La transparence de l'atmosphère et l'absorption par l'oxygène

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La transparence de l’atmosphère et l’absorption par

l’oxygène

M. J. Duclaux

To cite this version:

LA

TRANSPARENCE

DE

L’ATMOSPHÈRE

ET

L’ABSORPTION

PAR

L’OXYGÈNE

Par M. J. DUCLAUX.

Sommaire. 2014 L’expérience montre _qu’il existe parfois au voisinage du sol, et

notam-ment en hiver, des masses d’air dont la transparence est au moins _{égale à celle que l’on} déduit de la théorie de la diffusion moléculaire. On les reconnait par la visibilité d’objets

terrestres très lointains. Ces masses s’étendent horizontalement sur plusieurs centaines de kilomètres et verticalement sur une fraction notable de _{l’épaisseur} totale de

l’atmo-sphère; peut-être sur toute la _{troposphère.}

La discussion des causes de trouble de l’air _{atmosphérique} montre _qu’il contient

norma-lement, à toute altitude, des _quantités de matières à l’élat solide ou liquide suffisantes pour augmenter dans des proportions très considérables son _pouvoir diffusant ou absor-bant. Parmi ces matières on _peut citer le nitrate et le nitrite _{d’ammonium,} le chlorure et le _perchlorate de sodium.

Ces masses _{d’air très pur ont été lavées par les pluies. Ce processus du purification} ne

s’étendant pas à l’air de haute altitude, on en _{déduit que celui-ci est beaucoup plus}

rare-ment pur, et que les coefficients d’absorption qu’on lui a _{reconnus, par exemple} par l’étude du _rayonnement solaire, sont trop élevés.

C’est donc sur _{l’air pur de basse altitude que l’on doit déterminer} les minima d’absorp-tion _{irréductibles,} correspondant soit à la diffusion _{moléculaire,} soit à une _absorption

proprement dite Les mesures faites autrement se _rapportent à un milieu indéterminé et

non reproductihle.

Il _n’y a _{pas de preuve que la disparition} du _{spectre solaire,} au delà de la bande de

l’ozone, soit due à un _{spectre d’absorption} continu de _{l’oxygène.} Le spectre de bandes de l’oxygène, qui recouvre toute cette région, est en effet très compliqué. Le coefficient

d’absorption mesuré pour une raie d’émission large, telle que celles du Cd, Zn ou Al est

un nombre indéterminé. Pour reconn itre une ab-orption continue de _{l’oxygène,} pou-vant expliquer la disparition du _spectre continu du soleil, il faudrait mesurer

l’absorp-tion soit d’une raie réellement _{monochromatique (Ag, Cu)} soit d’une région très étroite

(0.05Å) et convenablement choisie, d’un _spectre d’émission continu. Cette étude ne _peut se faire que sur un air de haute _{transparence;} l’efficacité des méthodes de laboratoire pour la purification de l’air est très douteuse Les coefficients _{d’absorption} pour les diverses radiations doivent être mesurés sur la mème masse d’air.

t. Il est

_{généralemplll}

_{admis que la}

_transparence

de l’air ne

_peut,

en aucun cas,

dépasser

une certaine limite fixée par la diffusion

_{moléculaire;}

c’est-à-dire _{que les}

coeffi-cients

_{d’absorption}

de l’air

_{atmosphérique,}

_pour toutes les

_longueurs

d’onde,

ne

_peuvent

être que

supérieurs

à un certain

minimum,

cillClilable à

_priori

_{par la formule de}

_Rayleigh

sous _{la forme donnée par Cabannès.}

Des observations

_{poursuivies depuis plusieurs}

_années,

et dont une

_partie

a été

_déjà

publiée (1)

m’ont fait douter que les

conséquences

numériques

de la théorie soient exactes.

En

_plusieurs

circonstances,

la visibilité

_d’objets

lointains s’est montrée bien meilleure

qu’on

n’aurait pu la

prévoir

par la tliéorie. Je reviendrai ultérieurement sur ces faits en donnant des chiffres definitifs, ceux _que

_j’ai

_déjà

donnés n’étant

_{qu’approchés.}

(1) de l’Observatoire de _Lyon t. _{2 (19?9),} p. 69 et 18’;1: t.12 (1930), p. 255; Coniptes rendus, t. 196

(l93~i}, p. la"2t; de l’ Instltu i 3 fév. 1931.

2. Pureté maxima de l’air. -~- Les observations

d’objets

terrestres à

grande

distance

_permettent

de donner sinon une définition

_{expérimentale,}

du moins les caractères

expérimentaux

d’une

_atmosphère

_parfaitement

_pure, .

La visibilité des

_objets

lointains

_peut

être

_appréciée

_{par des} observations en lumière totale

_{(ou blanche),}

ou _{par des obser;ations faites} au travers de filtres colorés ne laissant passer

qu’une

hande

plus

ou moins

_large

clu

_spectre.

_{L’expérience}

montre que la visibilité en lumière blanche, par un

_temps

très

clair,

est la même

_qu’en

lumière

_{monochromatique}

de

_longueur

d’oncle environ. Or l’air

_peut

être assez

_transparent

_pour

_permettre

avec cette radiation la vision à des distances

_supérieures

à 320 kilomètres.

_{L’atmosphère}

pure est donc celle

qui permet

de voir au moins à cette distance. Il

_n’y

a _{pas de raison} pour croire que ce soit une

_{limite ;}

au

contraire,

il est

_probable

_que ce chiffre de 320 kilo-mètres

peut

ètre

_dépassé

₍₁₎

_{mais que la}

_probabilité

de l’événement est d’autant

_plus

faible que la

transparence

est

_plus

élevée. Elle est

_déjà

_{faible poor 320}

_{kilomètres; aussi,}

_pour

ne _{pas être}

obligé

de raisonner sur un

_trop

_petit

nombre de _cas,

_{j’admettrai}

dans ce

_qui

suit

_qu’une

_atmosphère

_{pure est celle}

_qui

_permet

la visibilité à 250 kilomètres au moins. 3. Limite de

_{transparence. -}

Pour

_établir,

_par une voie

_purement

_{expérimentale,}

qu’il

y a un coefficient

d’absorption minimum,

il faudrait établir l’existence d’un chiffre

qui

serait souvent atteint sans

_{ètre jamais}

_dépassé.

_Prendre,

comme on le fait

_souvent,

le chiffre le

_{plus petit}

d’une série comme un minimum est une erreur de _raisonnement

gros--sière;

prendre

des moyennes est encore moins défendable.

-Fig, 1.

Fig. 2.

Plus

_{précisément,}

il faudrait

_porter

les chiffres sur un

_graphique,

en

_{représentant}

chaque

mesure _par un

_point

d’abscisse

_égale

au coefficient

_{d’absorption}

observé. Si le

groupement

des

_points

était

_représenté

_{par la}

courbe de

_fréquence

de la

_figure

1,

l’exis-tence d’une limite infranchissable L serait démontrée. Si au contraire les

_points

se

grou-paient

comme sur la

_figure

_2,

non seulement il

_n’y

aurait aucune raison de _{croire que le}

point

~-1

_ayant

l’abscisse la

_{plus petite}

_correspond

à un minimum

infranchissable,

mais on

pourrait

penser au _{contraire que la}

_disposition

des

_points

est une distribution de

probabi-lité,

et _{que le nombre} de mesures a été insuffisant pour faire

apparaître

les

_points

de

probabilité

très

faible,

silués encore

_plus

à

_gauche.

Il n’existe actuellement aucune raison

_purement

_{expérimentale}

de croire que la

répar-tition des

_points

soit celle de la

_figure

1,

et _{par suite l’existence d’ an minimum}

infranchis-sable est une

_conception

_{purement théorique}

soumise à tous les aléas des théories de

physique

mathématique,

aléas sur

_lesquels

il est

_superflu

d’insister.

_Cependant,

l’accord

qualitatif

général

entre la théorie de la diffusion moléculaire et les faits ne

_permet

_{pas de}

douter,

jusqu’à

preuve du

contraire,

de l’existence de ce minimum. Mais sa valeur

numé-(1) En admettant la relation _théorique entre l’absorption dans le bleu et l’absorption dans le jaune,

on déduit d’une observation faite en lumière bleue par 31. Gindre que deux _montagnes de 3 200 m peuvent

rique

est encore

_sujette

à discussion. Si d’une

_part

on a

jusqu’ici

obtenu des résultats

cohé-rentes en admettant les valeurs

numériques

données par la formule de

Rayleigh-Cabannes,

d’autre

_part

ces valeurs

numériques

sont inconciliables avec les faits bien constatés de visibilité lointaine que

j’ai précédemment

mentionnés et

_{qui exigent}

une diminution de

près

de

_{4 jll}

des coefficients

_{d’absorption}

_théoriques.

Cette contradiction m’a amené à

_reprendre

l’étude de la

_question

_par une _voie pure-ment

_{expérimentale.}

1. Nature des difficultés

_{expérimentales. -L’absorlotion}

de l’air sous la

_pression

normale est

_trop

_{faible pour}

_{qu’on puisse}

la mesurer au

_laboratoire,

sauf pour l’ultraviolet lointain. 1l est donc nécessaire

_d’opérer

sur des

_épaisseurs

considérables

_{d’atmosphère}

naturelle. Les méthodes à suivre sont alors toutes différentes de celles du laboratoire. Au

laboratoire,

avec un

_appareil

convenablement

établi,

les mesures sont

_possibles

tous les

jours,

et il

_n’y

a aucun inconyénient d

_employer

une méthode

_exigeant

un

_montage

compliqué.

Au

_contraire,

si on

_opère

avec l’air

naturel,

il faut se

_plier

aux circonstances. Il

_n’y

a rien de

_plus

_{variable que la}

_transparence

de

_{l’air ;}

on

_peut

attendre des mois avant d’avoir une

_atmosphère

_{pure. De}

_plus

cette

_atmosphère

ne vient pas chelcher

l’opé-rateur : c’est à lui d’aller la chercher là où il a le

_plus

de chance de la

trouver,

c’est-à- dire souvent fort loin. La méthode doit donc être

_simple

et

_{l’appareillage}

réduit au minimum. Toute installation fixe

_obligeant

à faire des mesures entre certaines date~ est condamnée à

_priori,

car si elle

_peut

fournir des

_nombres,

la

_probabilité

_{pour que} ces nombres se

rapportent

à un _{air pur est presque nulle.}

C’est

_pourquoi

la méthode des visibilités

_{éloignées, malgré}

ses

_défauts,

est la seule sur

_laquelle

on

_puisse

actuellement

_compter.

Il est d’ailleurs

_possible

de

_{l’appliquer}

avec

la même

_rigueur

que les méthodes de

laboratoire,

à condition de ne _{pas être limité par le}

temps;

bien que favorisé à certains

égards

par les conditions

locales,

je

ne

_compte

_pas,

pouvoir

présenter

avant

_plusieurs

années les résultats

_complets

d’une étude commencée en

1U28,

et à

_laquelle

il est

_déjà

arrivé

_qu’une

année _{entière passe} sans

_apporter

aucun élément

nouveau.

5. Variations saisonnières de la

transparence. -

Pour l’étude de ces

_variations,

j’a,i

dû

_compléter

mes observations

_personnelles

_{par d’autres}

_d’origines

diverses. On

trou-vera dans ce

_qui

suit

_quelques

références se

_rapportant

à des ouvrages ou

_{périodiques qui}

ne sont _{pas classés} comme «

scientifiques

». Je pense

_qu’il

_n’y

a aucune raison de

_rejeter

des observations évidemment sincères et méritant autant _{de confiance que les travaux de}

laboratoire.

Si,

pour être d’accord avec la définition donnée tout à l’heure d’une

_atmosphère

_pure, nous

_appelons

visibilité lointaine une visibilité à une distance

_supérieure

à 250 kilomètres

(en

lumière blanche ou

_jaune),

l’observation étant faite soit à l’eeil nu, soit avec une

lunette, nous _voyons

_qu’en

dehors de bien rares

_exceptions

ces visibilités ne s’observent

qu’en hiver;

et

_ceci,

_semble-t-il,

dans tous _{les pays} ou du moins dans toute 1

_Europe

occidentale. Des

textes,

qu’il

ne semble pas utile de citer

_ici,

car le fait est

_{généralement}

connu et hors de

contestation,

établissent

_qu’il

en est ainsi dans le

Jura,

les

_~’osges,

le Massif

central,

les

_{Pyrénées (Pic}

du

Midi),

la Méditerranée

_(Corse,

Ile Le fait est relaté

_également

dans le

_Rapport

établi par le colonel

Perrier

au

_sujet

~le la

_jonction

géodésique

de

_l’Espagne

_{(Sierra-Nevada)}

et des environs d’Oran. Il est

_décrit,

pour les

Alpes

Suisses,

dans les termes suivants

_{(’) :}

°

’

« Jamais le ciel n’est aussi étonnamment beau et _{transparent qu’en} hiver... Les vues dont on _jouit des sommets sont simplement merveilleuses. Les pics les plus âistants se dressent contre le ciel aussi nettement que ceux _{des panoramas} de Baedeker; le ciel et la terre semble confiner en une _{ligne parfaitement nette,}

presque dure. L’air est si limpide et il semble exister un tel vide atmosphérique dans ces paysages que,

s’il était _possible de les reproduire exactement sur une _toile, on _perdrait toute notion de distance o .

(1) :Marcel KuRz, Alp1’nisrne hivernal, p. 15. Ce livre contient de nombreux témoignages de la limpidité

Il est intéressant de noter _que cette

_augmentation

de

_transparence

_{n’est pas limitée}

aux couches basses de

_{l’atmosphère,}

car elle a été

_{remarquée également}

au sommet du Mont Blanc

_(~.8U7

_{m) (1).}

_{Elle n’est pas}

_explicable

_par une illusion

_provenant

de ce _{que les} contrastes seraient réellement

_plus

grands

en hiver

_qu’en

_été;

au contraire, les contrastes

observés en haute

_montagne

sont en _moyenne

_{plus grands}

en

_été,

car la

_superficie

des

pentes

neigeuses exposée

norlnalement aux _{rayons solaires} est alors

_{beaucoup plus grande.}

En

_montagne,

la saison des

_{grandes transparences}

s’étend

_{généralement}

de novembre à février ou mars, comme le montrent deux

_{statistiques indépendantes}

établies à

l’Obser-vatoire du

_{Puy-de-Dôme,}

_{l’une par B. Brunhes} en 1908

_(2),

_{l’autre par M. de}

_Lagaye

en

193 1

_(1).

Ces dates sont _{confirmées par des observations moins}

_précises

faites dans le Jura

(Faucille),

les

_{Vosges (Hohnpck)}

et au Pic du Midi.

_statistiques

fuites pour des stations moins élevées et

_proches

des villes

₍₄₎

ne

_peuvent

_{pus être utilisées} ici. car en ces

_points

les

causes de

_pollution

de l’air sont

_beaucoup

_plus

actives en hiver

_qu’en

_été;

de telle sorte que la relation entre la visibilité et la saison

_peut

être

_inversée,

comme elle l’est normale-inent par

exemple

Douvres et Caluis.

U. Etendue des zones de

transparence. -

L’augmentation

de la

_transparence

en ne

_peul

_{pas être}

_prévue

_{par la théorie. Au contraire celle ci}

_indiquerait

un maximum de

_transparence

en

_été,

au moment où la densité de fuir est la

_plus

faible. Les faits ne

peuvent

donc

_{s’expliquer}

que par une variation de la

_composition

de

_l’air,

en

_prenant

ce

mot dans le sens le

_{plus large.}

Parmi les éléments normaux, seule la valeur d’eau est

plus

abondante en été

_qu’en

hiver. _{Il n’est pas douteux que la vapeur d’eau diminue la}

_transparence

de l’air pour certaines

_radiations,

_{puisqu’elle}

a des bandes

_{d’absorption}

dans le

_spectre

visible

(notamment

la bande de la

_pluie

dans le

_{jaune) (â).}

Mais ces

_{bandes, qui}

sont assez

étroilelnent

limitées,

ne _{suffisent pas à}

_expliquer

les variations de visibilité dans tout le

spectre ;

car en admettant

_qu’elles

_éteignent

_{complètement}

_{les rayons}

_jaunes,

la visibilité

serait assurée par les rayons verts d’un côté et _{les rayons rouges de l’autre.}

_{D’ailleurs,}

si la vapeur d’eau avait un rôle

_important,

l’air serait

_toujours

_{opaque dans les}

_régions

tropicales,

car _{il y} est

_{généralement}

saturé. La

_quantité

_{de vapeur d’eau contenue dans}

ces

_régions,

_{par mètre cube}

_d’air,

est

_plus

du

_triple

de ce

_qu’elle

est à 1 OUO mètres

d’altitude en

_Europe;

la _{visibilité devrait dune y être réduite} au

_tiers,

et ramenée au maximum à 100

kilomètres,

résultat contraire à

_{l’expérience (golfe}

du

_Mexique

_par

exemple).

Le constituant

_qui

diminue la

_transparence

de l’air en été est donc un consignant

anormal,

ou

_plutôt,

_pour ne _{pas restreindre le}

_champ

des

_hypothèses,

l’état de l’air non

transparent

est un _{état anormal. Nous pouvons}

_désigner

cet état sous le nom de étai

et

_appeler

brume ce

_qui

le caose ; ainsi

entendue,

la brume

_comprendra

noir seulement des substances

_{matérielles,}

_{mais aussi le manque}

_{d’homogériéité}

de l’air causé par le les différences de

température,

les mouvements de convection ou

tour-biHonnaires, etc...

°

Les masses d’air non brumeux

_peuvent

avoir une étendue de

_plusieurs

centaines de kilomètres. Les observations

_qui

le montrent ne sont _{malheureusement que}

_{qualitatives,}

et ne

_permettent

_{pas le calcul exact des coefficients}

_{d’absorption,}

mais elles suffisent à montrer que ces coefficients étaient très voisins des chiffres

_théoriques

et très

proba-blement inférieurs.

Il Le Mont Blanc a été vu de l’altitude de 5 000 mètres

(en avion)

au-dessus de

La A-Jontagnf? (1932), p. 13t.

litteraire. t. 4, n° 32 _{(192 i).}

~° ) ~ ;e Cnrzgrès des SocIétés Savantes (1931).

Comptes rendus, t. 195 _{(193-2l p. 1301 ;} CHOr rendus. t. 194 (t:3?;, p. i Lumptes rendus. t. 196 (19 3), p. 208.

’

Thionvi!le,

en j juillet

1922

_(1).

La distance est 400

_km,

et

_{l’épais,,etir}

d’air

_lravei,di,

réduite aux conditions

_iiormales,

est _{280 kil. En admettant pour les coefficÜnL;;}

d’absorption

les chiffres

_théoriques,

on _{calcule que le} contraste entre les surfaces ?K’i-geuses et le ciel

_adjacent

était 4 pour 100. Il est tout à fait douteux

_{qu’un objet}

d’aussi faible étendue

₍₈

millièmes en

_longueur

et

_1}4

millièmes en hauteur)

_puisse

_{être aperçu} avec un contraste aussi faible.

2° Les monts du Cantal ont été

_{aperçus à}

F0153il nu _{par JBL}

_llugon,

du

Pic-du-Midi,

Je ~t3 novembre

19.io,

à la clislance de 31’i km.

_Epaisseur

d’air réduite 263 k117. La visibilïté était la même

_(ou

un _peu

_meilloure)i

au travers d’un filtre nc _{laissant passer que la}

partie

du

_spectre

autour de 0.58 _;u. Le contraste calculé en

_supposant

_{que les mires étaient}

entièrement

_neigeuses

est 6 pour t0i). Les

angles

apparents

sont encore bien

plus

petits

que dans l’observation

précédente,

soit () minutes

_{sexagésimales}

en

_largeur

_{(1,6 millième)}

et 2 en hauteur

(0,5

millième : -. en surface

_1/50

de la Lune au

_{premier quartier),}

et il est

encore

_plus

douteux

_qu’une

visibilité nette soit

_possible

avec un contrasle an,si

_petit.

3° La cime des Ecrins a été vue _{par M.}

_Garrigue,

du sommet du

_Canigou

en octobre

1931,

à la distance de km

_{(2). Epaisseur}

réduite 348 km. Contraste calculé

_(en

supposant

la mire absolument

_noire)

3,5

pour pour la

longueur

d’onde

_O.60¡J..

Ce

nombre est

_{plus petit}

encore _{que les}

_{précédents.}

Comme une

_partie

de la mire était en

plein

soleil,

il est

_impossible

de _{la supposer}

noire,

et le contraste réel est certainement bien

_plus

faible. La conclusion est donc la même.

Cette observation

_présente

ce caractère

_remarquable

_{que la}

_trajectoire

du _rayon

lumineux

_passait

sur une distance assez

_grande

à 300 mètres seulement au dessus du sol. Il n’est pas vraisemblable que l’air fût débarrassé de brume à une hauteur aussi

faible ;

par

compensation

il devait

être,

sur le reste _{du parcours,}

_{plus transparent}

encore _que De

l’indique

le contraste observé.

7. Etendue en

_{largeur. -}

Dans les

_{exemples qui précèdent,}

les visibilités n’ont été

observées que dans une seule direction. Elles montrent _{donc seulement que les} masses d’air sans brume

_peuvent

s’étendre en

_longueur

sur

_plusieurs

entaines de kilomètres.

Pour connaître en même

_temps

leur extension en

_largeur,

il faudrait que les

_grandes

visi-bilités fussent observées simultanément dans des directions différentes ou à

_partir

dle

points

différents. En même

_temps

on éviterait

_{l’objection}

_qu’un

_phénomène

_particulier

(par exemple

la

_présence

d’un

_nuage)

a _{pu fausser les conditions de} l’observation dans une

direction

_unique.

Il est vrai que la discussion des observations

(qu il

serait

_trop

_long

de donner

_ici)

ne laisse

_place

à aucune

_objection

de ce _{genre, mais la} réfutation serait encore

meilleures si les visibilités avaient été constatées simultanément dans

_plusieurs

d’reciious et par des observateurs différents. J’ai pu réunir le~ matériaux de celte démonstration. Le 12 décembre

1926,

l’atmosphère

était à Villard-de Lans

_{remarquablement}

_pure dans ladirection 1’. 1Ho

_E,

seule direction dans

_laquelle

l’horizon spj

_dégagé

LTlle

mon-tagne

située à 72 km et en

_plein

soleil était v!sible en noir sur le fond du

ciel,

avec un

contraste très au travers d un filtre bleu

_(longueur

d onde

_équivalente

_f1.).

Cetle distance

_équivaut

à une distance de 181)

_km,

_{pour l’observation} lurnière

blalche,

et

indique

une

_transparence

tout au voisine de la

_{transparence théorique.}

Le ciel était

_jusqu’à

_{l’horizon absolument pur} et _{bleu. Il n’avait par été}

_possible

de ln’el’

_parti

de

cette observation isolée

_qui

ne fournissait aucun élément

_quantitatif.

Un hasard m’a fait trois ans

_plus

tard trouver un court article ~’un

_{journal quotidien}

se

_rapportant

à la même

_journée

et _que

_{je reproduis}

ici,

les

circonstances

lui donnant la

valeur observation

_scientifique

é

(1) La _{uontagne (1923)1} p. 20. Le temps est _signalé comme beau à _{SLra.-bour-g, Lyon,}

Gap ;

peu nuageux à àXekz. Il y avait donc quelques nuages élevés : une telle siiuation équivalente au

point de vue du voile atmosphérique à un _{ciel pur.}

(2) Ga fer avril 1932.

cc _Colmar, la décenîbre 1926. - Ln

phénomèno qui mérite d’être _rapporté a _{étonné les promeneurs}

elominicaux. _{Depuis quelque} jours, le froid et un brouillard assez dense sévissaient dans la vallée du Rhin. Samedi soir, le thermomètre accusa 6 _degrés en montagne, le lendemain dimanche (12 décembre) fut telle-ment chaud _qu’entre 10 et 13 heures on _enregistra. dans la _région du Hohneck, jusqu’à 29 degrés au soleil. En même _{temps, l’atmosphère} fut si _{limpide qu’on put jouir,} des sommets des _Vosges, d’une vue extraordi-naire embrassant les Alpes et les _{glaciers. Vingt} neuf _degrés au soleil, à cette _époque, dans une _région

montagneuse, c’est certainement un beau record _(~) ».

Il se _{trouve que la direction de la visée faite du Villard-de-Lans passe à peu}

_près

exactement par le sommet du

_Hohneck,

à la clistance de 345 kilomètres. Le

_recoupement

des deux observations est donc

_parfait.

_{Le panorama du Hohneck}

_comprend

tous les hauts sommets des

_{Alpes depuis}

le Mont Blanc

_jusqu’aux

_Alpes

de

_Glaris;

les dis-tances varient entre _{180 et 250 kilomètres. La carte montre que la} zone de

_transparence

s’étendait ainsi du Nord au Sud sur

_plus

de 350 kilomètres et de l’Ouest à l’Est sur

_plus

de 200. Mais de

_plus,

l’intensité anormale du

_rayonnement

solaire

_(la

hauteur du soleil le 12 décembre étant au maximum

_19°)

_{montre que la}

_transparence

s’étendait

également

en

_hauteur,

_{c’est-à-dire que le}

_phénomène

_{n’est pas limité à la surface du} sol. La nasse d’air est étendue dans les trois ditîzejisiojis de

_l’espace.

Il serait intéressant de connaître

_plus

exactement ses limites : -.

_je

n’ai pu y

_{parvenir. D’après}

les

_{renseignements qu’a}

bien voulu me

_communiquer

M.

Jlathias,

l’Observatoire du

Puy

de-Dôme n’a rien observé d’anormal à la même date. Cet observatoire est situé environ 250 kilomètres

_plus

à

l’Ouest,

et il est

_possible

_{que la} zone de

_transparence

ne s’étendît pas aussi loin.

~ L’examen de la carte

_{météorologique}

ne révèle rien de

_spécial,

ou

_plutôt

il

_n’y

a _pa~ de preuve que ses

_{particularités}

soient en

_rapport

avec le

_phénomène.

Un

_plus

_grand

nombre d’observations serait nécessaire pour

qu’on

puisse

établir un lien entre l’état

général

de

_{l’atmosphère}

et I*existence des zones de

_{transparence.}

Je n’insisterai _{pas ici}

sur le côté

_{météorologique}

de ces

_{observations,}

bien

_qu’elles

_puissent

donner des

rensei-gnements

sur la circulation

_générale

de

_{l’atmosphère}

Deux

_{points cependant}

méritent d’être

_signalés.

En

_premier

lieu,

les visibilités

_{exceptionnelles}

s’observent très souvent au-dessus d’une mer de _nuages, et ceci encore ne

_peut

être

_expliqué

_{par la}

théorie,

car en

raison

du

_grand

_pouvoir

_{diffusant des nuages, le voile}

_{atmosphérique}

_{est presque deux}

fois’plus

intense au-dessus d’une mer _{de nuages}

_{qu’au-dessus}

du sol.

;

; En second lieu on

observe,

conformément à une tradition locale très

répandue,

que

les grandes

visibilités annoncent

souvent,

en été du

moins,

l’arrivée d’un orage. Mais on ne

sait

_{pas si le fait est dû à} une

_{particularité}

de la situation

météorologique

ou à

réchauffement

anormal de la surface du sol

_qui

_accompagne

la

_{grande transparence}

de l’air.

~ 8. Air de basse et de haute altitude.

- Nous _venons

de voir que de très

grandes

masses d’air

peuvent être,

en hiver, à peu

près complètement

débarrassées de brume et avoir une

_transparence

_qui

est au moins

_égale

et très

_{probablement supérieure}

à la

transpa-rence

_théorique.

D’autre

_part

les chiffres

_théoriques

ont

_jusqu’ici

été considérés comme vérifiés par l’ensemble des mesures relatives au

_rayonnement

solaire. Peut-être cette

véri-fication

n’a-t-elle pas la valeur

qu’on

lui attribue. Si nous l’admettons

_cependant

provisoi-rement,

nous sommes amenés à penser que l’air de basse altitude

_(qui

intervient seul dans les

_{visibilités) peut}

avoir une

_transparence

_{plus grande}

_{que l’air de haute}

_altitude,

_qui

intervient dans l’étude du soleil

_puisque

la moitié de la masse de

_{l’atmosphère}

_est

au-dessus

de 5 000 mètres. Cette

_hypothèse

_peut

sembler

hardie,

car l’observation

cou-rante

des ascensions en

_montagne

ou en ballon montre _{invariablement que la brume} est

plus épaisse

au niveau du sol. En réalité il

_n’y

a aucune

_{contradiction,}

et tout redevient normal si l’on _{réfléchit que de telles observations n’ont} aucun caractère

_quantitatif,

et

_que

chacun entend à sa manière le terme

_{d’atmosphère}

_pure; et ce _{que l’on}

_peut

en retenir est

simplement

qu’il

y a en

_général

moins de hrume à 4’000 mètres

qu’à

i 000 mètres

(et

- -

j

encore faudrait-il tenir

_compte

de la raréfaction de

l’air),

mais rien ne

_permet

d’affirmer que cette décroissance se continue encore au-delà de 4 000

mètres,

à 25 000 mètres et

plus

loin;

ni que le sens de la variation soit encore le même dans les circonstance

exceptionnelles

où l’air est

_déjà

très

_transparent

à 1 000 mètres.

9. Masse de la brume. - Il faut d’abord se rendre

_compte

de la

_{quantité pondérale}

de substance que contient la brume. Un tel

problème

est indéterminé. Mais on

_peut

chercher

_quelle

est la

_quantité

de substance solide ou

_{liquide qui}

suffit à donner une brume

_d’opacité

donnée. Cette

_quantité

est excessivement

_petite.

Pour la déterminer

_{quantitativement,}

_{j’ai dégagé}

dans

_{l’atmosphère}

d’un

laboratoire,

rendue

_{préalablement}

ammoniacale,

une

_quantité

d’acide

_nitrique

_pouvant

_{donner par} mètre cube environ 3 mgr de nitrate d’ammonium. L’air

_ayant

été rendu

_homogène

au moyen d’un

ventilateur,

j’ai

déterminé la brillance d’une couche d’environ 4 mètres

d’épaisseur

éclairée _par une lumière d’intensité connue. Cette brillance était

_égale

à 950 fois la brillance résultant de la diffusion

_{moléculaire,}

_{calculée par la formule de}

Rayleigh-Cabannes,

pour les rayons

jaunes.

En admettant une loi de

_{proportionnalité,}

on troue

_{qu’en supposant qu’il n’y}

_{ait pas de} diffusion

moléculaire,

il suffirait de

0,0037

mgr par mètre cube de nitrate d’ammonium pour

produire

une diffusion

_{équivalente.}

La

quantité correspondante

pour toute la hauteur de

l’atmosphère

est de 30 mgr par mètre carré.

Une autre

_expérience

a été faite dans les mêmes conditions avec de la fumée bleue de

tabac. En

_supposant

_{que toute la matière brûlée} se trouve sous la forme solide dans la

fumée,

il en _{faudrait pour}

_chaque

mètre carré

_{d’atmosphère}

480 mgr pour

reproduire

la diffusion moléculaire,. En réalité le

_poids

de la fumée n’est

_qu’une

toute

_petite

fraction du

poids

de la matière

brûlée,

probablement

moins de 1 pour

100,

et cette

_expérience

conduit au même résultat que la

_{précédente,}

sinon à des chiffres encore

_plus

faibles.

10.

_Origine

de la brume. - Je ne traiterai ici que de la brume

matérielle,

en laissant de côté ce

_qui

concerne la diffusion causée par les diverses

hétérogénéités

de

_{l’atmosphère}

(convection,

agitation,

etc.).

La

_quantité

de brume matérielle est limitée par

l’équilibre

qui

s’établit entre les causes de

_pollution

de

_{l’atmosphère}

et les processus de

purification.

Parmi les causes de

_pollution

il en est

_qui

sont à chercher à la surface du sol

(pous-sières,

fumées).

Mais d’autres

_siègent

au contraire dans la haute

_{atmosphère; parmi}

celles-ci il faut citer en

_premier

lieu la réaction de l’ozone sur l’ammoniac

_qui,

comme on le

sait,

donne du nitrate et du nitrite d’ammonium. Au

_voisinage

du

_sol,

c’est l’ammoniac

_qui

est en

_excès,

_puisqu’il

_y en a en _moyenne

_quelques

centièmes de

_milligramme

_{par mètre cube} tandis que les évaluations les

plus optimistes

de l’ozone

_indiquent

_O,04~)

_{mgr (i),}

c’est-à-dire assez _pour

_{oxyder 0,008}

_{mgr seulement de} NH3. Au

_contraire,

dans la très haute

atmos-phère,

c’est l’ozone

_qui

est en excès

_puisqu’il

_y en a en _{moyenne, dans toute}

_{l’épaisseur}

de

1 atmosphère

0,6

mgr par mètre cube. La rencontre se fait donc à haute altitude. Elle est attestée

_{parla présence}

constante dans les eaux de

_pluie

de l’acide

_nitrique

_{(ou nitreux) qui}

ne

_peut

_{pas avoir} une

_origine

terrestre

_(2).

Le fait que ces acides existent dans les eaux de

pluie,

et

_{particulièrement}

dans les eaux

_{d’orage, indique}

_{que les sels d’ammonium sont}

présents

à

_quelques

milliers de mètres de hauteur. Leur existence doit être considérée comme

_beaucoup

mieux

_prouvée

_que

celle de l’ozone lui-même

_puisqu’on

_peut

les retrouver par voie

chimique,

et au besoin les isoler.

Il reste à savoir dans

_quel

état ils

sont;

on

_pourrait

_supposer

_qu’en

raison de leur extrême _{dilution ils sont à l’état gazeux} et _{par suite n’exercent} aucune

_absorption

ni diffu-sion mesurable.

La mesure directe des tensions de vapeur du nitrate et du nitrite

d’ammonium,

aux

diverses

_{températures}

à considérer, semble

_impossible

à cause de leur extrême

_petitesse.

(1) BUISSON, J.IUSSER.&-.N et Revue

_d’Optique

t. 12, p. 78 (1933).

Jai seulement de déterminer leur ordre de

vante

i" Un gramme de nitrate d ammonium a été

_place

une étuve

_réglée

vers un gramme de

benzophénone

a été

_{placé à}

côté. Au hOllt de dix

_jours

les

_pertes

étaient

La _{tension de vapeur est donc} inférieure à ceUe (te la a la

température.

2° Un gramme de nitrate d’ammonium a été

_placé

à l’étuve avec un _{gramme de} mer

et un _{gramme de}

_{benzophénom’}

a {.té abanlonné à lu

_température

ordinaire. Pertp de

poids après cinquante jours;

Les tensions _{de vapeur du} mercure et de

_la

_{henzoph’non}

:

Si _{l’on admet que la} vitesse

_{d’évaporation}

est

_{proportionnelle}

il la

_pression

_{de vapeu-r} à la,

surface,

et au

_{poids nnlëculaire,}

on _{voit que la}

_pression

_{de vapeur du} nitrate doit étrct environ

_{1 /20}

de celle de la

_{benzophénone,}

soit 0.0003 mm à

43’-

ou

_1/30

de celle du

mer-cure, soit 0.0002 mm.

_Appliquant

_{pour la décroissance} avec la

_température

la loi

_qui

convient au mercuue. on trouve pour -- 50° un chiffre de l’ordre de 10-S mm, soit 5.10-5 ingr par mètre carré. C’est moins de

_{1 j 100}

de ce _que

_peut

donner

_{l’oxydation}

de la

quantité

de

NH3

contenue normalement dans l’air. Donc dans les

_{régions supérieures}

de

l’atmosphère

(la

température

de - 10’ est atteinte _en

général

vers 9 000 m ; la densité de

l’air y est réduitc à

_1/3,

_{ainsi que la}

_quantité

de

_N113)

il ne semble pas douteux qnr

majeure partie

des sels ammoniacaux est à l’état solide.

D’autre

_part

nous venons de voir

_qu’il

_suffirait,

_pour

_produire

une diffusion

_{égale il}

1{1

diffusion moléculaire

_théorique,

de 30 mgr de substance solide par mètre carré

d’atmos-phère.

l’our _{former 30 mgr de nitrate}

d’ammonium,

il suffit de l t mgr fi’ammoniii . dire de la

_quantité

contenue normalement dans une

_épaisseur

d air de

_quelques

centaine tlc mètres seulement. La

_proportion

d’ammoniac est clonc

surabondante:

il en est de pour l’ozone.

Pour achever la démonstration, il suffit de faire remarquer

qu’une

pluie

donnant

11 elll d’eau ramène au sol une

_quantité

de nitrate et de nitrite

_qui

est le

_plus

souvent rieure à 30 mgr par mètre carre et

_qui

_peut

atteindre le

_{double ;}

nous avons _{ainsi la preui} c

iiiatérielle de l’existence à

_quelques

kilomètres de hauteiii- cle

quantité

de matière

_plus

,Ilffisaiites pour troubler très fortement

l’atmosphère.

11. Chlorure et

_perchlorate

de sodium. - Les sels ammoniacaux ne sont seuls sels minéraux contenus dans

_{l’atmosphère.}

La

_{plus grande}

_partie

de la vapeur (fea-u

contenue dans l’air

_provient

des Iners; le vent enlève à la mer, sous forme de

_petites

gout-teiettes,

une

_quantité

notable d’eau

_qui

entraîne dit chlorure de sodium. Ce

_processus

MM. Hordas ~,L ont montré

_(’)

_qu’on

trouvait. les du

de sodium

_{.iu:,CJu’Ù}

km du

_rivage.

Une

_partie

de ce sel est ramenée au

_{sol j>ai> 1>s}

oaiix de

_{plui(l qui,}

ii 35 kn1 de la pn renfermcmt (’1) _{IHoyenne 2.- lngr par litre. Eii}

(1 ltl dt’ LI ’jU io chiîfnB à 1 ltyr. La

_quanlit(1

(](1

au s(d

_pourrait

_par an. D’autres auteurs

indiquent

,j’ai

moi-même

_analyse

(tes eaux de source l’t’cueillies

dans une

_région

voisine de 1;1 > et

conte-naiertt par

l>uisqu>

l’eau

_¡duit,

(lu nn elle

_prend

mn ttLt,.zsi,

et it fut’île (je ’oiiil>1aii..lliiielloii>

(Iti’iiiie pltlip

de 1 lU lil i,,,

itiètre

cart’é)

ramène au sol tout le NitCI contenu dans la masse d’air renfermant ce, 9l) titres

_d’eau,

soit dans une eouclie de 800 III en

_prenant

pour leau tir

_pluhl

le chiffre très bas

de 1 _mgr de _{sel par}

litre,

on en déduit pour l’air une teneur 1> _{mgr par mètre}

_cube,

ou 100 mgr pour

l’épaisseur

totale de

_{l’atmosphère}

et _{pour 1 Ill" de surface du sol.} Ce chiffre

fois plus

grand

que celui

qui, d’après

ce

_{qui précède,}

_pourrait

_produire

une diffu-iciile à la diffusion IHoléculnirr.]] diminue

_quand

l’altitl1dp

_{augmente :}

mais

_partout

il y a Ele _{il y}

tt’(Iu NiiCt.

Ii y ;1

tout lieu de penser que, dans tes liantes

_régions

de

_{l’atmosphère (peut-être à}

kilométr.es seulement), le chlorure de sodium est transformé en

_perchlorate.

L’absorption

du

_perchlorate

est, en

_effet,

comme

_je

l’ai

vérifié,

inférieure dans l’ultraviolet à celle d’une

_quantité

_{équimoléculairc}

de chlorure et _{par suite il}

_représente

une forme

_plus

.;tabtp elt

_préseiice

d’un ultraviolet iltensc. La formation natureile du pei-chlorate a d’ailleurs

_déjà

été attribuée à

_{l’oxydation}

_{photochimique}

(ou

_{électrochimique j}

du chlorure (2) et _{il sl} a tout lieu de considère!’ cette

_hypothèse

COlllU1e exacte.

_Or,

un certain

poids

de XaCI donne un

_poiils

douhle de est de

_plus

celui-ci est un sel

déliques-cent,

donnant des solutions dont le

point

cryohydratique

est très Par suite, dans 1’al-il doit condenser de Ja _vapeur d’eau, ce

_qui

_augmente

d’autant son

_pouvoir

diffusant.

12. Condensation de la brume. 2013 Il existe doue !lU l’tua lelHPn l dans de haute au moins

_jusqu’aux

liInite..; de ta

_{troposphère,}

des

_quantités

de

_poussières

soinies ja

_liquides

suffisantes pour

_augmenter

dans de

_{proportions l’absorption}

de

_{l’ui r ;}

ce

_qui

entache d’erreur les coefficients

_{d’absorption}

déduits de l’étude du soleil, ou obtenus par toute méthode mettant en

_{jeu l’épaisseur}

totale de

_{l’atmosphère.}

Selon toute

probabi-lfté ces coefficients sont

_{trop élevés,}

d’une

_quantité

inconnue.

Pour que l’air redevienne

transparent,

il faut que ces

_{poussières disparaissent,}

ce

_qui

ne

_peut

se faire que par l’intermédiaire des

pluies.

_Or,

1«1 formation des

pluies prut

bien

laver les couches inférieures de tnais non les couches car il est

exceptionnel

que la

pluie provienne

d’une aMUnde

_supérieure

Ù .10 0110 111. _{Il est donc} pos-de trouver, dan.... conditioll’" favorables, de

_grandes

zones d’air _pur au

_voisinage

du

_sol,

tandis

_qu’on

_{oit pas par}

_quel

mécanisme une brume de haute altitude serait

dissoute SUI’ ou ranH’lIétB au sol.

Ainsi, c’est bien ---

conformément aux faits de visibilité à

_grande

distance - ~ basse

altitude, qu’on

trouvera,

de

_temps

en

_temps,

de

_grandes

zones d’air

_pU1’.11

suffira

_qu’une

grande

masse _{lavée par la}

_pluie

descende

_jusqu’au

sol sans se

_mélanger

avec

_d’autres,

et

sans _{être salie par des}

_poussières

ou fumées terrestres. Ceci n’est

possible

qu’avec

u~1

régirne

anticyclonique;

et à ce

_point

c1c vue t’élude (le la

_transparence

de l’air se révèle

comme un auxiliaire très

_précieux

de la

_{météorologie.}

J’insiste ici une fois de

_plus

sur le _{fait que les très}

_{grandes transparences}

sont

proba-blement

en hiver assez

_fréquentes

dans les

_régions

de

_montagnes:

-, si

_jusqu’ici

les

observa-,

tions de nature

_scientifique

ont été rares, c’est sans aucun doute faute d’observateurs.

C’est en tout cas sur ces masses _{d’air pur}

_qu’il

faut détcrlninpr les coefficients

d’absorption

de

_l’air;

les chiffres obtenus

_autrement,

sur un air

_quelconque,

_exprimeiii

les

propriétés

d’uiie matière indéterminée et non celles de l’air. D’autre

_part,

_{ponr reconnaître} a

_pureté

de

l’air,

nous n’avons actuellement pas d’autre méthode que l’observation visibilités à

_grande

distance.

_{a»p?.oxinoeation,}

nous _{pouvons adiiiettre que}

’air est

_pratiquement

_pur

_lorsque,

pour des observations visuelles ou

_{jihoto(,raphique.,-}

en umière

_{monochromatique,}

il

_permet

la

_perception

de contrastes aux distances suivants

(air

réduit ~z la densité

_{normale) :}

Brume

d’été.

--

L’époque

des

_grandes

_{transparences}

de l’air

_(novembre

à

_mats)

coïncide avec la

_{période pendant laquelle}

la vie animale ou

_végétale

est ralentie ou même

suspendue.

Durant cette

_période,

il

_n’y

a

_plus

dans l’air ni

_grains

de

_pollen,

ni

_graines

on insectes ailés. On

_peut

considérer comme très

_{probable (et}

ceci

_peut

être

_appuyé

_par U 11 calcul très

_simple

_{que chacun}

_peut

_faire)

_{que la}

_présence

de ces

_{organismes d’origine}

vitale est une des causes

_principales

du trouble de

_{l’atmosphère}

en

_été,

au

_voisinage

immédiat du

sol,

dans les

_régions

cultivées. C’est

_pourquoi

les mesures de

_transparence

doivent être faites dans un _pays assez _{accidenté pour que la}

_ligne

de visée ne se

_rapproche

du sol

ses deux extrémités.

i4. Brumes et densité de l’air. - Il convient de

rappeler

ici les curieuses

expé-riences

_qui

ont décelé des variations dans la densité de l’air en fonction de la hauteur

Fig. 3.

barométrique.

Ces mesures faites

_{indépendamment}

en des

_points

_{différents par}

_Morlty,

Loomis,

Guye,

Wourtzel,

Jaquerod

et

_Borel,

ont donné

_toujours

le même

_résultat;

_lorsque

la

_pression

est

élevée,

comme au centre d’un

_anticyclone,

la densité de l’air

_pris

à la surface du sol est

_plus

_{faible que la}

_normale,

la différence étant de

_quelques

dixièmes de millit-gramme par litre. Les mesures de

_Jaquerod

et Borel

_e)

sont

_groupées

_{par moyennes dans} le

_graphique

de la

_figure

3

_(en

_{abscisses les densités par}

_rapport

aux densités

normales

en ordonnées les

_{pressions atmosphériques}

par

rapport

à la

pression

normale).

Malgré

l’irrégularité

de la distribution des

_points,

causée par les inévitables erreurs _{de mesure,}

l’influence de la

_pression

sur la densité est très nette.

Après

avoir montré que les variations dans la

composition

de l’air

_~oxygène,

acide

carbonique,

vapeur

d’eau,

gaz lourds ou

_légers)

ne

_peuvent

_pas

_expliquer

celles de la

densité,

les auteurs se rallient faute de mieux à

_{l’hypothèse}

de

_{Guye, d’après laquelle}

l’air des

_régions

de basse

_pression

contiendrait des

_{particules ultramicroscopiques}

traver-sant les filtres de coton, tandis que l’air

anticyclonique

en serait

_dépourvu.

La relation de ces faits avec la

_transparence

est évidente et mériterait une étude

_spé

ciale. Ils sont _{par eux-mêmes} assez

_troublants;

ils tirent leur valeur du fait que ceux

_qui

les ont décrits sont les

_{spécialistes}

les

_plus

autorisés des mesures de densité gazeuse.

Quant

au _{fait que des}

_{particules ultramicroscopiques}

_peuvent

traverser des filtres de

coton,

il est connu, et il est _{admis que pour des observations}

_précises

cette méthode de

_purification

de l’air est insuffisante, de _{même que la filtration} sur

_papier

_{est insuffisante pour}

_purifier

l’eau.

20.

_Absorption

de

_{l’oxygène.}

-

Dans un travail antérieur

(’~,

nous avons montré que

l’absorption

par le gaz ammoniac contenu normalement dans l’air était suffisante pour

expliquer

la

_disparition

du

_spectre

solaire dans la

_région

où

_{l’absorption}

_{par l’ozone} est

faible,

c’est-à-dire au-dessous de 2000B. Notre conclusion

était,

que si le

spectre

solaire

reparaissait

au-dessous de 2 900-~, ce ne

_pouvait

_{être que dans} une bande très étroite voisine de 2

100 L ;

cette

_longueur

d’onde étant celle du milieu entre deux bandes

_d’absorp

-tion _{diffuses du gaz ammoniac}

₍₂

088 et 2

_122).

On sait que

l’expérience

faite par )1.

Chalonge

a donné un résultat

_négatif.

Buisson,

Jausseran et Rouaià 2 >

_pensent

_{que le rôle de l’ammoniac est}

négli-geable,

car la densité

_optique

de la

_quantité

totale de ce _{gaz contenue dans l’air est}

seule-ment

_0,01

_{pour la}

_longueur

d’onde

_2i00B,

_{tandis que celle de} un kilolnètre seulement d’air est 4. D’un

_côté,

nous sommes d’accord avec ces

_auteurs,

_puisque

leur calcul

_porte

justement

sur la

_longueur

d’onde 2 100 pour

_laquelle

nous avions

_indiqué

une

_absorption

par

NH3.

Le résultat du calcul serait tout différent

_{pour 2}

086 ou 2

_{00 i,}

car

l’ab-sorption

est alors

_beaucoup

_plus

_{forte ;}

les _{noinbres obtenus par 31. Ferrières le montrent}

avec évidence.

Par contre, nous ne sommes _{pas d’accord} avec les mêmes auteurs en ce

_qui

coiicerne

l’absorption

de l’air pur et celle de

_{l’oxygène.}

Le

_spectre

solaire étant un

_spectre

d’émission coiitiiiu

_coupé

_{par des raies}

_noires,

ne

peut

être éteint que par un

_{spectre d’absorption}

contiiiu. s’il est

_possible

_que

_l’oxygène

ait,

entre 2

et 1850 -,

un

_spectre

_{l’absorption}

_continu,

au sens _{que l’on attache}

d’ordinaire à ce

_mot,

nous _pensons

_qu’il

est fort _{difficile d’en dolner la preuve,} eIl raison de l’extrême

_complexité

du

_spectre

de raies

_qui

recoure toute cette

_région.

Nous donnons dans la

figure 4

la courbe des densités

_optiques

d’un cliché

_portant

la

région

de _{trois raies étudiées par lB1:.} Buisson

_{( 1 RB;),}

l 8~8 et 1 863

_i).

Dans cette

_région,

le

spectre

d’absorption

discontinu de

_l’oxygène

sue _{compose d’une série}

_principale

de bandes

(découverte

par

Schulnann,

étudiée

_depuis

_{par MM. L.} et E.

_Bloch)

et d’une série secondaire moins intense. Entre 18Õ 2 et

_18641,

soit sur i2-B

_seulement,

on

_peut

reconnaître

_{sept raies}

der la série

_principale,

dont chacune est

_double,

et une

_quinzaine

de raies de la série

secondaire,

soit en tout environ trente

raies,

pour des rayons

ayant

traversé une

_épaisseur

d’air de 70 centimètres seulement. La

_complication

est tout aussi

_{grande jusqu’à 2}

iOOA au

_moins,

mais ne

_peut

être reconnue

_qu’avec

les

_épaisseurs

_plus

_{grandes, puisque l’absorption}

au centre de

_chaque

raie diminue

_rapidement.

Entre 18~0 et 2

100 À,

on

_peut

dire que le coef-ficient

_{d’absorption}

de _{l’air n’est défini que pour} un intervalle de

_longueurs

d’onde inférieur

à

0,05

3i. a

( 1) DucLàux et .JEA1WET, Journ. t. 4 ~ 11923), p.

’

(2) Revue _d.Optique, t. 12 (19~3~, p. i0. ,

Or les raies utilisées en

_particulier

_par NLW.

_Buisson,

Jausseran et Rouard

_{(:-¿ 141:}

du

CÙA

20G3 et 2 U26 du Zn, 1

990, 193~,

1 i

_858,

1 855 de

_l’Al)

sont des raies très

_larges

dans l’étincelle condensée. Sur la

_figure,

les

_lignes

en

_pointillé

_{représentent}

une

_répartition

probable

de l’intensité de ces raies en fonction de la

_longueur

d’onde. en

_supposant

l’absorp-tion

_corrigée.

Dans

_{l’épaisseur}

d’une raie

_(par

_exemple

1

_855Â;

voir le coefficient t

d’absorption

prenil

plusieurs

fois toutes les valeurs

_comprises

entre une valeur très

_petite

(pour ~. ~~3,

8 par

exemple)

et une vateur extrêmement

_grande

(9. 8~a,

2?)). Le coefficient

d’absorption

« _{pour la raie 1 835 de} l’aluminiunl ) est donc en réalité et on pour-rait en dire autant _{pour les autres raies ti‘émission de}

_{l’aluminium,}

du zinc et du cadmium. Entre les raies

_{d’absorption, l’absorption}

ne _{semble pas être très}

_forte;

en admettant soit due an

_spectre

continu, on voit

_qu’il

_y a une différence énorme en lre l’intensité de ce

_spectre

continu et

_{l’absorption}

_globale

mesurée

_{par M. Buisson pour l’ensemble du}

fond continu et des raies. L’existence de ci,

_spectre

continu douteuse, bien

qu’elle

soit

_probable.

>

Fig. 4.

A mesure que

Fépaisseur d’air aumente

les raies

_{d’absorption}

_{s’élargissent}

et

Fabsorp-Linn linvienl totale vers ! 860 B. En même

_temps,

,’étend du côte des

_grandes

lon-gueurs

d’onde,

mais le

spectre

d’absorption

n’en reste _{pas moins} avec une série de maxima et de minima très

_{pointus (t).}

Pour

_expliquer

_{par les éléments} normaux de Fan

la,

_disparition

du

_spectre

solaire,

il faudrait connaître lii

_grandeur

de

_{l’absorption}

ponr ces Pour cela deux voies restent ouvertes : ou bien

_prendre

des raies réellement

mono-chrtimîti(Ities (si

on en trouve

_qui

se

_superposent

aux minimal ou bien étudier

_{l’absorption}

i

d’un

_spectre

continu. Dans les deux cas, les difficultés à vaincre seront considérables à cause

de la faible

_quantité

de lumière utilisable.

_Après

_quelques

_essais,

nous avons abandonne

cette

étude,

principalement

en raison du peu de

_{garanties qu’offrent}

les résultats. En

effet,

il est inutile de mesurer

_Fabsorptiou

de l’air si on n’est pas sûr que cet air est _{pur. Au}

_point

de vue de la

transparence

ultraviolette,

il y a sans doute autant de différence entre _{l’air pur}

et l’air d’un l-,il)oratc)ire

_{qu’il y}

eu a entre Feau pure et l’eau d’une mare, et la

purification

,-’ ) 1 13n _peul donner comme _exemple la raie 1930 A, très intense dans le _spectre d’étincelle condensée

1; l’aLuminium (c’esL en réalité une raie du _carbone). Elle est très fine, et rigoureusement superposée à une

raie de l’absorption de l’oxygène : aussi eqt elle complètement éteinte après U 11 parcours de 7 mètres dans l’air. iLe coefficient _{d’absorption pour cette raie est beaucoup plus grand que le coefficient global pour fa} rare 1862 : on peut juger par la de l’erreur commise m _négigeaul la position des raies d’émission par rapport

est tout difficile. Ceci interdit toute

_{interprétation}

des résultats. Nous

constaté,

par

exeluplp.

ce _{l’ail inattendu que}

_l’oxygène

n’absorbait pas sensiblement

plus

que l’air

30US la Même

_épaisseur;

ce

_qui

serait

_inexplicable

si

_{l’absorption}

était forte et si elle était l ;tura

_uniquelnrnl

à On

_peut

lrcs bien admettre

_qu’il

vT avait

plus

d’impuretés

l’air que dan;

l’oxygène

élud ié. Pour des mesures de ce _{genre, l’air}

iabora foires,

iat

_¡plus

uénëralemeut l’air

_pris

dans les

_régions

llabitées,

ne

_petit

_{pas être}

_employa.

NIM.

buisson,

Jausseran pt couard donnent comme densité

_optique

de l’air

_qu’ils

out

étudie If> chiffre

_O,03~j

_{par kilomètre pour la}

_longueur

_{d’onde 5 i80.B: c’est à peu}

_près

huil kon· le chiffre

_théorique.

Cet air était donc _{loin d’être pur, et} comme nous

_ignorons

la

varia-tion de lo densité

_optique

avec la

_longueur

_{d’onde pour les}

_impuretés,

rien ne

_permet

de

répartir labsorptiou

ultraviolette observée entre

_{l’oxygène,}

l’ozone et le reste. Pour réduire

autant que

possible

cette

difficulté,

il faut

_supprimer

ce et _{pour ceta observer les}

très pures sur

_lesquelles

nous attirons l’attention dans la

_{première partie}

de

1 »