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CH. NORDMANN — LE CHAMP ÉLECTRIQUE DE L'ATMOSPHÈRE 



LE CHAMP ÉLECTRIQUE DE L'ATMOSPHÈRE 



L<i Physique du Glol)0 n'a pas rcliappé à révo- 

 lution mafïnifique qui, depuis la découverte de la 

 radio-activité, transfigure peu à peu toutes les par- 

 ties de la Philosophie naturelle. 



Elster et Geitel ont montré, en 1890, qu'il existe 

 en permanence dans l'atmosphère des charges 

 électriques libres, positives et négatives, ana- 

 logues à celles que les radiations du radium et 

 divers autres rayonnements font apparaître dans 

 les gaz. Cette découverte a ouvert des horizons 

 imprévus pour la solution des problèmes soulevés 

 par le champ électrique de l'atmosphère et la 

 charge de la surface terrestre. 



Étant donné l'intérêt fondamental de ces ques- 

 tions pour la Physique du Glolie, il ne paraîtra 

 peut-être pas inopportun d'indiquer brièvement 

 quels sont les faits actuellement bien établis rela- 

 tivement au champ électrique terrestre ; nous y 

 îijouterons quehiues résultais nouveaux que des 

 expériences récentes en Algérie nous ont permis 

 d'obtenir; nous indiquerons ensuite, d'après les 

 recherches les plus récentes, combien les consé- 

 quences de la découverte d'Elster et Geitel sem- 

 blent devoir être fructueuses pour l'intelligence et 

 la synthèse théorique de ces phénomènes. 



L 



Se-\s du champ électrioie de l'atmospiièhe. 



CllARCE nE LA TEHRE. 



Rappelons d'abord ,' pour mémoire, comment 

 l'on prend actuellement le potentiel d'un point P 

 de l'air, le potentiel du sol étant pris pour ori- 

 gine : Supposons qu'en ce point P aboutisse 

 l'extrémité d'un conducteur, relié d'autre part à 

 l'éleclromètre et soigneusement isolé ; si le poten- 

 tiel de l'air en P estdifTérentde celui du conducteur, 

 par exemple positif, et que le conducteur laisse 

 échapper en P un écoulement de gouttelettes d'eau, 

 lise développe, par influence, de l'électricité néga- 

 tive h l'extrémité P du conducteur, et, chaque 

 gouttelette emportant, par suite, avec elle une 

 légère charge négative, il reste sur le conduc- 

 teur un léger excès de charge positive, qui va en 

 croissant jusqu'à ce que tout entier celui-ci soit 

 précisément au même potentiel positif que l'air au 

 point P, potentiel indiqué alors par l'électromètrc; 

 avec un écoulement convenable, il suffit d'un temps 

 très court pour que le conducteur se mette au 

 potentiel du point P de l'air, et, si ce potentiel 

 varie, les indications de l'électromètre, que l'on 

 peut enregistrer photographiquement, suivront une 

 marche parallèle. C'est par ce procédé qu'ont été 



obtenues les courbes reproduites dans cet article'. 



Or, les mesures faites par cette méthode un 

 d'autres analogues, sur les points les plus varie- 

 du Globe en Europe, en Asie, en Australie, in 

 Amérique et aussi dans les régions polaires, indi- 

 quent que, par beau temps, la chute du potentiel est I 

 généralement positive, c'est-à-dire qu'un point de il 

 l'air est à un potentiel plus élevé que la terre; les- i 

 courbes données par les électromètres indiquent, il ; 

 est vrai, exceptionnellement, et surtout par temps 

 de pluie (comme nous le verrons ci-dessous), des 

 chutes de potentiel négatives, mais l'aire comprise 

 entre la courbe, l'axe du potentiel origine et deux 

 ordonnées suffisamment écartées, est toujours po- 

 sitive. La terre, considérée dans son ensemble, est 

 donc à un potentiel moins élevé que l'air, et l'on en 

 a déduit que la cbarijc du Globe terrestre est iiéipi- 

 tive. Cette hypothèse a été proposée par sir ^\ . 

 Thomson ; elle est généralement admise. Nous 

 voudrions cependant faire remarquer à ce propos 

 que les résultats d'expériences récentes sont peul- 

 être de nature à ne la plus faire considérer conuiie 

 évidente : on a, en efl'et. établi, en ces dernières 

 années, par des méthodes dont il sera question ci- 

 dessous (voir ch. III), que l'air atuiosphéri<iue, loin 

 d'être électriquement neutre, est électrisé positive- 

 ment, ou, pour parler plus correctement, contieni 

 un excès de charges positives. Le clianip élec- 

 trique terrestre ne serait-il pas dû préciscmeiii. 

 au moins en grande partie, à cette charge positive 

 de l'atmosphère':' Nous posons simplement la ques- 

 tion, car on manque encore des données quantita- 

 tives qui permettraient de la résoudre. Mais il esl, 

 en tout cas, évident que le sens de la chute de 

 potentiel observée serait le même si l'atmosphère 

 supérieure est chargée positivement et le Globe 

 électriquement neutre, que si l'on suppose celui- 

 ci, comme on le f.iit généralement, chargé néga- 

 tivement, sans tenir compte d'une électrisation i 

 atmosphérique. Quoi qu'il en soit, il serait du plus \ 

 haut intérêt de mesurer en valeur absolue le i 

 potentiel du sol; on n'a jamais encore, à notre ' 

 connaissance, tenté d'expériences dans ce but. Il 

 n'est, cependant, pas certain que la question soil 

 soluble. 



Un calcul très simple va, d'ailleurs, nous monirer 



' Niiiis n'in.sistons pas siu' les appareils réiilisanl i-o dis- 

 positif. Imaginés pai' M. \V. Tlminson, perfectionnés pi' 

 M. Maseait. ils doivent lieancoup à M. Cliauvcau, i|ui le- 

 décrits el mis au point dans son Mémoire : " Ktnde de I ' 

 vaiialion diurne de l'électricilé atmospluriiino ». Plusieurs 

 des ddiuiées de cet article sont empruntées à ce remar- 

 quable travail. 



