Astronomie populaire (Arago)/XXXII/10
CHAPITRE X
échauffement de l’air
Les températures terrestres se déterminent ordinairement à l’aide de thermomètres situés dans l’air à une petite hauteur au-dessus du sol. Il faut donc rechercher comment les températures des corps solides ou liquides dont l’écorce de notre globe est formée se communiquent à notre atmosphère.
La portion d’atmosphère en contact avec un corps chaud s’échauffe, celle qui pose sur un corps froid se refroidit. La première, en s’échauffant, se dilate et s’élève ; c’est là l’origine de ce qu’on a appelé le courant ascendant.
Qu’arrive-t-il à une portion d’atmosphère énormément échauffée par son contact avec le sol, pendant son mouvement ascensionnel, autrement dit pendant sa dilatation ? Il arrive ceci, qu’à peine élevée de quelques centimètres au-dessus du sol, l’atmosphère ne possède déjà plus la température qu’elle avait acquise quand elle était en contact avec lui.
L’air, en se dilatant, a besoin pour se constituer dans son nouvel état, d’emprunter aux corps environnants ou à sa propre température primitive et sensible au thermomètre, une quantité considérable de chaleur qui devient latente. Ce fait est établi avec une entière évidence à l’aide d’une expérience très-simple : on suspend un thermomètre au milieu d’un grand vase rempli d’air et placé sur le plateau d’une machine pneumatique. Lorsqu’on fait jouer la machine pour diminuer la densité de l’air intérieur, chaque coup de piston amène un abaissement dans les indications du thermomètre. Le phénomène est surtout sensible lorsqu’on se sert des thermomètres métalliques en spirale de M. Breguet, de ces thermomètres qui sont pour ainsi dire tout en surface. Au lieu d’un abaissement de température, on observe une augmentation, comme on devait s’y attendre, quand on laisse rentrer l’air dans le récipient de la machine pneumatique.
Ces abaissements de température par la dilatation et ces élévations par la condensation de l’air sont très-considérables. Nous y aurons recours lorsque nous nous occuperons du décroissement énorme de température qu’on observe dans l’atmosphère en visitant en ballon des régions de plus en plus élevées.
Les physiciens ont longuement débattu entre eux la question de savoir si les rayons solaires qui traversent une atmosphère sereine augmentent sa température d’une manière appréciable. Ceux qui se sont prononcés pour la négative s’appuient sur ce résultat : qu’en pleine mer, et loin des continents, la température de l’atmosphère n’est jamais supérieure, disons plus, n’est jamais égale à celle de la surface des eaux. Mais ces expériences n’ont été faites que sur le pont des navires ; or, telle est la rapidité avec laquelle l’air se refroidit en s’éloignant, même de quelques centimètres, d’un corps échauffé avec lequel il était primitivement en contact, que l’expérience dont je viens de parler ne pourra conduire légitimement à la conclusion qu’on en a tirée qu’après avoir été répétée avec un thermomètre dont la boule sera presque en contact avec la surface de l’Océan.
Il faut remarquer au surplus que la température de l’air en contact avec l’eau ne pourrait être supérieure à la température du liquide qu’à raison de l’absorption que la lumière solaire aurait éprouvée dans une mince couche atmosphérique, absorption qui est évidemment insensible.