenne du mois. Il représenteensuite toutes ces moyennes diurnes par deux lignescourbes, dont les inflexions plus ou moins parallèles engénéral, vont en s’écartant l’une de l’autre à mesure queles deux températures extrêmes de la journée s’éloignentdavantage; les moyennes de chaque mois sont représen-tées par des lignes droites parallèles à l’axe; et le canevasentier de ces courbes, qui a plus de cinq pieds de long,présente la valeur moyenne du maximum et du minimumcalculée pour chaque jour sur dix années d’observations.En voici le tableau abrégé.
(1) Mr. Prevost-Pictet.
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Tableau des températures moyennes de chaque mois, au lever du soleil et à 2 h. après midi, au jardin bo-tanique de Genève, 203 toises au-dessus de la mer.Calculées sur dix années d’observations de 1803 à 1812inclusivement. Therm. en 80 parties.
Au lever duSoleil. A deux heuresaprès midi. différence Moyenne entre lesextrêmes.
Janvier... —1°,54 +1,48 3,02 —0,03
Février... —0,57 +3,82 4,39 +1,62
Mars.... +1,34 7,02 5,68 4,18
Avril ... 3,24 10,12 6,88 6,68
Mai..... 8,09 15,28 7,19 11,69
Juin.... 10,06 17,14 7,08 13,60
Juillet... 11,62 18,60 6,98 15,11
Août.... 11,32 18,58 7,26 14,95
Septembre. 9,00 15,32 6,32 12,16
Octobre.. 5,92 10,79 4,87 8,35
Novembre. 2,82 6,48 3,66 4,65
Décembre. —0,51 +2,48 3,00 0,98
Un tableau, qui ne présente que des chiffres, demandeà être étudié plus ou moins long-temps avant qu’onen voie ressortir certains résultats, qui se montrent aupremier aspect lorsqu’on présente les données sous laforme de lignes courbes. C’est ce que nous avons cher-ché à faire Pl. 1 de ce volume. Nous invitons nos lecteursà y jeter les yeux. Dans le chassis de ces courbes, les lignes horizontalesreprésentent les degrés du thermomètre en 80 parties,convenablement exposé. Les colonnes verticales répon-dent à chaque mois. La courbe supérieure représente,par un point placé au milieu de la largeur de la colonne,la température moyenne des maxima de chaque mois;chaque point, dans la courbe inférieure, indique demême la température moyenne des minima du mois. Lesdeux courbes s’écartent l’une de l’autre de plus en plus,à mesure qu’on passe de l’hiver au printems, selon ce |40| qu’indique la colonne des différences du tableau. Leurdistance est la plus grande dans les trois mois de mai,juin, et juillet. La forme de ces courbes indique, quedans notre pays, le décroissement automnal de la chaleurest au moins aussi rapide que son accroissement vernal:on a vu qu’il n’en est pas toujours ainsi ailleurs. Dans la seconde colonne de la même planche, intitu-lée Moyennes de chaque mois, calculées sur dix ans, onretrouve représentées respectivement, par de petiteslignes horizontales, les températures moyennes de cha-que mois, telles que les indiquent les nombres de ladernière colonne du tableau. On peut y faire la remar-que, déjà signalée par l’auteur, sur l’accroissement con-sidérable de température qui a lieu dans notre pays,comme ailleurs, dans les latitudes moyennes d’Europe,entre la moyenne d’avril et celle de mai; on voit queles moyennes de juillet et d’août sont bien rapprochéesl’une de l’autre; et que l’époque du décroissement leplus rapide, a lieu de septembre à octobre. Enfin, dans la troisième colonne de la même plan-che on voit la moyenne de dix ans se rapprocher beau-coup de la moyenne du mois d’octobre, ainsi que l’aremarqué l’auteur dans les moyennes des observationsde Paris. — Revenons à son ouvrage. Il discute en passant (l’ayant traitée ailleurs) la ques-tion de la température de l’hémisphère austral, qui pa-roît inférieure à celle de l’hémisphère boréal. Il croitqu’on a exagéré la différence, et il attribue ce qui enreste, à l’émission de la chaleur rayonnante pendant unhiver astronomiquement plus long; et au peu d’étenduecomparative des terres dans cet hémisphère. Il remarqued’ailleurs qu’il existe une grande égalité dans la répar-tition de la chaleur annuelle, par les 34° de lat. nordet sud, d’après des observations qu’il compare; et ilne croit pas que la ligne isotherme de zéro soit plusvoisine du pôle nord que du pôle sud. Passant à la température comparative des diverses pla- |41| ges de l’océan, l’auteur y distingue quatre phénomènestrès-différens: 1.° la température de l’eau à sa surface,correspondante à différentes latitudes: 2.° le décroisse-ment du calorique dans l’eau de haut en bas: 3.° l’effetdes bas-fonds sur la température des eaux de la surface:4.° la température des courans qui charrient les eauxd’une zône à travers celles d’une autre qui demeurentimmobiles. La bande aqueuse la plus chaude, (et plus chaudeque l’air contigu) se trouve dans les six degrés de la-titude, de part et d’autre de l’équateur; elle est de 28 à29 centig. — Dans l’océan atlantique qui avoisine l’Eu-rope, les extrêmes de température à la surface sont20°, et 5°,5 centig. selon les saisons. De la température des mers l’auteur passe à celle del’atmosphère dans ses diverses couches verticalement su-perposées. Il attribue le décroissement de la tempéra-ture de bas en haut 1.° à la distance verticale plus oumoins grande des couches d’air à la surface des plaineset de l’océan: 2.° à l’extinction de la lumière, qui di-minue avec la densité des couches d’air superposées:3.° à l’émission du calorique rayonnant, favorisée parun air très-sec, très-froid et très-serein. Il donne un ta-bleau d’observations faites dans trente-deux stations ap-partenant à une zône comprise entre les parallèles de10°. nord et 10°. sud, et à diverses hauteurs et localités;il en donne aussi, faites dans la zône tempérée; l’abrégéde tous les résultats est présenté dans la Table suivante.On y voit au premier aspect que dans l’état moyen de l’at-mosphère, la chaleur ne décroît pas en progressionarithmétique. |42|
Table du décroissement de la température moyenne an-nuelle de 500 en 500 toises de hauteur verticale, dansla zône équatoriale, et dans la zône tempérée.
Hauteur Zône équator. e de 0° à 10° lat. Zône tempérée de 45° à 47.
en toises. Tempér.moy. Différ. Tempér.moy. Différ.
0 27°,5 5,7 12°
500 21,8 3,4 5 7,0
1000 18,4 4,1 —0,2 5,2
1500 14,3 7,3 —4,8 4,6
2000 7,0 5,5
2500 1,5
Enfin, l’auteur présente dans son Mémoire un résumédes faits que lui-même, et MM. De Buch et Wahlenbergont recueillis sur la distribution de la chaleur dans l’in-térieur de la terre, depuis l’équateur jusqu’à 70° de lat.nord, et depuis les plaines jusqu’à 1800 toises d’élevation. Le tableau suivant présente ces résultats dans deuxzônes distinctes; celle de 30° à 55° et celle de 55° à 70°.
Tableau des températures moyennes de l’air et de l’inté-rieur de la terre dans divers lieux entre les parallèlesde 30° et de 70° therm. centig.
Lieux. Latitude. Températ. moyenne.Air. Températ. de l’intér.de la terre.
Caire.... 30° 2′ 22,6 22°,5
Natchez... 31 28 18,2 18,3
Charlestown. 33 0 17,3 17,5
Philadelphie. 39 56 11,9 11,2
Genève ... 46 12 9,6 10,4
Dublin ... 53 21 8,5 9,6
Kendal ... 54 17 7,9 8,8
Keswick... 54 33 8,9 9,2
Zône de 55° à 70.
Carlscrone.. 56 6 7,8 8,5
Upsal.... 59 51 5,5 6,5
Umeo.... 63 50 0,7 2,9
Vadsoc ... 70 — 1,3 2,2
|43| L’auteur termine le beau travail, auquel nous n’a-vons pu rendre en deux Extraits qu’une foible justice,par un Tableau très-grand et très-détaillé de la distri-bution de la chaleur sur le globe, sur six bandes iso-thermes de cinq en cinq degrés de température moyenne,depuis celle de la glace, jusqu’à 25°. Ce Tableau mé-riteroit d’être réimprimé à part, encadré, et mis enévidence partout où l’on s’occupe de météorologie,sous tous les points de vue que peut présenter cettebranche des sciences physiques dans ses rapports avecla végétation, l’animalité, et la plupart des phénomènesatmosphériques.