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Les variations de la température terrestre et leurs causes cosmiques.

A. Duponchel, la Revue Scientifique — 20 décembre 1884

Mis en ligne par Denis Blaizot le samedi 5 juin 2010

La température en un lieu donné du globe terrestre dépend de deux séries de causes ou d’éléments distincts : les causes directes ou sources de chaleur agissant d’une manière effective en ce lieu, et les causes indirectes ou locales, résultant de la situation du lieu et des influences diverses qui peuvent provenir de la réaction des causes directes en d’autres lieux.

L’étude des causes indirectes ne peut provenir que d’un examen particulier des circonstances locales ; mais il est bien évident que’ .nous aurions fait un grand pas vers la solution du problème de la, prévision du temps, si nous pouvions préciser la nature et l’étendue du mode d’action des causes directes de manière à déterminer en chaque lieu la température que j’appellerai normale, telle qu’elle résulterait de ces causes directes agissant sentes en dehors de toute influence étrangère.

Dans l’état actuel des traditions de la science classique, on n’admet qu’une cause directe de variation de la température : la radiation solaire considérée comme constante, ou insensiblement décroissante dans son action totale, modifiée par le cours des saisons. Il est cependant aisé de reconnaitre que cette cause n’est pas suffisante pour expliquer la réalité des faits. Si elle agissait seule, ou modifiée par l’action compensatrice du sol et de l’atmosphère, emmagasinant ou restituant une partie de la chaleur perçue, la température devrait être uniformément variée en un même lieu, avec une tendance à un abaissement graduel résultant du refroidissement prétendu du foyer d’émission.

On ne saurait s’expliquer dans ce cas cette périodicité, inconnue dans ses lois, mais évidente dans le fait, qui, sur de lointains intervalles géologiques, a fait subir de grandes variations de température en un même lieu. On ne saurait comprendre davantage dans l’époque actuelle les variations de température moyenne qui font alterner sans cause apparente des années chaudes et des années froides.

D’autre part, quand on cherche à évaluer la quantité d’action mécanique émise par le soleil à l’état de rayonnement calorifique on reconnaît aisément que la source de chaleur, si abondante qu’on la suppose, ne saurait suffire à la dépense. En prenant pour point de départ le chiffre, trouvé par Pouillet pour cette perte d’émission, on constate en effet qu’il équivaudrait en 3000 ans, soit à une perte de force vive égale à celle de la translation du soleil dans l’espace avec une vitesse de 7500 mètres à la seconde ; soit à un abaissement de plus de 25000° dans la température de la masse totale du soleil, en lui supposant une chaleur spécifique égale à celle des roches et terres qui constituent notre globe terrestre.

C’est en partant de ces impossibilités de la théorie actuelle, dont il serait aisé de multiplier les exemples, que je suis arrivé à conclure, il y a déjà fort longtemps, que la radiation solaire ne résultait pas du simple rayonnement d’un corps en voie de refroidissement, mais qu’elle constituait un cycle fermé ; la chaleur émise, par un certain cercle que j’appellerai équateur d’énergie [1] analogue, à notre équateur magnétique, étant restituée en des pôles correspondants par des courants vibratoires de l’éther.

La théorie dont j’ai pour la première fois formulé les principes, il y a dix ans [2], n’était point une simple hypothèse, mais la déduction logique et nécessaire de faits très réels qui me portaient à assimiler la circulation de la chaleur dans l’univers à celle du sang dans notre corps. Comme première application de cette théorie, me paraissant devoir donner une preuve convaincante de son exactitude, j’ai choisi l’explication des phénomènes des taches solaires, dont j’ai interprété les causes et précisé les lois de périodicité. La formule théorique à laquelle je suis arrivé n’avait pas seulement le mérite de se trouver en parfaite concordance avec les faits d’observation des 22 maxima et minima constatés depuis 130 ans. Elle m’amenait à conclure en outre que, par une suite de circonstances particulières à notre époque, les grosses planètes supérieures à Jupiter, devant toutes trois passer au périhélie dans un très court intervalle, les trois plus prochains maxima de taches solaires, annoncés et attendus par tous nos astronomes pour 1881, 1892 et 1903, se trouveraient respectivement retardés en 1885, 1900 et 1913, avec un écart de trois à quatre ans pour le premier, de huit à dix ans pour le dernier sur les prévisions qui paraissaient le plus accréditées.

Ma théorie fut accueillie avec la plus dédaigneuse incrédulité par le monde savant ; je m’y devais attendre. Mais ce qui m’a beaucoup plus surpris, je dois l’avouer, c’est indifférence avec laquelle le public, qui n’a pas de parti pris, assiste à la vérification aujourd’hui incontestable d’une prédiction astronomique qui ne compte pourtant pas de nombreux précédents de même importance dans le passé.

Quoi que d’autres pensassent à cet égard, la démonstration me parut trop convaincante pour que je pusse mettre l’exactitude de la théorie en doute ; et c’est avec une entière confiance que j’ai tenté d’en appliquer les principes au problème de la variation des températures terrestres, dont je vais m’occuper.

1.

J’ai déjà dit que la radiation considérée comme un simple rayonnement ne pouvait rendre compte de la marche annuelle du thermomètre. En effet, si dans un lieu quelconque de la zone tempérée de notre hémisphère boréal, à Bruxelles ou à Montpellier, comme à Paris, on prend les moyennes des observations journalières de température, continuées pendant une assez longue période, on obtient pour résultat des chiffres dont la courbe représentative a ce caractère de n’être jamais ni régulière ni symétrique en un même lieu, bien que conservant une grande similitude de forme d’un lieu à l’autre.

Prenons pour type le tableau des températures de Paris résultant d’une série de 65 années d’observations continues, tel que je le trouve dans l’annuaire météorologique de l’observatoire de 1878.

Sa courbe figurative présente un profil accidenté de nombreuses irrégularités, d’importance très différente.

Pour mettre les plus grandes en saillie, j’élaguerai d’abord les plus faibles, en prenant pour ordonnées non les températures journalières, mais leurs moyennes cumulées de 12 en 12 jours. J’obtiens ainsi une courbe moyenne qui, après avoir perdu toutes ses dentelures superficielles, n’en conserve pas moins des irrégularités très anormales dans son profil.

Partant du 1er janvier, on reconnaît que, après avoir dépassé le maximum de froid dans son premier élément, la courbe s’élève rapidement à raison d’un accroissement journalier de 0,14° du 24 janvier au 5 février, tandis que pendant les deux périodes suivantes, du 5 février au 1er mars, l’accroissement journalier, réduit de plus de moitié, est inférieur à 0,06°. Au milieu de mars seulement la température reprend sa marche franchement ascendante qu’elle conserve jusqu’au voisinage du solstice d’été, où elle reste presque stationnaire. Du 4 au 16 juin, l’accroissement ne dépasse pas 0,02° par jour, tandis qu’il redevient trois fois plus fort, 0,06°, pendant la période suivante, après laquelle le mouvement ascendant se continue encore jusqu’au milieu d’août.

Si l’on cherche à régulariser cette courbe par un trait continu, il est impossible de ne pas reconnaître qu’elle présente, par rapport à cette forme normale, une forte dépression du 15 février au 1er mai, et un renflement tout aussi nettement accusé du 1er juillet au 1er septembre. Une telle disposition, qui dans son caractère général se retrouve dans toute autre localité de notre hémisphère, ne saurait évidemment s’expliquer par le seul fait de la radiation solaire croissant jusqu’au 21 juin, décroissant à partir de cette époque. On conçoit que la chaleur accumulée puisse à la rigueur reporter le maximum plus ou moins au delà de ce point ; mais ce qu’on ne saurait concevoir, c’est l’inflexion intermédiaire de la tangente qui, après s’être abaissée, se relèverait sous l’action d’une force nécessairement décroissante. Il est donc indispensable d’admettre l’intervention d’une cause étrangère ; et celte cause dont la périodicité doit être rigoureusement liée à celle de l’année, il ne me parait pas qu’on puisse la chercher ailleurs que dans le mouvement de la terre elle-même qui, suivant que sa vitesse orbitaire s’accélère, doit emprunter au soleil ou engendrer par le fait de son mouvement un surcroît d’énergie calorifique qu’elle perd ou restitue quand son mouvement se ralentit.

L’époque d’accélération, que j’appellerai l’été tellurique, débute à l’aphélie vers le 1er juillet, pour atteindre son maximum d’intensité trois mois plus tard, au commencement d’octobre.

La saison inverse, l’hiver tellurique, commence vers le 1er janvier, atteint son maximum fin mars. Par suite des conditions actuelles de l’orbite terrestre, on voit que, dans notre hémisphère septentrional, les saisons de même nom se succèdent presque exactement ; l’été tellurique compensant et au delà la réduction de la radiation solaire après le solstice de juin, et continuant la saison chaude, trois mois au delà, tandis que l’hiver tellurique, empiétant sur le printemps solaire, produit la dépression signalée dans la courbe des températures et nous ramène les froidures habituelles de mars et d’avril.

Si cette explication est exacte, un phénomène inverse doit se produire dans l’hémisphère austral où les saisons telluriques, arrivant toujours à même date, se superposeront aux saisons solaires de nom contraire. Or tous les documents que j’ai pli consulter n’ont fait que. confirmer celte prévision.

En comparant notamment toutes les localités de l’hémisphère austral dont les températures sont indiquées dans le traité de Kaemtz avec des localités de même latitude et autant que possible de même orientation, je suis arrivé à trouver que, en moyenne, l’écart des températures extrêmes entre l’hiver et l’été n’est que de 8° dans le Sud, contre 13°,6 dans le Nord ; la température du printemps, égale à celle de l’automne dans le Sud, lui étant inférieure de plus de 2° dans le Nord.

Mais c’est surtout quand on s’écarte de l’équateur dans les deux sens, que la différence des climats devient trop tranchée pour qu’on puisse l’expliquer par de simples considérations locales, sans faire intervenir une action cosmique d’un ordre supérieur. Les renseignements rapportés par la mission du cap Horn, confirmant d’ailleurs cc que nous savions déjà de la température de Port-Famine, dans le détroit de Magellan, me paraissent résoudre la question, en nous donnant un terme de plus de l’échelle ci-après ; dans laquelle j’ai pris à dessein, comme termes de comparaison pour l’hémisphère nord, Christiania et Lisbonne plus particulièrement soumises à l’influence modératrice du Gulfstream.

Dans l’hémisphère boréal, l’écart des températures extrêmes ne cesse de croître depuis l’équateur jusqu’aux régions polaires ou règnent de si rigoureux hivers. En est-il autrement dans l’hémisphère austral, comme sembleraient l’indiquer les chiffres précédents ? Le climat du cap Horn et du détroit de Magellan, que de simples considérations de courant et d’exposition ne sauraient expliquer, est-il une anomalie exceptionnelle ; ou bien la loi indiquée se continue-t-elle au delà, jusqu’au pôle magnétique du Sud, où la compensation des températures s’opérant en entier, l’hiver serait aussi chaud, peut-être plus chaud que l’été ? Je serais assez porté à le croire, et ainsi s’expliqueraient les anomalies signalées dans les explorations, où, tandis que Cook et Dumont d’Urville, choisissant la saison qui leur paraissait la plus propice, n’ont pu dépasser le cercle polaire, Wed et Ross, en février et mars, dans une saison moins favorable, analogue à celle d’août et septembre de notre hémisphère, où déjà toute navigation cesse dans les régions du pôle, ont facilement atteint le 78° vers le Sud, et n’ont été arrêtés que par des terres qui leur barraient le passage.

Il me parait regrettable que, pendant qu’il a été fait tant d’hivernages dans les régions polaires du nord, il n’en ait été, que je sache du moins, tenté aucun al ! voisinage du pôle sud, où l’entreprise n’offrirait cependant ni plus de dangers ni plus de difficultés.

En attendant qu’une expédition de ce genre vienne, bientôt peut-être, donner une confirmation nouvelle aux idées que je viens d’émettre, l’action tellurique, telle que je viens de la définir, n’en est pas moins la seule cause qui me paraisse pouvoir expliquer les anomalies de la courbe des températures de notre hémisphère.

Latitudes Températures Différence
Hiver Été
Pôle magnétique nord 70,2 -33 + 2,1 35
Christiania 59,55 - 3,8 15,3 19,1
Lisbonne 38,42 + 11,33 21,7 10,4
Saint-Denis (Réunion) 20,82 22,6 26,7 4,8
Équateur 27 27 0
Rio-Janeiro 22,5 20,5 26,1 5,6
Cap de Bonne-Espérance 33,55 14,8 23,4 8,6
Baie d’Orange 55 3,6 7,2 3,6
Pôle magnétique du Sud  ?  ?  ?  ?

Son influence n’a pas une moindre importance géologique. Soumise à la périodicité des équinoxes, elle peut nous rendre compte de beaucoup de variations de climat qui, à des époques géologiquement éloignées, ont pu dans le passé, devront probablement dans l’avenir, se reproduire en un même lieu. C’est ainsi qu’on peut comprendre que le climat de l’Algérie et celui du Sahara aient pu être il y a douze mille ans et doivent revenir dans douze mille ans, respectivement analogues aux climats de Sydney et de la Nouvelle-Hollande aujourd’hui si différents.

Il n’est pas du reste besoin d’attendre des milliers d’années pour voir se produire cette transformation. Elle se manifeste déjà dans des proportions presque appréciables dans la durée d’une vie humaine. Les observations faites à Paris mettent en évidence une diminution de près d’un degré en deux siècles dans l’écart des températures moyennes de l’hiver et de l’été ; et ce fait me paraît incontestable, car si les défectuosités du thermomètre peuvent empêcher de comparer les températures absolues, elles restent sans influence sur leurs différences.

Le fait, reconnu à Paris, ne s’est pas moins vérifié à Montpellier, ainsi que le prouvent les séries d’observations mises en regard par M. Hoche dans une étude dont j’aurai à parler tout à l’heure. Son accélération serait même plus grande, car c’est en un siècle et non en deux, de 1750 à 1850, que se serait produite cette même réduction de 1.0 dans l’écart des températures d’hiver et d’été.

2.

En dehors de cette déformation principale qui me parait résulter de l’action tellurique, la courbe des températures présente dans notre hémisphère un très grand nombre d’irrégularités de moindre amplitude, qui n’en méritent pas moins de fixer notre attention.

Si nous analysons en effet, non plus la courbe modifiée par la cumulation des moyennes, qui nous a servi à faire ressortir l’action tellurique, mais la courbe réelle des températures journalières, résultant de la moyenne d’un grand nombre d’années, on reconnaît que les températures n’y vont pas en croissant ou en décroissant d’une manière uniforme suivant le cours des saisons, mais que d’un jour à l’autre elles présentent fréquemment des différences de signe contraire. Sur la courbe de Paris, notamment, on ne trouve pas moins d’une soixantaine de dentelures de ce genre.

Ainsi que le constatait un de nos plus éminents professeurs de la faculté de Montpellier, M. Roche, dans une étude très remarquable qui a servi de point de départ à mes recherches personnelles sur cette importante question :

« Les accidents de la courbe des températures ne sauraient être attribués au hasard, Ils tiennent à des causes bien réelles se reproduisant à des époques régulières, avec une intensité constante. Ces irrégularités sont à la fois générales et permanentés, étendant leur influence à de grandes distances, et il parait impossible de ne pas les rattacher au mouvement du soleil, ce grand régulateur dé la température terrestre. »

En admettant cette dernière conclusion, j’ajouterai toutefois qu’il ne peut être ici question du mouvement annuel, mais bien du mouvement de rotation du soleil, qui. par la courte durée de sa période, se trouve seul en rapport avec le nombre si considérable des dentelures de la courbe des températures.

Pour que cette explication soit plausible, il faut, en premier lieu, que, l’année solaire corresponde à un nombre exact de rotations, ce qui dès l’abord ne parait pas être. Bien que la rotation solaire, mesurée sur le déplacement des taches, paraisse avoir une vitesse variable sur chaque parallèle, on ne saurait contester que cette vitesse n’ait au fond, pour mesure exacte, la valeur trouvée à l’équateur, qui est de 25,187 jours. Or, si l’année de 365,24 jours n’est pas un multiple exact de ce nombre, elle paraît l’être de sa moitié, qui y est contenue vingt-neuf fois. L’année terrestre correspond donc à 29 demi-rotations réelles du soleil, ou 27 demi-rotations relatives, ramenant périodiquement les deux parties d’un même méridien opposées à 180 degrés, en face de la terre à des intervalles égaux de 13,54 jours.

Il résulte de cette circonstance que, si le phénomène de la variation de l’intensité solaire devait être en concordance avec la durée entière d’une rotation solaire, ainsi qu’il résulterait par exemple de l’inégale intensité de deux faces opposées du soleil, chaque rotation devant produire dans cette hypothèse une ondulation dans la courbe des températures, ces ondulations se trouveraient en fait en discordance d’une année à l’autre ; ce qui, à la rigueur, pourrait très bien se traduire par un nombre double d’ondulations apparentes dans une moyenne générale d’un assez grand nombre d’années. Mais, si l’on groupait séparément les années paires et impaires, on devrait voir ces périodes moyennes se dédoubler et nous donner alternativement pour chaque série treize et quatorze ondulations diversement placées, mais équidistantes.

Si peu probable que me parût cette hypothèse d’une inégalité de température ou d’action rayonnante de deux méridiens solaires opposés qui devraient eux-mêmes varier avec le mouvement terrestre, j’ai cru nécessaire de vérifier le fait.

Reprenant la série des températures moyennes observées à Montpellier de 1857 à 1866, qui avait servi de base principale au mémoire de M. Roche, je les ai groupées en deux séries distinctes d’années paires et impaires, et j’ai constaté que les ondulations de la courbe d’ensemble ne se dédoublaient pas, qu’elles se retrouvaient au même nombre de vingt-sept pour chaque série, disposées dans le même ordre, à des dates parfois très différentes, en général inégalement distantes, s’accusant, en somme, beaucoup plus nettement dans les séries partielles qu’elles n’avaient pu le faire dans la série d’ensemble, malgré la précaution qu’avait eue M. Roche de cumuler les moyennes de trois en trois jours.

Le phénomène de la variation des températures n’est donc pas lié à la période totale de la rotation solaire, mais à la demi-période, ce qui est absolument inexplicable dans l’hypothèse où l’inégalité de radiation dépendrait du méridien solaire, et ressort au contraire comme une conséquence naturelle et nécessaire de ma théorie de la circulation calorifique, impliquant l’existence d’un équateur d’énergie, centre d’émission maxima du flux calorifique.

On comprend, en effet, que l’intensité de la radiation perçue pour l’ensemble de notre globe à un moment donné doit dépendre de la position qu’occupe, par rapport à cet équateur d’énergie, le point que j’appellerai radiant, de la surface solaire, situé sur la ligne des centres des deux axes, foyer réel de l’émission normale d’énergie calorifique qui nous atteint.

L’intensité relative de cette radiation doit être considérée comme proportionnelle au carré du cosinus de la hauteur angulaire du point radiant sur l’équateur d’énergie.

Elle sera à son maximum quand la ligne des centres coïncidera avec la ligne des nœuds des deux équateurs solaires, à son minimum dans les positions opposées à 90 degrés.

Si nous appelons \alpha l’angle des deux équateurs solaires, la variation de l’intensité radiante, soumise à la périodicité de la rotation qui tous les vingt-sept jours, nous ramène le même méridien, présentera dans le même temps deux phases, qui seraient égales si la terre restait constamment dans le plan de l’équateur solaire ; qui, en fait, sont inégales et soumises elles-mêmes à une période de croissance et de décroissance alternantes à raison de l’angle d’inclinaison \beta de l’écliptique sur l’équateur solaire et de la situation de la ligne des nœuds solaires que la terre atteint vers le 1er juin et le 1er décembre.

En dehors de ces deux époques similaires, où les deux phases de variation de l’intensité radiante étant égales, sa moindre valeur est représentée pour cos² \alpha, ce minimum varie d’une période ’et d’une phase à l’autre, atteignant ses valeurs extrêmes cos²(\alpha - \beta), cos²(\alpha + \beta) vers le 1er mars et le 1er septembre de chaque année, quand la terre se trouve à son maximum de distance de l’équateur de rotation solaire.

En ajoutant quelques années d’observations thermométriques à celles qui avaient servi à M. Roche, opérant sur une période de dix-huit ans (1857-1874), j’ai obtenu comme résultat le tableau ci-joint qui indique avec une approximation assez grande l’emplacement des dates moyennes de ces minima [3] de température normale résultant de la variation de la radiation solaire. Il est d’ailleurs aisé de comprendre comment la superposition de ces chiffres dans une longue série d’années consécutives peut donner un nombre à peu près double de minima apparents, tels qu’on les constate sur la courbe de Paris.

3.

Les chiffres du tableau qui précède, dont quelques-uns pourraient peut-être varier d’un jour ou deux, si l’on faisait porter les moyennes sur un nombre d’années d’observation plus considérable, s’appliquent surtout au climat de Montpellier. Ils ne seraient peut-être pas identiquement les mêmes pour des localités de latitude différente. La comparaison des deux séries d’observation mises en regard par M. Roche, distantes d’un siècle environ prouve d’ailleurs que dans ce laps de temps la position relative de ces points de température minima n’a pas sensiblement changé, ce qui indique que le cycle de deux ans liant la durée de la révolution terrestre annuelle à celle de la rotation solaire, représente bien une période réelle, absolument invariable, ou du moins ne pouvant se modifier qu’à de très lointains intervalles.

Quelque exactitude relative que puissent. avoir les chiffres de ce tableau, on aurait tort d’y voir- autre chose que ce qui y est réellement, de les considérer comme une probabilité de minimum de température pour un jour donné, tandis qu’ils ne représentent en fait qu’une moyenne, ce qui est bien différent. Quand on compare en effet ces dates aux températures réelles d’une année quelconque, on reconnaît que si parfois il y a identité dans la marche des courbes pour une série de périodes mensuelles consécutives, dans d’autres circonstances, je dirai même le plus souvent, il y a discordance complète, les minima de température se trouvant rejetés à droite ou à gauche de leur position théorique, parfois même remplacés par de véritables maxima. Toutefois dans ce dernier cas, l’emplacement du minimum normal n’en reste pas moins indiqué par deux minima symétriques, ainsi qu’il arrive dans le fait de l’interférence ou de la superposition de deux séries d’ondulation discordantes d’amplitude à peu près égale.

Quelle est la cause réelle de ces ondes concurrentes qui tour à tour bouleversent ou renforcent les ondes thermométriques résultant de la rotation solaire ? A cet égard mon opinion n’a pas varié. Dès le premier jour j’ai pensé qu’on ne pouvait la chercher que dans l’influence lunaire ; et, bien que j’en eusse entrevu le mode réel d’action, il ne m’en a pas moins fallu deux mois de travail assidu pour le mettre nettement en lumière.

Je regrette que les homes de cet article ne me permettent pas de rappeler, même sommairement, quelques-unes des illusions et des déceptions que j’ai tour à tour rencontrées dans cette laborieuse recherche ; je me contenterai d’en résumer les conclusions qui me paraissent les plus probables,

La lune agit sur la température terrestre en modifiant l’un de ses éléments, le flux tellurique, suivant qu’elle accélère ou ralentit la vitesse de la planète, qu’elle lui restitue ou lui emprunte de la force vive. Les modifications se trouvent ainsi liées aux deux périodes du mouvement orbitaire dont la durée variable est de 25,25 jours en moyenne et du mouvement synodal ou mois lunaire de 29,53 jours.

Dans la révolution orbitaire, la lune agit positivement quand elle va du périgée à l’apogée, négativement dans le sens de l’apogée au périgée ; les maxima d’action positive et négative peuvent être considérés comme se trouvant aux quadratures qui suivent ou précèdent le périgée à cinq ou six jours de distance.

Des effets analogues résultent du mouvement synodal. Le centre de gravité des deux astres conservant toujours en principe son mouvement uniforme, l’action lunaire est positive quand la lune, se trouvant en arrière, repousse la terre en avant ou premier quartier , négative dans le cas contraire au second quartier.

Cet effet principal doit être toutefois légèrement modifie lui-même par l’action solaire qui m’a paru reporter les deux maxima à un ou deux jours au delà des quadratures dans le sens de l’octant suivant.

Ces deux actions combinées se trouvant en fait en corrélation avec le mouvement réel de la lune, je serais certainement arrivé il des résultats plus précis, si j’avais pu connaître les variations journalières de ce mouvement. Mais, par malheur, cet élément de comparaison ne se trouve pas explicitement produit dans le recueil de la connaissance du temps. On ne peut l’en déduire que par des calculs très longs et très laborieux que, dénué comme je le suis aujourd’hui de tout moyen matériel d’études, j’ai pu à grand’peine faire effectuer pour quelques mois.

Provisoirement j’ai dû me borner à vérifier sur des tableaux graphiques la prédominance générale des diverses actions que je viens d’indiquer, représentant en somme pour chaque révolution lunaire de vingt-sept à vingt-neuf jours une moyenne de 8 points de maximum et de minimum, dont 4 à date fixe résultant de l’action solaire, et 4 variables provenant de l’action lunaire.

4.

Ces indications théoriques seraient déjà très probablement suffisantes pour servir de base à des formules empiriques qui me permettraient de déterminer avec une assez grande approximation les variations journalières de la température, si son intensité moyenne ne se trouvait soumise à des perturbations considérables qui, tout en conservant la forme relative des ondulations mensuelles, peuvent parfois en renverser complètement le sens réel.

J’ai donc jugé nécessaire, avant d’aller plus loin dans cet ordre d’idées, d’étudier les actions planétaires qui me paraissent devoir différencier les années et les saisons, comme la lune différencie les jours du mois. Cette nouvelle étude devant porter sur de plus longues périodes, il n’y avait aucun inconvénient, je pourrais même dire qu’il y avait avantage, à substituer aux courbes des températures journalières. des courbes de températures moyennes cumulées sur une durée suffisante pour effacer les petites fluctuations lunaires. A défaut d’autre ressource, j’ai dû me contenter des moyennes mensuelles de Paris, publiées dans l’Annuaire de l’Observatoire.

J’ai, en conséquence, représenté graphiquement les courbes des soixante années comprises de 1807 à 1866, en rapportant les températures non au zéro thermométrique usuel, mais à la température moyenne du mois correspondant.

J’ai ainsi obtenu un tableau graphique comprenant soixante bandes horizontales superposées, sur lequel sont figurés par deux teintes différentes les écarts des températures observés depuis soixante ans. et j’ai de plus indiqué par des signes particuliers, chacun à leur date, les points des révolutions planétaires qui me paraissaient de nature à pouvoir exercer quelque influence sur la marche des températures.

Ce tableau graphique qui, dans sa forme, a l’avantage de parler aux yeux, me parait ne devoir laisser subsister aucun doute sur la réalité du principe si souvent nié, de parti pris, de cette influence planétaire,

Les variations de température ne sont nullement distribuées au hasard ; et, dans leur ensemble, il est impossible de méconnaître dès l’abord une sorte de loi de balancement qui, à intervalles plus ou moins grands, compense les écarts de sens divers ainsi qu’il arrive dans l’interférence d’un grand nombre d’ondulations d’amplitudes diverses, dont chacune laisse sa trace visible dans l’ensemble. C’est ainsi qu’à chaque changement brusque de température creusant un profond silllon dans le froid, correspond en général, en avant ou en arrière, une saillie de chaleur équivalente. De même, à une série d’années ou de saisons successives, ayant notablement dépassé la moyenne de tempéérature, correspond une ’série analogue de temps froid.

D’une manière assez générale on peut dire que les changements de signe, tant pour les grandes que pour les petites ondulations, correspondent à une époque de périhélie planétaire.

Ainsi, par exemple, le.périhélie de Jupiter, en général précédé et accompagné d’une série de temps froids, est toujours suivi à un an ou dix-huit mois d’intervalle, d’une série de saisons très chaudes. Cette dernière règle ne comporte pas d’exception dans mes tableaux, et c’est dans cette catégorie qu’on doit notamment ranger toutes les années les plus chaudes de ce siècle, 1810-1811, 1822, 1834, 1846, 1858-1859.

Si l’influence du périhélie de Jupiter était un fait prévu qui ne pouvait me surprendre, il n’en est pas de même de l’action incontestable et très marquée de la planète Mercure, qui aurait sur la variation des saisons annuelles une influence comparable à celle de la lune sur les températures mensuelles. Je ne saurais expliquer autrement, en effet, l’existence presque constante sur mes tableaux de températures différentielles, de quatre ondulations annuelles plus ou moins marquées, correspondant chacune aux révolutions de Mercure. De même que pour la lune, toutefois, les périhélies de la planète ne correspondent pas à un même point de l’ondulation. Si clans un assez grand nombre de cas ils coïncident avec le changement de signe des températures, en avant de la saillie positive, ils n’en sont pas moins souvent reportés au delà près du sommet, et quelquefois jusque dans la branche descendante. Autant que j’ai pu le reconnaître, ces déplacements ne seraient pas indéterminés, mais suivraient une certaine marche méthodique, dans un cycle de huit ans qui est celui de la concordance des révolutions de la Terre et de Vénus.

En dehors de ces actions orbitaires agissant indirectement sur nous par les variations qu’elles doivent apporter dans l’intensité de la radiation solaire, les planètes peuvent et paraissent exercer une action directe suivant qu’au voisinage de leur conjonction Inférieure ou de plus grand rapprochement, ces planètes accélèrent ou ralentissent le mouvement de la Terre. Le maximum de ces actions pondératrices se trouverait naturellement placé aux quadratures en élongation, avec changement de signe à la conjonction intermédiaire. Ce dernier effet m’a paru surtout nettement marqué pour Jupiter et Vénus, dont les actions, concordant à peu près tous les trois ans, pourraient produire des effets analogues à l’abaissement anormal de température que nous avons éprouvé cette année [4] pour cette cause, pendant les mois de mai et juin.

5.

Le principe de la conservation de l’énergie, base essentielle de ma théorie, n’est autre, en fait, que le principe de la conservation des moyens mouvements, tel qu’il est admis par tous les astronomes, comme un correctif indispensable de la théorie de l’attraction.

Les pertes et gains de force vive éprouvés pour chaque astre planétaire devant se compenser à plus ou moins long intervalle, il est assez naturel d’en conclure, ainsi que j’y ai été conduit par d’autres considérations, qu’il n’y a en réalité ni perte ni gain de force vive résultant d’une force autre que le mouvement lui-même, mais un simple balancement d’une somme constante de forces vives.

Ce principe seul est indispensable autant qu’il me paraît incontestable. Les explications, par lesquelles la quantité d’énergie qui agit momentanément sous forme de flux calorifique peut être rattachée aux variations alternantes de force vive dans chaque astre en particulier, n’ont qu’une importance secondaire.

Parmi les diverses hypothèses qu’on peut concevoir à cet égard, les suivantes sont celles qui m’ont paru le mieux en rapport avec la réalité des faits nouveaux que je viens de signaler aussi bien que des faits déjà connus de la physique et de l’astronomie générales.

1° L’énergie ou force vive de mouvement se transmet d’un corps céleste à l’autre par l’intermédiaire d’un fluide général, l’éther, qui, cédant aux poussées qu’il reçoit des corps célestes, percevant l’énergie qu’ils lui transmettent sans pouvoir l’absorber, la leur restitue intégralement, par une série d’ondes concentriques à peu près comme on pourrait comprendre qu’un navire retrouverait à l’arrière l’impulsion qu’il imprime à l’avant, si les ondes liquides intermédiaires n’absorbaient pas cette énergie.

2° Le mouvement ondulatoire qui ramène au corps céleste l’énergie transmise à l’éther se produit sous forme de tourbillons concentriques, dans lesquels on doit distinguer deux modes d’action très différents : les ondulations normales ou verticales dans le sens de la ligne de propagation et les ondulations tangentielles ou horizontales, perpendiculaires à cette ligne de propagation. Les premières déterminent la force attractive des corps célestes ; les secondes constituent le flux calorifique, lumineux, électrique, etc., manifestant son action sous diverses formes, mais ayant au fond même origine.

3° Tout corps céleste en mouvement produit des ondulations tangentielles ou calorifiques : par son mouvement de rotation qui détermine une onde générale dont l’intensité décroît de l’équateur aux pôles et par son mouvement de translation qui détermine une zone annulaire d’ondulation suivant le grand cercle perpendiculaire à la trajectoire.

La combinaison de ces deux ondes donne lieu à une ligne de maximum d’intensité que j’ai appelée équateur d’énergie, diversement inclinée sur l’équateur de rotation suivant le rapport des deux vitesses du corps céleste. L’emplacement précis de cet équateur doit varier avec ces vitesses, et l’intensité du flux calorifique peut être considérée comme étant la source d’une quantité constante dépendant de la vitesse de rotation qui est immuable, et d’une quantité variable proportionnelle au carré de la vitesse de translation.

4° Nous avons donc ainsi déterminé deux causes principales et essentielles de la température d’un corps planétaire quelconque et de notre terre en particulier ; le /lux solaire, qui, suivant notre marche sur l’écliptique, détermine le retour périodique des saisons, et le flux que j’ai appelé tellurique, qui, provenant de l’action propre de la terre, produit lui-même deux saisons principales, un été et un hiver, dont les points culminants doivent se présenter à des époques différentes, suivant le mouvement de précession des équinoxes.

Les deux causes principales des variations de la température qui donnent aux saisons leur caractère distinctif dans les deux hémisphères terrestres sont elles-mêmes sujettes à des fluctuations dépendant en principe de l’inégalité accidentelle de vitesse que peuvent éprouver dans leur marche la terre et le soleil.

6.

Les principaux faits que j’ai relevés dans le cours de cette étude me paraissent en parfait accord avec les principes théoriques que je viens de formuler. En tout cas, parmi ces faits, il en est deux dont, en dehors de toute idée théorique préconçue, je ne crois pas qu’on puisse contester l’évidence ; c’est la dissymétrie de la courbe des températures dans les deux hémisphères terrestres et les vingt-sept ondulations, à deux phases, du cycle bisannuel de la rotation solaire.

Les autres faits se rattachant il l’action lunaire, et plus généralement à l’action planétaire, sont peut-être un peu plus problématiques. Ils ne m’en paraissent pas moins trop vraisemblables, trop conformes aux principes d’une saine philosophie naturelle, pour que je ne doive pas les considérer comme les bases sérieuses d’une méthode qui, dans un avenir plus ou moins prochain, devra nous conduire il une prévision des températures journalières ou mensuelles au moins aussi exacte que celle des marées.

Les deux phénomènes sont de même ordre. Celui qui nous occupe cependant, beaucoup plus complexe, dépend d’un bien plus grand nombre d’éléments. Quand on réfléchit au temps et aux laborieux calculs qu’il a fallu pour donner quelque concordance théorique au fait des marées dont la cause était depuis longtemps connue, dans son principe, on ne saurait exiger que, du jour au lendemain, je pusse fournir à l’appui de mes idées une formule pratique définitive.

Ce dont je suis certain, c’est que cette formule existe, et la seule prévision que je veuille me permettre aujourd’hui, c’est qu’on arrivera à déterminer les variations de température en chaque lieu avec une précision presque égale il celle des mouvements astronomiques dont elles dépendent en réalité.

A. Duponcel


[1En fait, ma théorie n’implique nullement, comme j’avais pu le croire un moment, que l’action mécanique émise sous forme de chaleur doive être nécessairement restituée sous le même état au réservoir central de l’énergie solaire. L’essentiel est que l’énergie, qui ne peut se perdre, y revienne intégralement sous une forme quelconque.

L’émission calorifique ou lumineuse, caractérisée par sa composante transversale à l’émission, peut parfaitement être régénérée sous cette forme particulière par le fait du frottement de l’éther résultant du double mouvement du soleil. Ainsi que dans le corps humain, le sang veineux est transformé en sang artériel par son passage à travers les poumons.

Le grand cercle sur lequel se produit le maximum d’émission que j’appelle équateur d’énergie doit occuper une position moyenne entre l’équateur de rotation et le grand cercle de frottement perpendiculaire au mouvement de translation. L’existence de ce grand cercle d’émission, analogue à notre équateur magnétique, qui doit se retrouver dans tous les corps célestes, est bien plus évidente encore dans les astres stellaires que dans le soleil lui-même. Seule, en effet, cette hypothèse peut nous rendre compte de la variabilité de l’éclat des étoiles qui nous paraissent plus ou moins brillantes suivant que le mouvement de rotation approche ou écarte notre rayon visuel de ce grand cercle d’émission.

[2Comptes rendus de l’Académie des sciences du 13 avril 1874

[3Je me suis borné aux minima pour ne pas donner trop de développement à ce tableau. Mais les maxima intermédiaires ne sont pas moins nettement indiqués. La différence moyenne représentant le creux des vingt-sept phases d’ondulations annuelles est de 23°, à Montpellier, mais cet écart va jusqu’à 4 et 5° pour les phases de plus longue durée en mars et en novembre.

[4Sans vouloir me hasarder encore à formuler aucune prévision thermométrique précise, je crois pouvoir signaler la grande analogie de température qu’a jusqu’ici présentée l’année 1884 avec l’année 1860, pendant laquelle les planètes les plus influentes, Jupiter et Vénus, ont occupé des positions similaires à la veille d’un maximum de taches solaires.

Si cette analogie devait se continuer, la température qui a présenté un grand écart en plus en janvier, un grand écart en moins en juin, reprendrait une marche normale un peu inférieure toutefois à la moyenne jusqu’à la fin de l’année. Mais c’est surtout au point de vue de l’action des effets indirects ou des causes locales, qu’il sera intéressant de continuer la comparaison, et devérifier si, comme j’ai lieu de le craindre, l’année 1884 ne serait pas, comme celle de 1860, caractérisée dans la région de Montpellier par des pluies torrentielles et des inondations en décembre.