Isothermes (Lignes).

Lignes ou l'on suppose qu'il existe une egalite de chaleur sur la surface de la terre.

Nous devons a M. Humboldt la recherche des lignes isothermes.

Un extrait du Memoire qu'il a publie sur cet objet, se trouve dans les Annales de Chimie & de Physique, tom. V, pag. 102.

M. Humboldt examine d'abord les diverses methodes que les physiciens ont successivement suivies dans la determination des temperatures moyennes.

Par la temperature moyenne des jours.

Dans l'acception mathematique, la temperature moyenne d'un jour est la moyenne des temperatures correspondantes a tous les instans dont le jour se compose.

Si l'on fixoit a une minute la duree de ces instans, on diviseroit par 1440 = 24 x 60 la somme des 1440 observations thermometriques faites d'un minuit au minuit suivant, & l'on obtiendroit ainsi le nombre cherche.

La somme de tous ces resultats partiels, divisee par 365, donneroit la temperature moyenne de l'annee.

Les experiences des variations thermometriques, en un jour; etant, en general, fort rapprochees, on concoit que les memes degres de chaleur appartiendront a un grand nombre d'instans; en sorte que chacune influera sur la moyenne definitive en raison de sa valeur & de sa duree.

En se conformant a cette remarque, dans le calcul des moyennes, on peut les observer avec precision, alors meme que les intervalles des observations partielles sont beaucoup plus grandes que nous ne venons de le supposer.

M. de Humboldt a discute, sous ce point de vue, quelques suites d'observations faites d'heure en heure, & dans differentes saisons, sous l'equateur & a Paris. Il compare les moyennes calculees suivant la methode precedente, c'est-a-dire, en tenant compte de la duree de chaque temperature partielle, a celle que fournissent les procedes les plus generalement usites.

Il en est resulte que, la demi-somme des temperatures, maximum & minimum de chaque jour, c'est-a-dire, celle de deux heures apres midi & celle du lever du soleil, ne differe generalement que de quelques dixiemes de degre de la moyenne rigoureuse, & peut la remplacer.

En calculant un grand nombre d'observations, faites entre les paralleles de 46 a 48 degres, M. de Humboldt a trouve que la seule epoque du coucher du soleil, donne une temperature moyenne qui ne differe que de quelques dixiemes de degre de celle qui a ete conclue des observations du lever du soleil & de deux heures.

Comme il est rare que les voyageurs aient les moyens de reunir, dans chaque lieu, des observations en nombre suffisant pour donner la temperature moyenne de l'annee, il etoit curieux de rechercher quels mois peuvent la fournir immediatement.

Le tableau suivant montre que, jusqu'a des latitudes tres-elevees, les mois d'avril & d'octobre, mais surtout ce dernier, jouissent de cette propriete.

Lieux.

Temperature moyenne de l'annee.

d'octobre d'avril.

Caire.......... 22,4 22,4 25,5 Alger.......... 21,0 22,3 17,0 Natchez........ 18,0 20,2 19,1 Rome.......... 15,8 16,7 13,0 Milan.......... 13,2 14,5 13,1 Cincinati....... 12,0 12,7 13,8 Philadelphie.... 11,9 12,2 12,0 New-Yorck..... 12,1 12,5 9,5 Pekin.......... 12,6 13,0 13,9 Bude.......... 10,6 11,3 9,5 Londres........ 11,6 11,3 9,9 Paris........... 10,6 10,7 9,0 Geneve........ 9,6 9,6 7,6 Dublin......... 9,2 9,3 7,4 Edimbourg..... 8,8 9,0 8,3 Gottingue...... 8,3 8,4 6,9 Franeker...... 11,3 12,7 10,0 Copenhague.... 7,6 9,3 5,0 Stockholm...... 5,7 5,8 3,6 Christiania...... 5,9 4,0 5,9 Upsal.......... 5,4 6,3 4,3 Quebec........ 5,5 6,0 4,2 Petersbourg..... 3,8 3,9 2,8 Abo........... 5,2 5,0 4,9 Drontheim...... 4,4 4,0 1,3 Uleo.......... 0,6 3,3 1,2 Umeo.......... 0,7 3,2 1,1 Cap-Nord...... 0,0 0,0 1,0 Enontekies..... --2,8 --2,5 --3,0 Nain........... --3,1 --0,6 --2,5

Apres avoir indique avec precision le sens que l'on doit attacher a l'expression de temperature moyenne, nous allons nous occuper du tracement des lignes isothermes ou d'egale chaleur.

L'emploi des moyens graphiques jettera beaucoup de jour sur des phenomenes qui sont du plus haut interet pour l'agriculture & pour l'etat social des habitans.

Pour tracer ces lignes isothermes, il faut chercher les points du globe dont les temperatures moyennes se rapprochent de 0, 5, 10, 15°, &c. Comme il est difficile d'avoir des observations faites sur les lieux ou la temperature moyenne est exactement de 0, 5, 10, 15°, &c., & que les observations peuvent etre faites a des distances plus ou moins eloignees de ces temperatures moyennes, une donnee necessaire, pour determiner ces points, est la connoissance de la decroissance de la temperature moyenne annuelle, en s'avancant du sud au nord.

M. Humboldt a trouve que, pour 1° de variation dans la temperature moyenne annuelle, correspondent, dans differentes zones, les changemens de latitude suivans:

Dans le nouveau Continent, pour les longitudes de 70 a 80° ouest.

Dans l'ancien Continent, pour les latitudes de 2 a 17° est.

Entre 30 & 40° latitude nord.. 1°,24' 2°,30' -- 40 & 50... 1°,6' 1°,24' -- 50 & 60... 1°,18' 1° 48'

D'apres ces donnees & les moyennes les plus precises qu'il ait pu recueillir, en ayant egard a la hauteur des lieux ou les observations ont ete faites, M. Humboldt trouve que:

La bande isotherme de 0° passe par 3° 54' au sud de Nain, dans le Labrador; par le centre de la Laponie, & 5° au nord d'Uleo par Soliskamsky.

La bande isotherme de 5° passe par 0°,5 au nord de Quebec; 1° au nord de Christiania; 0°,5 au nord d'Upsal; par Petersbourg & par Moscou.

La bande isotherme de 10° passe par 42° [Formel] dans les Etats-Unis; 1° au sud de Dublin; 0°,5 au nord de Paris; 1°,5 au sud de Franeker; 0°,5 au sud de Prague; 1°,5 au nord de Bude; 2° [Formel] au nord de Pekin.

La bande isotherme de 15° passe par 4°,5 au nord de Natchez; par Montpellier; a 1° au nord de Rome & 1°,5 au nord de Nanagasacki.

La bande isotherme de 20° passe par 2°,5 au sud de Natchez; 50° au sud de Funchal, & autant qu'on en peut juger, sous la meridienne de Chypre.

En jetant un coup d'oeil sur la fig. 936, qui represente les lignes isothermes de l'hemisphere septentrional, on voit que ces lignes different des paralleles terrestres.

Leurs sommets convexes, en Europe, sont presque situes sur le meme meridien.

A partir de ces points, & en marchant vers l'ouest, ces lignes descendent vers l'equateur, auquel elles restent a peu pres paralleles, depuis les cotes atlantiques du Nouveau-Monde jusqu'a l'est du Mississipi & du Missouri; il n'est pas douteux qu'elles ne se relevent ensuite au-dela des montagnes rocheuses sur la cote opposee de l'Asie, entre les 35 & 55° de latitude.

On sait, en effet, qu'on cultive avec succes l'olivier le long du canal de Santa-Barbara, dans la Nouvelle-Californie; & qu'a Noutka, presque dans la latitude du Labrador, les plus petites rivieres ne gelent pas dans le mois de janvier.

Comme les temperatures varient, dans chaque pays, en raison des hauteurs auxquelles on s'eleve, il est necessaire que les lignes isothermes que l'on vient de tracer se rapportent a un niveau constant, ou mieux, a une hauteur fixe, prise du bord de la mer, sous chaque latitude; mais pour reduire la temperature moyenne, prise dans un lieu, a celle qu'elle auroit a la hauteur au-dessus du niveau de la mer, a laquelle on veut la rapporter, il est essentiel de connoeitre les bandes isothermes sous chaque climat, en raison des hauteurs.

Nous devons encore a M. Humboldt le trace graphique des variations des hauteurs des bandes isothermes, represente fig. 936 (a).

Leurs points de depart, a l equateur; leurs hauteurs pour d'autres latitudes, se fondent sur la discussion d'un grand nombre d'observations faites, tant sur le dos des Cordillieres, entre 10° de latitude australe & 10° de latitude boreale, que dans nos climats.

M. Humboldt en a deduit les resultats suivans:

Hauteur.

Zone equator., de 0 a 10° de latitude.

Zone temperee, de 45 a 47° de latit. a 0, metre. + 27°,5 + 12°,0 974 + 21,8 + 5,0 1,949 + 18,4 -- 0,2 2,925 + 14,3 -- 4,8 3,900 + 7,0 " " 4,872 + 1,5 " "

A l'aide de ces deux traces des lignes isothermes horizontale & verticale, il est facile de trouver la temperature moyenne d'un point quelconque de l'hemisphere septentrional.

Nous devons observer que ces lignes, tracees a l'aide d'observations prises a de grande distances les unes des autres, doivent presenter quelques anomalies; c'est ainsi, par exemple, qu'elles devroient eprouver quelques inflexions sur les cotes de la Mediterannee, entre Marseille, Genes, Lucques & Rome; mais les observations n'etant pas encore assez multipliees pour comprendre toutes ces inflexions partielles, on attendra que l'on en ait suffisamment pour le comprendre, d'abord, dans des cartes particulieres, puis dans des cartes generales.

M. Humboldt ayant discute les temperatures moyennes de chaque saison sur la ligne isotherme de 12°, a trouve que ces temperatures moyennes etoient:

Hiver Printemps Ete. Automne.

Au sommet concave en Amerique, 77° de longitude ouest de Paris.............................. 0' + 11°,3 + 24 + 12°,5 Pres du sommet concave, en Europe, dans le meridien de Paris............................... + 4,5 + 11,0 + 20 + 12,3 Au sommet concave, en Asie, 114° de longitude orientale de Paris............................ -- 4° + 12,6 + 27 + 12,4

A l'aide de ces observations, il a trace, sur chaque ligne isotherme, l'indication des temperatures moyennes de l'ete & de l'hiver, prise dans differens points, sous la forme d'une fraction.

Ainsi, la fraction [Formel] , qui correspond a la Laponie, -- 11°,5 pour la temperature moyenne de l'hiver, + 10° pour celle de l'ete; la temperature moyenne de l'annee etant zero.