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Les variations de la quantité d'ozone contenue dans l'atmosphère

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Les variations de la quantité d’ozone contenue dans

l’atmosphère

Jean Cabannes, Jean Dufay

To cite this version:

Jean Cabannes, Jean Dufay. Les variations de la quantité d’ozone contenue dans l’atmosphère. J.

Phys. Radium, 1927, 8 (9), pp.353-364. �10.1051/jphysrad:0192700809035300�. �jpa-00205305�

(2)

LE JOURNAL

DE

PHYSIQUE

ET

LE

RADIUM

LES VARIATIONS DE LA

QUANTITÉ

D’OZONE CONTENUE DANS

L’ATMOSPHÉRE

par MM. JEAN CABANNES et JEAN DUFAY. Faculté des Sciences de

Montpellier.

Sommaire. 2014 Dans un article précédent [J.

Phys.,

t. 8 (1927), p. 125], les auteurs ont montré qu’on pouvait déterminer l’épaisseur de la couche d’ozone à partir des mesures

de transparence de l’atmosphère dans le spectre visible. Dans cet article, ils utilisent les moyennes mensuelles des facteurs de transparence obtenues par Abbot et Fowle, au

Mont Wilson, de 1908 à 1920, et à Calama (Chili) de 1918 à 1920, et cherchent à retracer l’histoire de la couche d’ozone au-dessus de ces deux stations.

Au Mont-Wilson il existe une variation saisonnière de même sens que celle observée

à Oxford par Dobson et Harrison. De juin à octobre, l’épaisseur de la couche d’ozone diminue de près d’un tiers.

A Calama, station située sous les tropiques, dans l’hémisphêre austral, la variation saisonnière parait à peine sensible; elle se produirait en sens inverse.

Il existe en outre des variations plus lentes, d’allure irrégulière, dont l’amplitude

peut dépasser un tiers de l’épaisseur totale. La courbe des moyennes annuelles de

l’épais-seur d’ozone diffère notablement de celles qui représentent les valeurs annuelles du nombre des taches et de la constante solaire. Il paraît exister cependant une certaine relation avec l’activité solaire (peu d’ozone dans les années de faible activité précédant

le minimum de 1913).

SÉRIE VI.

TOME

VIII.

SEPTEMBRE

1927

. N , 1,1,

1. Introduction. -

Depuis

les recherches fondamentales de

Fabry

et

Buisson,

on sait t

qu’il

existe,

dans la haute

atmosphère,

une couche d’ozone

qui joue

un

rôle

capital

dans

l’absorption

du

rayonnement

solaire

[I, Il]

(’).

Son

épaisseur,

évaluée dans les conditions

normales,

est voisine de

0,3

cm, mais elle

présente,

d’un

jour

à

l’autre,

des variations d’allure

irrégulière,

encore assez mal

connues.

Dobson et Harrison les étudient

systéma-tiquement

à Oxford. Leurs

premiers

résultats,

basés sur dix mois d’observations

journa.

lières,

montrent

qu’elles

sont en relation étroite avec la

pression atmosphérique

locale

(2)

et

indiquent

en outre la

possibilité

d’une variation saisonnière

[X].

Actuellement,

l’un de nous fait exécuter à

Montpellier

des mesures

analogues

par la méthode que nous avons décrite dans un article récent

[VIII]

et

qui présente l’avantage

de faire connaître simultanément

l’épaisseur

et l’altitude de la couche

d’ozone.

Mais il faudra encore

plusieurs

années d’observation pour savoir ainsi s’il existe des

variations à

longue période

et reconnaître dans

quelle

mesure

interviennent,

d’une

part

les conditions

atmosphériques

locales,

d’autre

part

le

rayonnement

solaire. On

peut

se

demander,

en

particulier,

si une variation

périodique

de onze ans

n’accompagne

pas la

période

bien connue de l’activité solaire.

IIeureusement,

comme nous l’avons montré dans un article

précédent [VII],

on

peut

évaluer avec une bonne

approximation l’épaisseur

de la couche d’ozone en

partant

des

mesures

publiées

au cours des dernières années sur la

transparence

de

l’atmosphère

dans (1 ~ Voir l’index bibliographique à la fin de l’article. _

(2) Les mesures journalières effectuées à Digne, de juillet à octobre 1925, par Buisson et Jau~seran

[XI~,

n’ont pas montré de connexion entre l’épaisseur de la couche d’ozone et les variations de la pression

atmo-sphérique locale, d’ailleurs faibles durant cette période.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADII M. - SI~R1E VI. -

T. VIII. - ~T° 9. - SEPTE31BRE i 927. 23

(3)

le

spectre

visible. Les nombreux résultats d’Abbot et Fowle

permettent

donc une étude

préalable

de la

question.

En utilisant les données contenues dans le tome III des "-Illnals

o f

the

Astrophysical

Ubsert~ator°y

of

the Smithsoitiait Institution

[III]j

nous avons

déjà

déter-miné par cette méthode

l’épaisseur

d’ozone existant au-dessus de

plusieurs

stations,

à

des

.

époques

diverses,

de M03 à 1913

[VIII,

p.

‘~i4,

tableau

X].

Mais ces données ne

portaient,

en

général,

que sur un

petit

nombre de

journées

d’observations

(quelques

dizaines au

plus),

réparties

sur une

période

d’une ou

plusieurs

années : elles ne

permettent

donc pas de suivre

les variations réelles de

l’épaisseur

d’ozone.

A cet

égard,

le tome IV des Annals

[IV]

renferme des documents

beaucoup plus

utiles. jBTous pouvons, en les

interprétant,

retracer

partiellement

l’Izistair°e des variations de la

quantité

d’ozone contenue dans

l’atmosphère

de 1908

à 1920,.

c’est

l’objet

de cet article. 2. Documents utilisés. - Nous nous servirons des

jîioyeîines mensuelles des

facteurs

de

transparence

de

l’atJ110Sphère

pour

quelques longueurs

d’onde choisies. Ces moyennes ont

été obtenues : -.

a)

Au Mont

Wilson,

de 1905 à 1920

[IV,

pp.

I93-1.9~,

tableau

~3].

Altitude : 1 737 m. Latitude : 34° 18’ 55° N.

Longitude :

118, 3’ 34" "7’.

6)

A Galama

(Chili),

de 1918 à 1920

[IV, p. I08,

tableau

55].

Altitude : 2 250 m. Latitude : 22° 28’ S.

Longitude :

68, 56’ W.

Les observations du Mont Wilson sont faites

pendant

les mois

d’été,

de

juin

en

octobre,

parfois

de mai ennovembre.Commencées en

1905,

interrompues

en

1907,

elles furent

reprises

en 1908 dvecun matériel amélioré et continuées sans

interruption, depuis

lors. Les moyennes

mensuelles

portent

en

général

sur 15 à 20

journées

d’observation.

Les observations de Calama sont faites en toutes saisons. Nous connaissons les résul-tats relatifs à 25 mois

consécutifs,

de

juillet

1918 à

juillet

1920. Les moyennes mensuelles

portent

sur 25 à 30

journées

d’observation.

Dans les deux cas, les facteurs de

transparence

sont donnés pour les 10 radiations dont les

longueurs

d’onde sont :

l

(en p..)

=0,35; 0,40;

0,50; 0,60;

0,70; 0,80;

1,00; 1,20;

1,60.

3. Calcul des

épaisseurs

d’ozone. - Nous avons

déjà

fait connaître notre

procédé

graphique

pour déterminer les

épaisseurs

d’ozone

[VII,

p.

269].

Nous

portons

en

abscisses,

À-1;

en

ordonnées, la

densité

optique

de

l’atmosphère

au

zénith (logarithme

déci-mal de l’inverse du facteur de

transparence).

Comme la diffusion par l’air humide varie sensiblement avec la radiation incidente comme

~,-4@

les

points

se

placent

sur une

droite,

sauf dans la

région

d’absorption

sélective de l’ozone

(de 0,48 ~

à

0,65

ou

0,70

p).

Pour une

radiation,

de

longueur

d’onde

~,,

comprise

dans cet

intervalle,

la den-sité

relevée

sur la droite est inférieure à la densité mesurée ~¡..

La différence 3>, -

représente

la densité

optique

de l’ozone suivant la

verticale;

en

la divisant par le coefficient

d’absorption

de ce gaz

k;,,

mesuré par

Colange

[V],

on obtient

l’épaisseur

de la couche d’ozone suivant la

verticale, ramenée

aux conditions normales de

température

et de

pression.

L’application

de ce

procédé

aux moyennes mensuelles du Mont Wilson et de Calama

donne lieu aux remarques suivantes :

a)

Parmi les dix facteurs de

transparence

connus,

quatre

ne

peuvent

être utilisés pour

le tracé de la droite. Les radiations X =

0,5

et

0,6 Il.

sont en effet

comprises

dans la

région

d’absorption

de l’ozone. Pour X =

0,7

th, le

point figuratif

se

place toujours

au-dessus de la

droite; l’atmosphère

exerce donc encore une

absorption

sélective sur cette radiation

(’).

(l) Nous nous sommes demandés si cette absorption sélective élait due à l’ozone, dont on ne connaît pas

le spectre dans le rouge au delà de 0,64 Nous avons évalué pour cela le rapport (~1- j.’)o,7o/(à -

A’)o.GO.

Il

est loin d’ètre constant; il esl vrai que la précision des mesures est faible. Aussi avons-nous fait les moyennes a) pour le Mont Wilson, et b) pour Calama. La première donnerait, dans l’hypothèse d’une

absorp-’

tion par l’ozone, ko,-Io = O,OI1; la seconde, ko,;o = 0,0:28, ce qui est absurde. La question est donc tranchée :

il y a un autre absorbant que l’ozone, peut-être de la vapeur d’eau, qui serait alors plus abondanle au-dessus de Calama (station Iropicale) qu’au-dessus du Mont Wilson.

(4)

Enfin la radiation ~, =

0,35

IL est située dans la

région

ultraviolette où nous avons constaté

l’existence de nouvelles bandes

telluriques

[VI],

retrouvées

plus

récemment par

Lamhert,

Chalonge

et

Déjardin

[IX].

On

pouvait

donc s’attendre à ce que le

point

correspondant

se

plaçât

encore au-dessus de la droite.

Or,

dans presque tous les cas, il se

place

notablement au-dessous de

celle-ci,

comme si

l’absorption

atmosphérique

était inférieure à celle

qui

résul-terait de la diffusion moléculaire

agissant

seule. Il est

probable

que les mesures sont ici défectueuses.

En

effet,

dans

l’ultraviolet,

le

rayonnement

solaire transmis par

l’atmosphère

s’affaiblit

rapidement

en même

temps

que la

dispersion-du prisme

augmente.

Pour 1, =

0,3J [1.,

le

bolomètre ne

reçoit

donc

plus

que très peu

d’énergie.

Par

suite,

le

rayonnement

parasite

produit

parles

radiations les

plus

intenses du

spectre

diffusées par le

prisme

et les

miroirs,

prend

une

importance

relative

beaucoup

plus

grande. Lorsque

le soleil s’abaisse sur

l’horizon,

ce

rayonnement parasite

est

beaucoup

moins réduit par

l’atmosphère

que le

rayonnement

de courte

longueur

d’onde. Sa

présence

conduit ainsi à attribuer une valeur

trop

élevée au

facteur de

transparence.

. Cette cause d’erreur n’avait pas

échappé

à

Abbot,

mais la correction

qu’il

a fait subir à

~ ses mesures pour tenir

compte

des radiations diffusées est sans doute insuffisante.

Quoi

qu’il

en

soit,

6

points

seulement restent utilisables pour tracer la droite. Leur

position

n’est d’ailleurs pas très favorable t à d’entre eux en effet

(1,6;

1,2 ;

1,0

et

0,8)

sont

groupés

près

de

l’origine;

deux seulement

(0,45

et

0,40

p)

sont à une distance assez

grande.

b)

Dans la

région

d’absorption

sélective,

seule la radiation À =

0,6 ~,

voisine du

maximum

d’absorption

de

l’ozone,

convient bien au calcul de

l’épaisseur

(kx

=

0,0~8 ~)tr

Les déterminations basées sur la densité

optique

de

l’atmosphère

pour ).. ==

0,5 P.

seraient illusoires :

l’absorption

est

beaucoup

trop

faible pour cette radiation

(I~,, ~:

0,0~.~).

Les

épais-,seurs d’ozone seront donc déterminées à l’aide d’un seul

point.

Les données utilisées dans notre

précédent

article fournissaient de 5 à 8

points

rdans l’interyalle

0,50

-

0,65

, et de 10 à 15

points

en dehors de celui-ci.

Cependant,

bien que le calcul de

l’épaisseur

se

présente

actuellement dans de moins bonnes

conditions,

nous allons voir que la

précision

des résultats reste sensiblement du même ordre.

4.

Epaisseur

d’ozone au-dessus du Mont

Wilson, pendant

les mois

d’été,

,de 1908 à 1920. - Nous avons renoncé à utiliser les

nombres,

peu satisfaisants dans

,l’ensemble,

obtenus en 1905 et 1906. D’autre

part,

nous avons éliminé les

quelques

moyennes mensuelles

qui comprenaient

moins de

cinq

journées

d’observation

(1).

Restaient,

Ide 1908 à

1920,

60 moyennes

mensuelles;

les 60

graphiques correspondants

ont été cons-truits

indépendamment

par chacun de nous.

Chaque

densité

A’o 6

a été ainsi déterminée deux fois. Les deux nombres obtenus différaient de moins de

0,0005

dans 26 cas, et dans _ 10 cas seulement de

plus

de

0,001.

Une troisième construction

graphique

nous a facilement

permis

de tomber d’accord dans tous les cas à

0,00i

près.

Telle est l’erreur à craindre sur la densité

qui

résulterait de la seule diffusion. Si

nous admettons que la densité totale est connue avec la même

approximation (ce

qui

correspond

à une erreur relative de

’3

== -2013

sur les facteurs de

transparence

moyens),

i OOU 35

l’erreur absolue sur

(A 2013

AI),j,6

est au

plus

de

0,004.

Comme

-

â’)O.6

=

lco,6e

vaut en

moyenne

0,0482

X

0,31

=

0,015,

l’erreur relative sur cette

quantité

est au

plus

de 2 15. h1

en résulte une erreur relative

numériquement

égale

sur

l’épaisseur

d’ozone : les variations

d’épaisseur

sont donc déterminées à

0,04

cm

près ;

mais si l’on cherchait avec

quelle

préci-sion est connue, en valeur

absolue,

l’épaisseur d’ozone,

il faudrait tenir

compte

de l’incerti-tude sur le coefficient

d’absorption

ko,6,

qui

peut

atteindre

1/20

[V].

L’incertitude sur

l’épais-seur d’ozone atteindrait donc

0,06

cm.

~ ’

(1) Nous conservons provisoirement celles qui eu comprennent de 5 à mais nous ne les utiliserons

(5)

La troisième colonne du tableau I

donne,

en

centimètres,

l’épaisseur

e de la couche d’ozone

qui

existe,

en moyenne

(1),

au-dessus du Mont Wilson

pendant chaque

mois

d’obser-vation. La

quatrième

colonne donne une indication

grossière

sur la valeur des mesures, ou TABLEAU I. -

E(paisseurs

d’ozone au

Mont- Wilson.

plus

exactement sur la

précision

avec

laquelle

la courbe

D..B

=~ f

(),-~)

a pu être déterminée.

(i) Nous déterminons l’épaisseur mensuelle em d’après la transparence moyenne, mais il est bien évi-dent qu’on obtient le même résultat qu’en prenant la moyenne des épaisseurs journalières el, e2, .. en- En

effet L

En réalité, nous n’avons pas la densité moyenne, mais la transparence moyenne; le lecteur vérifiera que l’erreur ainsi commise est négligeable.

(6)

Les lettres

tb, b,

ab,

m,

signifient

que cette détermination est très

bonne,

bonne,

y

assez

bonne,

médiocre ou très médiocre. Enfin les lettres c et ce

indiquent

que la

den-sité

o’a,

ne varie pas linéairement en fonction de La courbe

représentative

tourne sa

v .- -- vu

concavité vers l’axe des abscisses: sa courbure s’accentue à mesure que la

longueur

d’onde

augmente:

elle est

légère

(c)

ou

accentuée

(cc).

Cette

circonstance,

qui

paraît

de

règle

dans les stations de basse altitude

[VII,

p.

~71],

ne se

produit

que rarement au Mont Wilson.

Elle

paraît

liée à la

présence,

dans

l’atmosphère,

de

particules

relativement grosses,

qui ne

diffusent pas la lumière conformément aux lois de Lord

Rayleigh [VII,

p.

~72].

Le fait s’est

produit pendant

l’été

191!,

après l’éruption

du Mont

Katmaï,

et s’est renouvelé par la

suite.,

avec une intensité

beaucoup

moindre,

en

1917,

1918 et 1919. Il convient du reste de remar.quer que l’existence d’une

courbure,

même

prononcée, n’augmente

que faiblement l’incertitude sur l’évaluation de

l’épaisseur

d’ozone. ,

,

5.

Epaisseur

d’ozone au-dessus de Calama de

juillet

1918 à

juillet

1920. - La

station de Calama

jouit

d’un climat

privilégié ;

les mesures, effectuées en toutes

saisons,

sous

un ciel très pur, sont meilleures que celles du Mont Wilson. Les droites ~’ ~ f

(1~~-~)

sont en

général

très bien

déterminées,

et les

épaisseurs

d’ozone s’en déduisent avec une

précision

assez

grande

pour

qu’il

ne soit pas

superflu

de les donner en centimètres avec trois chiffres

Fig.2.

décimaux. Le tableau II

(voir

aussi

fig.

2) conlient,

pour les mesures de

Calama,

les mêmes indications que le tableau 1 pour celles du Mont Wilson.

(7)

TABLEAU II. - (Yala17lfL.

Dans les

paragraphes

suivants,

nous allons examiner les

renseignements qu’on peut

tirer des deux tableaux sur les variations

d’épaisseur

de la couche

d’ozone.

6. Variation saisonnière au-dessus du Mont Wilson. -- L’examen du tableau 1

montre

immédiatement que, le

plus

souvent,

l’épaisseur

d’ozone diminue de

juin

à octobre.

-.

Fig. 3.

Les années

1908,

191.A et

1915,

pour

lesquelles

les droites âl =

f (À-4)

sont le mieux

déter-minées, sont,

à cet

égard, particulièrement caractéristiques

(fig. 3).

(8)

épais-seurs relatives à un même mois de

l’année,

de 1908 à 1920. La

première ligne

du tableau III contient les

épaisseurs

moyennes calculées en utilisant toutes les moyennes mensuelles dru

tableau

I ;

pour obtenir les nombres de

la troisième ligne

on a utilisé seulement les moyennes

mensuelles

portant

au moins sur 15

journées

d’observation. ’

TABLEAU III.

Les

lignes 2

et 4

indiquent

le nombre d’années

ayant

servi au calcul de ces moyennes ;

il n’est pas le même pour tous les mois. Par

suite,

s’il se

produit

d’une année à l’autre des

changements plus

lents de

l’épaisseur

d’ozone,

les valeurs du tableau III ne

peuvent

pas

représenter

d’une manière très satisfaisante la variation saisonnière pour la

période

t 908-’ 920.. Il est

plus

correct de comparer les

épaisseurs

relatives à

chaque

mois à celle

qui

corres-pond,

par

exemple,

au mois d’août de la même année

(la

série des mois d’août étant la seule

qui

ne

présente

pas

d’interruption

pendant

13

ans).

On trouve dans le tableau IV l’excès de

l’épaisseur

d’ozone durant

chaque

mois

sur celle du mois

d’août;

les nombres entre paren-thèses sont ceux

qui

ont été obtenus avec moins de 15

journées

d’observation.

TABLEAU IV. - Excès

sur le mois d’aoïtt de

l’épaisseur

mensuelle d-ozone.

De juin

à de la variation est dunc de

0, 0 9

CIU,

soit près

(9)

7.

Comparaison

avec les résultats de Dobson et Harrison à Oxford. - Les

-mesures

journalières

effectuées à Oxford en 1925 par Dobson et Harrison

indiquent

l’exis-"tence d’une variation saisonnière de même sens

[X].

Nous avons

calculé,

à

partir

de leurs

nombres,

les

épaisseurs

moyennes d’ozone pour

chaque

mois de l’année. La

première ligne

du tableau V

(voir

aussi

fig. 4)

donne ces

épaisseurs;

la

deuxième,

l’excès sur

l’épaisseur

moyenne en août 1925; la

troisième,

le nombre des

journées

d’observation.

Enfin,

la

quatrième ligne

reproduit

la dernière du tableau

précédent :

elle donne l’excès moyen de

‘l’épaisseur

d’ozone sur celle du mois d’août au Mont

Wilson,

de 1908 à 1920

(après

élimi-nation des mois où il y a moins de 15

journées d’observation).

TABLEAU V.

A

Oxford,

en

1925,

l’épaisseur

moyenne d’ozone est

passée

par un maximum au début .du

printemps

et a diminué continuellement

jusqu’à

la fin de l’automne.

Fig.4.

Au Mont

Wilson,

de 1908 à

1920,

elle a diminué en

général

de

juin

à octobre

(et

peut-.être de mai à

novembre).

L’ordre de

grandeur

de la variation saisonnière

paraît

être sensi-blement le même dans les deux stations. Au mois de

juin, cependant,

nous trouvons un

excès

plus

grand

au Mont Wilson

qu’à

Oxford. Peut-être est-ce l’indice d’une

plus

grande

variations saisonnière au Mont

Wilson,

ou d’un

décalage

dans la

position

du maximum. Il est

impossible

de

préciser puisque,

d’une

part,

on ne connaît les

épaisseurs

au Mont Wilson Sque pour

quelques

mois de

l’année,

et que, d’autre

part,

les nombres d’Oxford ne

représen-tent

qu’une

année d’observation.

8. Variation saisonnière à Calama. - De

même,

les observations de Calama ne fconcer-ient

qu’anc

1 éi-lole

liop

courte

qLfIl

soit

possible

de mettre clairement en

(10)

évidence l’existence d’un effet saisonnier. Le fait saillant est la

petitesse

des variations de la

quantité

d’ozone par

rapport

à celles

qui

furent observées simultanément au Mont Wilson.

S’il existe un effet saisonnier à

Calama,

il est certainement

plus

faible

qu’au

Mont

Wilson,

et,

par

suite,

plus

difficile à

dégager.

L’épaisseur

la

plus

grande correspond

au

premier

mois d’observation

(juillet 1918).

De

juillet

à novembre

1918,

on constate une diminution très sensible

(de

0,333

à

0, 89).

Or,

au

Mont

Wilson,

nous avons trouvé

pendant

l’été de 1918 des

épaisseurs exceptionnellement

élevées

(0,44

en

août).

Un même

phénomène général paraît

donc avoir

inégalement

affecté les deux stations.

A

partir

de novembre 1918 les variations de

l’épaisseur

d’ozone au-dessous de Calama suivent une marche un

peu plus régulière.

L’année

1919,

seule

complète,

montre un minimum très

prononcé

au mois de

mai;

des valeurs

élevées,

en février et décembre. L’année 1920 montre une décroissance assez sensible d’avril à

juillet.

Les

quatre

premiers

mois d’obser-vations mis à

part,

il semble donc que la

quantité

d’ozone

soit plus

faible d’avril à

juillet

que de novembre à février.

Il y aurait

ainsi,

à

Calama,

une variation saisonnière de faible

amplitude (de

l’ordre de

0,03

cm)

et en sens inverse de celle du Mont Wilson.

Quelle

que soit la cause de ces variations

saisonnières,

on

comprend

que leur sens soit inversé dans

l’hémisphère

austral,

et

qu’elles

soient faibles sous les

tropiques

où les saisons -sont peu accentuées.

9. Variations d’une année à l’autre. -~ Les

épaisseurs

d’ozone

correspondant

aux mois successifs d’une même année

(tableau I)

ont le

plus

souvent une même tendance

géné-rale à être faibles ou élevées. Il semble

qu’à

la variation saisonnière se

superposent

des

chan-ments

plus

lents d’allure assez

irrégulière.

On le voit aisément en considérant

(tableau VI)

TABLEAU VI.

(11)

les

épaisseurs

obtenues pour le mois d’août de

chaque

année

(21’ colonne),

ou les moyennes

des

épaisseurs

obtenues de

juillet

à

septembre

(3e colonne)

ou de

juin

à octobre

(~e

colonne).

C’est

ainsi,

par

exemple,

qu’en 1912, 1916,

1-919 la

quantité

d’ozone était inférieure à la moyenne; elle était

supérieure

en 1914 et 1918. On a

déjà

noté que les nombres de Calama

paraissent

confirmer ceux du Mont Wilson relativement à la

grande quantité

d’ozone

qui

existait en 1918.

Il y a malheureusement des lacunes dans les séries de nombres dont nous

disposons.

Certaines moyennes du tableau VI

proviennent

de séries

incomplètes

(nombres

entre crochets) ;

-,

d’autres utilisent des moyennes mensuelles

portant

sur moins de 15 observations

(nombres

entre

parenthèses).

Pour caractériser le mieux

possible

les

changements qui

se

produisent

d’année en

année,

indépendamment

de la variation saisonnière, il est

préférable

de comparer

chaque

épaisseur

d’ozone à la moyenne des

épaisseurs

obtenues durant le même mois au cours de

l’intervalle 1908-1920. C’est ce que nous avons fait dans le tableau VII. Les nombres entre

parenthèses correspondent

encore aux mois

qui

comportent

moins de 15 observations. TABLEAU VII. - Excès de d’ozone sur

(épaisseur

moyenrte relative au même mois dans l’intervalle de 1908 à 1920.

,

En

ajoutant

l’excès moyen caractérisant

chaque

année à la moyenne

générale

des

épais-seurs de 1908 à 1920

(0,315

cm),

on obtient les nombres du tableau VIII

qui représentent

sans doute d’une manière

plus

exacte les variations

d’épaisseur

d’année en année.

TABLEAU VIII.

De

9 U~ 0 ~

à 9 ,9?0

l’aïllplitude

des variatirns annuelles

0,12

cm, soit

plus d’un

tiers de

l’épaisseur

totale.

10. Connexion

possible

avec l’activité solaire. - Il est naturel de se demander

si les variations de la

quantité

d’ozone contenue dans

l’atmosphfre

sont directement liées à l’activité solaire.

(12)

Si l’on compare les valeurs mensuelles de

l’épaisseur

d’ozone au Mont Wilson au

nombre de taches

vues-durant

le même

mois,

on ne remarque aucune

parenté

entre les deux séries de nombres. Il en est de même si l’on compare les valeurs mensuelles de

l’épaisseur

d’ozone aux valeurs mensuelles de la constante solaire déterminée au Mont Wilson par

Abbot et ses collaborateurs

(IV).

Ce résultat

négatif

est conforme à celui de Dobson et

Harrison ;

l’épaisseur

d’ozone subit des variations

saisonnières ;

elle est liée dans une

cer-taine mesure aux conditions

climatériques locales;

elle ne saurait donc être

uniquement

déterminée

par]le§rayonnement

solaire. Mais l’existence d’une relation d’ensemble entra les deux ordres

de phénomènes

reste

cependant

possible.

A cet

égard,

il est intéressant de comparer

l’épaisseur

moyenne d’ozone existant

chaque

année au-dessus du Mont

-BVilson, pendant

les mois

d’été,

au nombre des taches visibles

pendant

les"-iuêmes

mois. La courbe 1 de la

figure 5 représente

pour

chaque

année

l’épais-sieur moyenne d’ozone de

juin

à octobre

(Tableau VIII)

et la courbe Il

figure,

pour la même

.

Fig. 5.

année,

le nombre de taches de

juin

à octobre p. 193-195. Tableau

53].

Ces deux courbes. sont assez différentes.

pourtant,

le minimum d’ozone de 19ï~ a

précédé

de peu le minimum

des taches. Le maximum d’ozone de 1914 a

accompagné

la

reprise

de l’activité

solaire,

le-minimum d’ozone de 1916

correspond

à un ralentissement de celle-ci.

Enfin,

le maximum,

(13)

d’ozone de 1918 s’est

produit

un an

après

le maximum des taches. Le résultat le

plus

net est en somme le suivant : la moyenne des

épaisseurs

de la couche d’ozone

pendant

les

quatre

ans

qui

ont

précédé

le minimum solaire

(de

1909 à 1912

inclus)

est inférieure à celle

qui correspond

aux deux

périodes

de

quatre

ans

qui

l’ont suivi

(1913-1916

et

1917-1920).

Or,

comparée

à ces deux dernières

périodes,

la

première correspond

à une faible activité solaire

(peu

de taches et constante solaire inférieure à la

moyenne)

(1).

On

peut

faire

intervenir,

au lieu du nombre de

taches,

la valeur de la constante solaire

(courbe

III de la

figure 5).

Malheureusement,

la

correspondance

est

peut-étre

encore moins

marquée qu’avec

le nombre de taches. En

particulier,

le minimum d’ozone,de

1912,

qui

coïncidait à peu

près

avec le minimum des

taches,

accompagne cette fois-ci une valeur

élevée de la constante

solaire.

La relation annoncée par

Abbot,

entre les variations de la constante solaire et le nombre des

taches,

est d’ailleurq fort mal vérifiée par la

comparaison

des courbes II et III. Nous examinerons

d’ailleurs,

amans un

prochain

article,

l’influence

qu’exerce

la couche

d’ozone, d’épaisseur variable,

sur les niesures du

rayonnement

solaire.

( 1 ) La comparaison de l’épaisseur moyenne d’ozone et de la valeur annuelle de la

surface

solaire tachée conduit exactement aux même résultats. Il noua paraît inutile de reproduire le diagramme relatif à la

sur-face tachée.

. INDEX

BIBLIOGRAPIIIQU

I. CH. FABRY et H. BUISSON

[J.

Phys.,

t. 3 (1913), p. 196].

II. CH. FABRY et H. BUISSON [J. Phys., t. 2 (1921), p. 197].

III. Annals of the

Astrophysical Observatory

of the Smithsonian Institution, t. 3,

Washington

(1914).

IV. Annals

of

the

Astrophysical Observatory

of the Smithsonian Institution, t. 4, Washington (1922).

V. G. COLANGE [Diplôme d’Etudes supérieures, Paris (1924)].

VI. J. CABANNES et J. DUFAY

[C.

R., t. 181 (1925), p.

302].

VII. J. CABANNES et J. DUFAY [J.

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t. 7 (1926), p. 257].

VIII. J. CABANNES et J. DUFAY

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IX. P. LAMBERT, G. DÉJARDIN et D. CHALONGE [C. R., t. 183 (1926), p. 800].

X. G.-M.-B. DOBSON et D.-N. HARRISON [Proc. Roy. Soc., t. 110 (1926), p. 660].

XI. H. BUISSON et C. JAUSSERAN [C. R., t. 182 (1926), p.

232].

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