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De toutes les sciences qu’embrassent la philosophienaturelle et l’histoire physique du globe, la météo-rologie est celle qui a fait les progrès les moins rapides.La cause de cette lenteur n’est pas autant due à l’imper-fection des instrumens et au petit nombre des observateursexacts, qu’à l’insuffisance des méthodes d’observationsdont on s’est servi, et à la difficulté extrême de dégagerles phénomènes variables et passagers de l’influence descauses perturbatrices. On ne peut guère se flatter depouvoir résoudre à-la-fois une multitude de problêmessi compliqués. Toutes les variations qu’éprouve l’Océanaérien dépendant de circonstances intimement liées entreelles, nous devons nous borner à déterminer ce que l’onpeut appeler les mouvemens moyens de l’atmosphère, àreconnaître, par la comparaison d’un grand nombre d’ob-servations partielles, un certain type dans la successiondes phénomènes, et à étudier de préférence les effets del’action solaire comme de la cause qui agit le plus puis-samment sur toutes les variations de densité, de tem-pérature, d’humidité et de tension électrique. C’est ensuivant cette marche que je me suis d’abord occupé àétudier la distribution de la chaleur sur le globe, et à

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(1) Extrait d’un Mémoire lu à l’Institut, dans la séancedu 29 juin 1818.|180| assujettir l’influence des causes perturbatrices locales àdes lois empiriques. L’étude de ces lois que j’ai pré-sentées à l’Académie des Sciences, dans mon Mé-moire sur les Lignes isothermes, a fait reconnaître desrapports par lesquels un grand nombre de phénomènesse trouvent liés; c’est une liaison semblable entre desphénomènes qui paraissent constamment associés lorsde l’entrée de la saison des pluies équatoriales, que jevais exposer aujourd’hui. La Météorologie de la zone torride peut répandred’autant plus de lumières sur la Météorologie de lazone tempérée, que l’absence d’un grand nombre decauses perturbatrices fait reconnaître plus facilemententre les tropiques les véritables lois auxquelles la na-ture est assujettie. En effet, celles dont dépendent lespetites variations horaires du baromètre ont été recon-nues d’abord sous la zone torride. Elles auraient encorelong-temps échappé à l’attention des physiciens si lesoscillations périodiques de l’atmosphère n’avaient étéétudiées que dans la zone des climats variables. Onn’aperçoit, sous ces climats, que, dans les moyennesd’un grand nombre d’observations, ce qui se présentesous l’équateur, heure par heure, dégagé de l’influencedes causes perturbatrices. Si, comme je le crois, onparvient un jour à évaluer avec précision l’action dela lune sur notre Océan aérien, ce seront encore lesmoyennes d’observations faites entre les tropiques, aux-quelles on devra cette découverte importante. De même, qu’au-delà du cercle polaire il y adeux saisons du jour et de la nuit, l’année, dans larégion équinoxiale, se divise aussi en deux grandes |181| saisons, celles de sécheresse et d’humidité, ou, commedisent les Indiens de l’Orénoque, dans leur langue ex-pressive, de soleils et de nuages. Il est d’un vif intérêtpour le physicien de suivre la marche des phénomènesmétéorologiques pendant le passage d’une saison à l’au-tre. Comme dans la partie de la zone tempérée où il netombe presque pas de neige, et dont la températuremoyenne s’élève à 19° ou 20°, les hivers sont une véri-table saison des pluies, on pourrait croire que les pluiesdes tropiques doivent coïncider avec l’hiver de la zonetempérée homonyme. On sait depuis long-temps qu’iln’en est pas ainsi, mais que les époques des pluies, sirégulières dans la zone torride, sont liées au cours dusoleil et qu’elles tombent en plus grande abondance aunord de l’équateur lorsque cet astre parvient au tro-pique du Cancer. Ce commencement des pluies coïncide avec plu-sieurs autres phénomènes, par exemple, avec la cessa-tion des brises et avec une distribution inégale de latension électrique dans l’air. A mesure que le soleil,dans la zone équatoriale boréale, s’approche du zénith,les brises nord-est sont remplacées par des calmes ou desvents sud-est. La transparence de l’air diminue déjà sansque sa température décroisse sensiblement; les étoiles com-mencent à scintiller à 20° de hauteur au-dessus de l’horizon,parce que, d’après l’explication ingénieuse de M. Arago,fondée sur la loi des interférences, les diverses couches del’atmosphère, parallèles entre elles, n’ont plus la mêmedensité et une réfringence égale. Dès-lors les vapeurss’agroupent en nuages; on ne trouve plus, à chaqueheure du jour, des signes d’électricité vitrée dans les |182| basses régions de l’atmosphère. Le tonnerre se fait en-tendre; des ondées de pluie tombent pendant le jour, etles calmes ne sont interrompue que par des vents im-petueux qui soufflent du pôle hétéronyme, c’est-à-dire,par des vents sud-est dans la zone équatoriale boréale,et du nord-est dans la zone équatoriale australe. Ces variations ne sont pas propres à l’intérieur del’Amérique; on les remarque aussi dans l’Afrique cen-trale, où elles n’ont pas échappé à la sagacité de Mungo-Park. Ce voyageur judicieux rapporte que les pluiescessent, au nord de l’équateur, lorsque le vent sud-estpasse au nord-est. Comme les vents alisés sont dus à lachaleur solaire combinée avec le mouvement de rotationde la terre, c’est dans l’inégale distribution de la cha-leur qui varie selon le changement de déclinaison dusoleil que j’ai cherché la solution du problême qu’offrele commencement de la saison des pluies dans chaquehémisphère. Mais avant de me livrer à cette discussion,je vais d’abord exposer la marche des phénomènes at-mosphériques qui se trouvent constamment liés entr’eux. Rien n’égale, au nord de l’équateur, la pureté de l’at-mosphère depuis le mois de décembre jusqu’au mois defévrier. Le ciel est alors sans nuages; et s’il en paraîtun, c’est un phénomène qui occupe toute l’attentiondes habitans. La brise de l’est et de l’est-nord-est souffleavec violence. Comme elle amène toujours de l’air d’unemême température, on ne saurait admettre que lesvapeurs deviennent visibles par refroidissement. Versla fin de février et le commencement de mars, lebleu du ciel est moins intense, l’hygromètre indiquepeu à peu une plus grande humidité, les étoiles sont |183| quelquefois voilées par une légère couche de va-peurs, leur lumière n’est plus tranquille et planétaire:on les voit scintiller de temps en temps à 20° de hauteurau-dessus de l’horizon. A cette époque, la brise devientmoins forte, moins régulière; elle est plus souvent in-terrompus par des calmes plats. Des nuages s’accumulentvers le sud-sud-est. Ils paraissent comme des montagneslointaines, à contours fortement prononcés. De tempsen temps on les voit se détacher de l’horizon, et par-courir la voûte céleste avec une rapidité qui ne répondguère à la faiblesse du vent qui règne dans les couchesinférieures de l’air. A la fin de mars, la région australede l’atmosphère est éclairée par de petites explosionsélectriques. Ce sont comme des lueurs phosphorescentescirconscrites dans un seul groupe de vapeurs. Dès-lorsla brise passe de temps en temps, et pour plusieursheures, à l’ouest et au sud-ouest. C’est là un signe cer-tain de l’approche de la saison des pluies, qui com-mence à l’Orénoque vers la fin d’avril. Le ciel commenceà se voiler, l’azur disparaît, et une teinte grise se ré-pand uniformément. En même temps la chaleur de l’at-mosphère s’accroît progressivement; bientôt ce ne sontplus des nuages, ce sont des vapeurs condensées quicouvrent la voûte céleste. Les singes hurleurs com-mencent à faire entendre leurs cris plaintifs long-tempsavant le lever du soleil. L’électricité atmosphériquequi pendant le temps des grandes sécheresses (de dé-cembre en mars) produisait constamment, le jour, unécartement de 1,7 à 2 lignes dans l’électromètre de Volta,devient dès le mois de mars extrèmement variable. Pen-dant des journées entières je l’ai trouvée nulle; puis, |184| pour quelques heures, les boules de sureau de l’électro-mètre divergent de 3 à 4 lignes. L’atmosphère, qui géné-ralement, dans la zone torride comme dans la zone tem-pérée, est dans un état d’électricité vitrée, passe alternati-vement pendant huit à dix minutes à l’état d’électricitérésineuse. La saison des pluies est la saison des orages,et cependant un grand nombre d’expériences faites pen-dant trois ans m’ont prouvé que c’est justement danscette saison des orages que l’on trouve une plus petitetension électrique dans les basses régions de l’atmo-sphère. Les orages sont-ils l’effet de cette charge inégaledes différentes couches superposées de l’air? Qu’est-cequi empêche l’électricité de descendre vers la terre dansun air devenu plus humide depuis le mois de mars? Acette époque, l’électricité, au lieu d’être répandue danstoute l’atmosphère, paraît accumulée sur l’enveloppeextérieure, à la surface des nuages. C’est, selon M. Gay-Lussac, la formation du nuage même qui porte le fluidevers la surface. L’orage se forme dans les plaines aprèsle passage du soleil par le méridien, par conséquentpeu de temps après le moment du maximum de la cha-leur diurne sous les tropiques. Il est extrêmement rare,dans l’intérieur des terres, d’entendre gronder le ton-nerre pendant la nuit, ou dans la matinée, avant midi.Les orages de nuit ne sont propres qu’à de certainesvallées de rivières qui ont un climat particulier. Or, quelles sont les causes de cette rupture d’équilibredans la tension électrique de l’air, de cette condensationcontinuelle des vapeurs en eau, de cette interruptiondes brises, de ce commencement et de cette durée de lasaison des pluies? Je doute que l’électricité influe sur la |185| formation des vapeurs vésiculaires. C’est plutôt la for-mation de ces vapeurs qui augmente et qui modifie latension électrique. Au nord et au sud de l’équateur, lesorages ou les grandes explosions ont lieu simultanémentdans la zone tempérée et dans la zone équinoxiale ho-monyme. Y a-t-il une action qui se propage, à traversle grand Océan aérien, de la première de ces zones versles tropiques? Comment concevoir que, sous cette zone,où le soleil s’élève constamment à une si grande hau-teur au-dessus de l’horizon, le passage de cet astre parle zénith puisse avoir une influence marquante sur lesvariations météorologiques? Je pense que la cause qui détermine le commen-cement des pluies sous les tropiques n’est pas locale,et qu’une connaissance plus intime des courans d’airsupérieurs éclaircirait des problêmes si compliqués enapparence. Nous ne pouvons observer que ce qui sepasse dans les couches inférieures de l’atmosphère.Les Andes sont à peine habitées au-delà de 2000 toisesde hauteur, et, à cette hauteur, la proximité du solet les masses de montagnes, qui sont les hauts-fonds de l’Océan aérien, influent sensiblement surl’air ambiant. Ce que l’on observe sur le plateau d’An-tisana n’est pas ce que l’on éprouverait à la mêmehauteur dans un aérostat, si l’on planait au-dessus des Llanos ou de la surface des mers. Nous venons de voir que la saison des pluies et desorages, dans la zone équinoxiale boréale, coïncide avecles passages du soleil par le zénith (1) du lieu, avec la ces-

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(1) Ces passages ont lieu, par les 5° et 10° de latitudenord, entre le 3 et le 16 avril, et entre le 27 août et le 8septembre.|186| sation des brises ou vents du nord-est, avec la fréquencedes calmes et des Bendavales, qui sont des vents du sud-est et sud-ouest orageux, et accompagnés d’un ciel cou-vert (1). En réfléchissant sur les lois générales del’équilibre des masses gazeuses qui constituent notreatmosphère, on trouve, dans l’interruption du cou-rant qui souffle d’un pôle homonyme, dans celle durenouvellement de l’air sous la zone équatoriale, etdans l’action continue d’un courant ascendant humide,une cause très-simple de la coïncidence de ces phéno-mènes. Pendant qu’au nord de l’équateur la brise dunord-est souffle dans toute sa force, elle empêche l’atmo-sphère, qui recouvre les terres et les mers équinoxiales,de se saturer de vapeurs. L’air chaud et humide de lazone torride s’élève et se déverse vers les pôles, tandisque des courans polaires inférieurs, amenant des cou-ches plus sèches et plus froides, remplacent à chaqueinstant les colonnes d’air ascendantes. Par ce jeu constantde deux courans opposés, l’humidité, loin de s’accu-muler entre les tropiques, est emportée vers les ré-gions froides et tempérées. Pendant ce temps des brises,qui est celui où le soleil est dans les signes méridionaux,le ciel reste constamment serein dans la zone équinoxialeboréale. Les vapeurs vésiculaires ne se condensent pas,parce que l’air, sans cesse renouvelé, est loin du pointde sa saturation. A mesure que le soleil, en entrant dansles signes septentrionaux, s’élève vers le zénith, la brise

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(1) Comparez mon Essai politique sur la Nouvelle-Espagne. T. II, p. 382, 712 et 767.|187| du nord-est mollit et cesse peu à peu entièrement. La dif-férence de température entre les tropiques et la zonetempérée boréale est alors la plus petite possible: c’estl’été du pôle boréal; et si la température moyenne deshivers, sous les 42° et 52° de latitude nord, est de 20° à26° du thermomètre centigrade moindre que la chaleuréquatoriale, cette différence, en été, est à peine de 4° à6°. Le soleil se trouvant au zénith, et la brise venant decesser, les causes qui produisent l’humidité, et qui l’ac-cumulent dans la zone équinoxiale boréale, deviennentà-la-fois plus actives. La colonne d’air qui repose surcette zone se sature de vapeurs parce qu’elle n’est plusrenouvelée par le courant polaire. Les nuages se formentdans cet air saturé et refroidi par les effets combinés durayonnement et de la dilatation de l’air ascendant. Cetair augmente de capacité pour la chaleur à mesure qu’ilse raréfie. Avec la formation et l’agroupement des va-peurs vésiculaires, l’électricité s’accumule dans les hautesrégions de l’atmosphère. La précipitation des vapeurscontinue pendant le jour; mais elle cesse généralementpendant la nuit, et souvent même déjà au coucher dusoleil. Les ondées sont régulièrement les plus fortes, etaccompagnées d’explosions électriques, peu de tempsaprès le maximum de la chaleur diurne. Cet état dechoses reste le même jusqu’à ce que le soleil entre dansles signes méridionaux. C’est le commencement du froiddans la zone tempérée boréale. Dès-lors le courant dupôle nord se rétablit, parce que la différence entre leschaleurs des régions équinoxiale et tempérée augmentede jour en jour. La brise du nord-est souffle avec force,l’air des tropiques se renouvelle et ne peut plus atteindre |188| le degré de saturation. Les pluies cessent par consé-quent, la vapeur vésiculaire se dissout, le ciel reprendtoute sa pureté et sa teinte azurée. Les explosions élec-triques ne se font plus entendre, sans doute parce quel’électricité ne trouve plus, dans les hautes régions del’air, de ces groupes de vapeurs vésiculaires, j’auraispresque dit de ces enveloppes de nuages sur lesquellesle fluide puisse s’accumuler. Nous venons de considérer la cessation des brisescomme la cause principale (1) des pluies équatoriales. Cespluies ne durent, au nord et au sud de la ligne, qu’aussilong-temps que le soleil a une déclinaison homonymeavec l’hémisphère. Il est nécessaire de faire observer iciqu’au manque de brise ne succède pas toujours un calmeplat; mais que le calme est souvent interrompu, surtoutle long des côtes occidentales de l’Amérique, par des Bendavales, ou vents du sud-ouest et du sud-est. Cephénomène paraît démontrer que les colonnes d’air hu-mide qui s’élèvent dans la zone équatoriale se déver-sent quelquefois vers le pôle austral. En effet, les payssitués sous la zone torride, au nord et au sud de l’équa-teur, offrent pendant leur été, tandis que le soleil passepar leur zénith, le maximum de différence de tempéra-ture avec l’air du pôle hétéronyme. La zone tempéréeaustrale a son hiver, pendant qu’il pleut au nord del’équateur, et qu’il y règne une chaleur moyenne de 5°

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(1) J’ai exclu à dessein, dans cette discussion, les hypo-thèses hasardées sur les combinaisons de l’oxigène avec l’hy-drogène, et sur la propriété attribuée à l’électricité de formeret de précipiter des vapeurs vésiculaires.|189| à 6° plus grande que dans les temps de sécheresse, oùle soleil est le plus bas (1). La continuation des pluies,pendant que les Bendavales soufflent, prouve que lescourans du pôle le plus éloigné n’agissent pas, dans lazone équinoxiale boréale, comme les courans du pôle leplus voisin, à cause de la plus grande humidité ducourant polaire austral. L’air qu’amène ce courant vientd’un hémisphère presque entièrement aquatique. Il tra-verse, pour parvenir au parallèle de 8° de latitude nord,toute la zone équatoriale australe; il est par conséquentmoins sec, moins froid, moins propre à agir comme contre-courant, à renouveler l’air équinoxial, et à em-pêcher sa saturation, que le courant polaire boréal oula brise du nord-est (2). On peut croire que les Benda-vales sont des vents impétueux sur quelques côtes, parexemple, sur celles de Guatimala, parce qu’ils ne sontpas l’effet d’un déversement régulier et progressif del’air des tropiques vers le pôle austral, mais qu’ils al-ternent avec des calmes, qu’ils sont accompagnés d’ex-plosions électriques, et qu’en véritables rafales, ils in-

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(1) Depuis l’équateur jusqu’à 10° de latitude boréale, lestempératures moyennes des mois d’été et d’hiver different àpeine de 2° à 3°; mais sur les limites de la zone torride,vers le tropique du Cancer, les différences s’élèvent à 8°et 9°.(2) Dans les deux zones tempérées, l’air perd sa transpa-rence chaque fois que le vent souffle du pôle hétéronyme,c’est-à-dire, du pôle qui n’a pas la même dénomination quel’hémisphère dans lequel le vent se fait sentir.|190| diquent un refoulement, une rupture brusque et instan-tanée de l’équilibre dans l’Océan aérien. Je viens de discuter un des phénomènes les plus im-portans de la météorologie des tropiques, en le consi-dérant dans sa plus grande généralité. De même que leslimites des vents alisés ne forment pas des cercles pa-rallèles à l’équateur (1), l’action des courans polaires sefait aussi diversement sentir sous des méridiens diffé-rens. Dans le même hémisphère, les chaînes de mon-tagnes et le littoral ont souvent des saisons opposées.Je pourrais citer plusieurs exemples de ces anomalies;mais, pour découvrir les lois de la nature, il faut, avantd’examiner les causes des perturbations locales, con-naître l’état moyen de l’atmosphère et le type constantde ses variations.