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\DOI{10.5802/crmeca.213}
\datereceived{2022-03-16}
\daterevised{2022-03-30}
\dateaccepted{2023-06-22}
\ItHasTeXPublished
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\def\dead{$^{\dagger}$}
\def\thanksname{Note}
%\TopicEF{A tribute to Isma\"el Boulliau}{Hommage \`a Isma\"el Boulliau}

\title{L'av\`{e}nement de la science m\'{e}t\'{e}orologique du
XVII$^{\mathrm{e}}$ au XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle}

\alttitle{The advent of meteorological science from the 17th to the 19th century}



\author{\firstname{Denis} \lastname{Beaudouin}\dead}
\address{Conservateur du mus\'ee priv\'ee Charles Beaudouin, rue Lhomond
dans le Ve arrondissement de Paris}
\email{chanetz@onera.fr}


\editornote{Cet article est issu de la conf\'{e}rence faite par Denis
Beaudouin le 8 octobre 2021 au colloque Alumni-ONERA d'Hendaye en
l'honneur d'Antoine d'Abbadie. Il a \'{e}t\'{e} mis en forme par Bruno
Chanetz \`{a} partir des notes r\'{e}dig\'{e}es par l'auteur pour
accompagner ses visuels, l'auteur \'{e}tant d\'{e}c\'{e}d\'{e} quelques
jours apr\`{e}s sa conf\'{e}rence.
\smallskip\linebreak
\textbf{Note.} This article is based on the lecture given by
Denis Beaudouin on 8 October 2021 at the Alumni-ONERA symposium in
Hendaye in honour of Antoine d'Abbadie. It has been edited by Bruno
Chanetz from notes written by the author to accompany his visuals, the
author having died a few days after his lecture.}

\keywords{\kwd{M\'et\'eorologie}
\kwd{Instruments de mesure}
\kwd{Thermom\`etre}
\kwd{Barom\`etre}
\kwd{Enregistreur}}

\altkeywords{\kwd{Meterology mesa}
\kwd{Measurements instruments}
\kwd{Thermometer}
\kwd{Barometer}
\kwd{Recorder}}

\begin{abstract}
Depuis l'antiquit\'{e}, on observe et on d\'{e}crit les
ph\'{e}nom\`{e}nes naturels, premi\`{e}re \'{e}tape de la connaissance,
qui font souvent intervenir des forces suppos\'{e}es surnaturelles.
C'est en Europe que se d\'{e}veloppe au
XVII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle une d\'{e}marche
scientifique devenue la m\'{e}t\'{e}orologie au
XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle. Pour avoir une
d\'{e}marche scientifique, il faut des instruments et c'est \`{a}
Florence en 1608 qu'est fabriqu\'{e} le premier thermom\`{e}tre.
Cinquante ans plus tard, Isma\"{e}l Boulliau, le premier savant
fran\c{c}ais \`{a} recevoir un thermom\`{e}tre de Florence, suit une
d\'{e}marche d'observation et d'enregistrement. Cet article se propose
de montrer le cheminement sur deux si\`{e}cles pour parvenir \`{a}
l'or\'{e}e du XX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle \`{a}
une v\'{e}ritable m\'{e}t\'{e}orologie scientifique.
\end{abstract}

\begin{altabstract}
Since ancient times, natural phenomena have been observed and
described, the first stage in the development of knowledge, often
involving supposedly supernatural forces. It was in Europe in the 17th
century that a scientific approach was developed, which became
meteorology in the 19th century. A scientific approach required
instruments, and it was in Florence in 1608 that the first thermometer
was manufactured. Fifty years later, Isma\"el Boulliau, the first French
scientist to receive a thermometer from Florence, followed an approach
based on observation and recording. This article sets out to show how,
over the course of two centuries, a truly scientific meteorology
emerged at the dawn of the twentieth century.
\end{altabstract}
\end{noXML}

\begin{DefTralics}
\def\dead{\XMLaddatt{death-date}{2021-11-30}\XMLaddatt{deceased}{yes}}
\end{DefTralics}

\dateposted{2023-09-15}
\datepublished{2023-09-15}
\begin{document}
\maketitle


\section{Introduction : les pr\'{e}mices de la
m\'{e}t\'{e}orologie}\label{sec1}

Homo sapiens est d\'{e}pendant de l'atmosph\`{e}re aussi bien pour sa
nourriture que pour se d\'{e}placer. Dans l'Iliade, les Grecs attendent
le vent qui les portera vers Troie~et les Dieux exigent le sacrifice
d'Iphig\'{e}nie pour que la flotte grecque puisse appareiller.

En effet depuis plusieurs mill\'{e}naires s'\'{e}tait
d\'{e}velopp\'{e}e une intense navigation dans le bassin
m\'{e}diterran\'{e}en et l'Oc\'{e}an indien, gr\^{a}ce \`{a} un corpus
de~\guillemotleft{}~savoirs~\guillemotright{}~maritimes, une
quasi-science non \'{e}crite d\'{e}velopp\'{e}e par les marins mais
souvent gard\'{e}e secr\`{e}te. En 100 avant J.-C., les Grecs Hippalos
et Eudoxe apprennent des Arabes le m\'{e}canisme des moussons et
commercent jusqu'en Inde et en Afrique orientale~\cite{1}. 

Au XVI$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle, on assiste aux d\'{e}buts de
l'instrumentation et \`{a} l'esquisse d'une observation en r\'{e}seau.
En 1637, Descartes publie en annexe du Discours de la M\'{e}thode trois
essais dont~\guillemotleft{}~Les M\'{e}t\'{e}ores~\guillemotright{},
essais d'application des~\guillemotleft{}~pr\'{e}ceptes de la raison et
de recherche de la v\'{e}rit\'{e}~\guillemotright{}~dans les sciences,
reposant sur l'observation. Son objectif est de comprendre en
contestant la d\'{e}marche des scolastiques qui invoquaient des raisons
magiques aux ph\'{e}nom\`{e}nes observ\'{e}s. Mais la d\'{e}marche de
Descartes s'appuie uniquement sur le raisonnement en ayant recours
seulement \`{a} l'observation visuelle.

\section{Au XVII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle~: les premiers instruments et la 
notion de r\'{e}seau d'observation}\label{sec2}

\subsection{Le thermom\`{e}tre}

Pour v\'{e}ritablement comprendre les ph\'{e}nom\`{e}nes il faut avant
tout des instruments. C'est en 1608~qu'est invent\'{e}, \`{a} Florence,
le premier thermom\`{e}tre. En 1658, l'astronome Boulliau est le
premier savant fran\c{c}ais \`{a} recevoir un thermom\`{e}tre de
Florence. Il suit une d\'{e}marche d'observation et d'enregistrement en
relevant quotidiennement \`{a} son domicile parisien les
temp\'{e}ratures de l'atmosph\`{e}re durant deux ann\'{e}es. Quelques
ann\'{e}es apr\`{e}s, le m\'{e}decin Morin prend sa suite. Nous
disposons ainsi \`{a} Paris de la plus longue s\'{e}rie de mesure des
temp\'{e}ratures. 

\subsection{Le barom\`{e}tre}

En 1643~c'est encore \`{a} Florence que nait le premier barom\`{e}tre
\`{a} mercure. Il est d\^{u} \`{a} Torricelli, \`{a} qui les
fontainiers de la ville avaient soumis un probl\`{e}me, ne parvenant
pas \`{a} pomper l'eau \`{a} plus de 10,3~m par aspiration. 

En 1648, Pascal d\'{e}montre la pesanteur de l'air par son
exp\'{e}rience du Puy-de-D\^{o}me \`{a} l'aide d'un barom\`{e}tre au
mercure, appel\'{e} \`{a} cette \'{e}poque le vif-argent. Il conclut :
\guillemotleft{}~\textit{il s'ensuivra n\'{e}cessairement que la
pesanteur et pression de l'air est la seule cause de cette suspension
du vif-argent, et non pas l'horreur du vide, puisqu'il est bien certain
qu'il y a beaucoup plus d'air qui p\`{e}se sur le pied de la montagne
que non pas sur le sommet}~\guillemotright{}.

En 1650, Pascal organise une exp\'{e}rience de mesures simultan\'{e}es
\`{a} Clermont-Ferrand, Paris et  Stockholm~\cite{2}. Par rapport \`{a}
Descartes, Pascal a une approche tr\`{e}s diff\'{e}rente de la
connaissance. Descartes d\'{e}veloppe un raisonnement sur des
observations humaines, alors que Pascal d\'{e}montre par
l'exp\'{e}rience gr\^{a}ce \`{a} l'instrument et esquisse un r\'{e}seau
d'observation.

Ainsi, les trois fondements de ce qui deviendra la science
m\'{e}t\'{e}orologique sont esquiss\'{e}s d\`{e}s cette \'{e}poque~:
\begin{itemize}
\item Le progr\`{e}s instrumental et exp\'{e}rimental, mesurer puis
enregistrer,
\item Le progr\`{e}s conceptuel et l'esquisse d'une th\'{e}orie
\item Le progr\`{e}s d'un r\'{e}seau d'observation pour cette science
qui ne peut se d\'{e}velopper en laboratoire, compl\'{e}t\'{e} par une
longue dur\'{e}e d'observation.
\end{itemize}
Mais il faudra attendre deux si\`{e}cles pour que leur articulation
devienne science.

\subsection{Les premiers r\'{e}seaux d'observation}
\vspace*{-2pt}

La notion de r\'{e}seau d'observations instrumentales fait une
premi\`{e}re apparition avec Pascal en 1650, puis \`{a} Florence en
1657, o\`{u} est fond\'{e}e l'Acad\'{e}mia del Cimento, premi\`{e}re
soci\'{e}t\'{e} savante en Europe dont le but explicite est de
v\'{e}rifier les lois de la nature selon la m\'{e}thode
exp\'{e}rimentale initi\'{e}e par Galil\'{e}e. Sa devise
est~\guillemotleft{}~Provando e riprovando~\guillemotright{}. Sous son
impulsion, durant une dizaine d'ann\'{e}es, 11 savants, dont 7 en
Italie et 4 dans le reste de l'Europe, mesurent avec les m\^{e}mes
instruments pression, temp\'{e}rature, humidit\'{e}, direction du vent
et \'{e}tat du ciel~\cite{2}. Apparait aussi la notion de s\'{e}rie
longue d'observations.
\vspace*{-3pt}

\subsection{Le premier enregistreur}
\vspace*{-2pt}

Presque simultan\'{e}ment le premier instrument enregistreur dont on
trouve une mention pr\'{e}cise est  la~\guillemotleft{}~Weather Clock
~\guillemotright{} imagin\'{e} par Christopher Wren, propos\'{e}e \`{a}
Londres en 1664 au constructeur Robert Hooke et r\'{e}alis\'{e}e quinze
ans plus tard en 1679, appareil aujourd'hui disparu. 
\vspace*{-1pt}

\section{Au XVIII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle~: progr\`{e}s de la m\'{e}canique 
et de l'instrumentation}\label{mark3}
\vspace*{-1pt}

\subsection{Le probl\`{e}me de l'unification des unit\'{e}s}

Avec la multiplication des relev\'{e}s se pose assez rapidement la
question de l'unification des unit\'{e}s de mesure des grandeurs
observ\'{e}es. Si la hauteur du mercure peut \^{e}tre facilement
mesur\'{e}e et compar\'{e}e, l'\'{e}talonnage du thermom\`{e}tre ne
fait pas l'unanimit\'{e}.

\vspace*{6pt}

\xfigure{fx01}{Thermom\`{e}tre du XVIII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle selon Fahrenheit.}

\vspace*{6pt}

D\`{e}s 1720 Fahrenheit d\'{e}termine son \'{e}chelle, puis R\'{e}aumur
\'{e}tablit la sienne en 1730 (de z\'{e}ro \`{a} 80 degr\'{e}s entre la
glace et l'\'{e}bullition de l'eau) suivie de l'\'{e}chelle centigrade
de Celsius en 1742. De nombreux savants vont cr\'{e}er leurs
\'{e}chelles et il faudra plusieurs d\'{e}cennies avant que les deux
premi\`{e}res soient g\'{e}n\'{e}ralement admises. C'est seulement au
XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle que l'\'{e}chelle de Celsius sera retenue
par de nombreux pays. 

\subsection{Les progr\`{e}s dans la pr\'{e}cision et l'enregistrement}

Les progr\`{e}s sont toutefois constants~: vers 1775 on atteint la
pr\'{e}cision du 1/10$^{\mathrm{e}}$ de degr\'{e} sur les
thermom\`{e}tres, et le constructeur d'instruments Fortin ajoute vers
1780 un vernier sur ses barom\`{e}tres, qui deviennent transportables
gr\^{a}ce \`{a} une cuve \`{a} mercure \'{e}tanche.


\xfigure{fx02}{Barom\`{e}tre Fortin, et son vernier.}

L'observation se g\'{e}n\'{e}ralise tout au long du si\`{e}cle et l'on
pense \`{a} enregistrer automatiquement les variations des
diff\'{e}rentes grandeurs de la m\'{e}t\'{e}orologie. En Allemagne on
conserve la trace d'un projet de barographe par Leupold, en 1726.

Mais c'est surtout l'an\'{e}mom\`{e}tre enregistreur de Pajot
d'Ons-en-Bray qui m\'{e}rite une description, puisqu'il est
effectivement construit, d\'{e}crit en d\'{e}tail, r\'{e}ellement
utilis\'{e} et parfaitement conserv\'{e} au Conservatoire des arts et
m\'{e}tiers~\cite{4}. Louis L\'{e}on Pajot (1678--1754), comte
d'Ons-en-Bray en Normandie, membre de l'Acad\'{e}mie des Sciences,
pr\'{e}sente son an\'{e}mom\`{e}tre \`{a} l'illustre Assembl\'{e}e en
1734. Il peut enregistrer durant trente heures, sur deux cylindres
munis de bandes de papier, la force et la direction du vent, l'horloge
inscrivant les quarts d'heure sur ces bandes. Ce magnifique appareil
est le premier instrument enregistreur au monde ayant r\'{e}ellement
fonctionn\'{e}.

\xfigure{fx03}{An\'{e}mom\`{e}tre de Pajot d'Ons-en-Bray (1734).
Capable d'enregistrer durant 30 heures force, direction et dur\'{e}e du
vent.}


A la fin du XVIII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle on trouvait
thermom\`{e}tres et barom\`{e}tres \`{a} la Cour et dans de nombreux
logis, signe de richesse, de curiosit\'{e} et de distinction. En 1780,
Changeux imagine un barographe enregistreur. C'est en 1783 que le
Genevois Horace de Saussure publie son~\guillemotleft{}~Essai sur
l'hygrom\'{e}trie~\guillemotright{}, \'{e}tude des ph\'{e}nom\`{e}nes
atmosph\'{e}riques men\'{e}e \`{a} l'aide de plusieurs instruments dont
l'hygrom\`{e}tre \`{a} cheveux, appareil simple et assez fiable dont il
est l'inventeur. 

\subsection{Les r\'{e}seaux d'observation} 

Parall\`{e}lement, l'id\'{e}e de r\'{e}seau d'observation se confirme
\`{a} la fin du XVIIIe si\`{e}cle, dans plusieurs milieux. Dans
son~\guillemotleft{}~M\'{e}moire sur la construction du
barom\`{e}tre~\guillemotright{}, publi\'{e} avant 1779, Lavoisier
rapporte que le chevalier Jean-Charles de Borda est sans doute le
premier \`{a} avoir d\'{e}gag\'{e} quelques lois
m\'{e}t\'{e}orologiques de l'observation en plusieurs
lieux~:~\guillemotleft{}~\textit{Monsieur de Borda est le premier qui
ait entrepris de rapprocher les observations m\'{e}t\'{e}orologiques
faites en m\^{e}me temps dans diff\'{e}rents lieux ({\ldots}) aux
m\^{e}mes jours et aux m\^{e}mes heures, par des physiciens exacts,
(\`{a} l'aide) de barom\`{e}tres plac\'{e}s aux extr\'{e}mit\'{e}s de
la France, observations multipli\'{e}es pendant quinze
jours~\guillemotright{}. Borda en d\'{e}duit le d\'{e}placement d'ouest
en est des d\'{e}pressions par vent d'ouest~:~\guillemotleft{}~par un
vent d'ouest, le barom\`{e}tre variait d'abord \`{a} Brest, le
lendemain \`{a} Paris, et deux jours apr\`{e}s \`{a} Strasbourg
({\ldots}) \'{e}tant donn\'{e} deux de ces \'{e}l\'{e}ments on pourrait
souvent en d\'{e}duire l'autre}~\guillemotright{}. 

En 1790, \'{e}crivant un M\'{e}moire paru dans les Annales de Chimie,
Gaspard Monge apporte aussi une contribution en d\'{e}montrant qu'il
faut compl\'{e}ter les observations de temp\'{e}rature et de pression
par celles de l'hygrom\'{e}trie et de la direction des vents : c'est
une premi\`{e}re esquisse d'une th\'{e}orie physique des
ph\'{e}nom\`{e}nes~\cite{5}.

Il est m\^{e}me envisag\'{e} de cr\'{e}er un r\'{e}seau europ\'{e}en et
mondial d'observations avec des instruments exacts et comparables, mais
la R\'{e}volution mettra un terme \`{a} ce
projet,~\guillemotleft{}~\textit{bien que le d\'{e}put\'{e} Gilbert
Romme, pr\'{e}sentant \`{a} l'Assembl\'{e}e Constituante le
t\'{e}l\'{e}graphe de Chappe en 1793, fit remarquer qu'il ouvrirait la
possibilit\'{e} de pr\'{e}voir les temp\^{e}tes et d'en donner avis aux
ports ou aux cultivateurs}~\guillemotright{}~\cite{5}.

Mais le t\'{e}l\'{e}graphe optique sera longtemps r\'{e}serv\'{e} \`{a}
l'Arm\'{e}e et au Gouvernement. Il faudra attendre le d\'{e}veloppement
du t\'{e}l\'{e}graphe \'{e}lectrique au milieu du XIX$^{\mathrm{e}}$
si\`{e}cle pour que les observations m\'{e}t\'{e}orologiques soient
transmises rapidement et depuis de nombreux sites, permettant une
pr\'{e}vision \`{a} plusieurs jours. 

A Paris le m\'{e}decin Vicq d'Azyr initie d\`{e}s 1778 une enqu\^{e}te
sur les maladies et les \'{e}pid\'{e}mies en relation avec les
conditions m\'{e}t\'{e}orologiques, mesur\'{e}es avec des instruments
identiques utilis\'{e}s dans conditions analogues~\cite{5}. De nombreux
m\'{e}decins, de 50 \`{a} 200 correspondants en France, en Europe et
m\^{e}me en Am\'{e}rique et en Asie y participent de 1778 \`{a} 1794.
Le cur\'{e} de Montmorency Louis Cotte en est le secr\'{e}taire
scientifique et collecte les tableaux mensuels re\c{c}us des
correspondants~: trois mesures par jour indiquant temp\'{e}rature,
pression, \'{e}tat du ciel, pr\'{e}cipitations, vent, humidit\'{e}. Il
est lui-m\^{e}me auteur de deux ouvrages sur la m\'{e}t\'{e}orologie.

Il faut noter que d\`{e}s ses d\'{e}buts l'a\'{e}rostation apporte une
troisi\`{e}me dimension aux observations et mesures
m\'{e}t\'{e}orologiques. D\`{e}s 1783 le physicien Charles emporta un
barom\`{e}tre dans son ascension.

\section{Au XIXe si\`{e}cle, des progr\`{e}s permis par la
m\'{e}canique et l'\'{e}lectricit\'{e}}\label{sec4}

Au cours du XIXe si\`{e}cle, on peut distinguer deux p\'{e}riodes dans
l'\'{e}volution des instruments scientifiques et de la
m\'{e}t\'{e}orologie, tr\`{e}s bien d\'{e}crites dans l'ouvrage de
James  Lequeux~\cite{8}. \guillemotleft{}~Le Verrier, savant magnifique
et d\'{e}test\'{e}~\guillemotright{}. La premi\`{e}re moiti\'{e} du
si\`{e}cle voit une am\'{e}lioration notable et g\'{e}n\'{e}rale de la
qualit\'{e} des instruments scientifiques par un progr\`{e}s certain de
la m\'{e}canique dans le contexte de la premi\`{e}re r\'{e}volution
industrielle : progr\`{e}s en usinage, en pr\'{e}cision. Les
encouragements de l'Acad\'{e}mie des sciences et d'Arago en particulier
n'y sont pas \'{e}trangers. Ensuite c'est la f\'{e}e
\'{e}lectricit\'{e} et la r\'{e}volution du t\'{e}l\'{e}graphe
\'{e}lectrique qui seront \`{a} l'origine des bonds technologiques
observ\'{e}s durant la seconde moiti\'{e} du si\`{e}cle.
\vspace*{-3pt}

\subsection{La contribution de l'a\'{e}rostation} 

Au d\'{e}but du XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle, les ascensions en ballon
fournissent des opportunit\'{e}s de mesure
int\'{e}ressantes~:~\guillemotleft{}~\textit{En aout 1804 deux jeunes
physiciens, Jean Baptiste Biot et Louis-Joseph Gay-Lussac s'envolent
\`{a} plus de 4~000~m d'altitude. Ils sont d\'{e}l\'{e}gu\'{e}s
par Laplace qui s'int\'{e}resse au profil vertical de la
temp\'{e}rature pour le calcul de la r\'{e}fraction atmosph\'{e}rique,
et par Berthollet qui souhaite connaitre la composition de
l'atmosph\`{e}re}~\guillemotright{}~\cite{9}. Dans leur nacelle,
apr\`{e}s avoir observ\'{e} la boussole, les savants s'affairent \`{a}
mesurer l'\'{e}lectricit\'{e} dans l'air en tendant un fil
m\'{e}tallique de 240 pieds (un peu moins de 80~m) isol\'{e}
d'eux et reli\'{e} \`{a} un \'{e}lectrom\`{e}tre qui indique une charge
d'\'{e}lectricit\'{e} croissant avec l'altitude. Ils notent aussi 
que~\guillemotleft{}~\textit{l'hygrom\`{e}tre marchait constamment vers
la s\'{e}cheresse quand nous nous \'{e}levions et vers l'humidit\'{e}
au cours de la descente}~\guillemotright{}. \`{A} 4~000~m,
Biot commence \`{a} se sentir mal. En septembre Gay-Lussac r\'{e}alise
une seconde ascension \`{a} 7 000~m, et constate que la
composition de l'air est constante~\cite{10}. On verra que
l'a\'{e}rostation se d\'{e}veloppera dans la seconde partie du
XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle. 
\vspace*{-3pt}

\subsection{La premi\`{e}re vision de l'apport du num\'{e}rique}

Pierre Morin, ing\'{e}nieur des Ponts et Chauss\'{e}es, \'{e}crit en
1829 quelques lignes pr\'{e}monitoires~:~\guillemotleft{}~\textit{On
pourrait arriver \`{a} des \'{e}quations dont les coefficients
num\'{e}riques donneraient une approximation pour pr\'{e}dire avec
d\'{e}tail les ph\'{e}nom\`{e}nes atmosph\'{e}riques plusieurs jours
\`{a} l'avance, ou les saisons plusieurs ann\'{e}es \`{a}
l'avance}~\guillemotright{}~! Manquait \`{a} l'\'{e}vidence \`{a} cette
\'{e}poque la transmission rapide des mesures et la capacit\'{e} de
calcul~!
\vspace*{-3pt}

\subsection{Le barom\`{e}tre de Vidie} 

Un progr\`{e}s notable dans l'instrumentation intervient avec le
barom\`{e}tre \`{a} capsule m\'{e}tallique, invent\'{e} par Vidie en
1844. La robustesse de sa capsule d\'{e}formable le rend
particuli\`{e}rement bien adapt\'{e} aux syst\`{e}mes enregistreurs
transportables.
\vspace*{-3pt}

\subsection{Les observations d'Antoine d'Abbadie en Abyssinie}

C'est aussi durant les ann\'{e}es 1840 qu'Antoine d'Abbadie transmet
\`{a} l'Acad\'{e}mie des Sciences un grand nombre de communications
dont un paquet cachet\'{e}~\guillemotleft{}~sur l'\'{e}tat de
l'atmosph\`{e}re en Abyssinie~(en d\'{e}cembre 1845)~\guillemotright{};
en 1852 il communique ses observations de 1843 sur les \'{e}clairs en
Ethiopie, longueurs et dur\'{e}es compar\'{e}es \`{a} ceux observ\'{e}s
en France. 

\subsection{Les avanc\'{e}es dues au t\'{e}l\'{e}graphe \'{e}lectrique}

On s'int\'{e}resse \`{a} la m\'{e}t\'{e}orologie aux Etats-Unis d\`{e}s
le d\'{e}but du XIX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle et on y utilise d\`{e}s
sa mise en service en 1845 le t\'{e}l\'{e}graphe \'{e}lectrique Morse
pour transmettre les informations m\'{e}t\'{e}orologiques. Fin 1849,
150 stations sont en service. L'Angleterre suit le m\^{e}me chemin et
d\`{e}s 1849~\guillemotleft{}~le Daily News fait para\^{i}tre le
bulletin m\'{e}t\'{e}orologique de 30
stations~\cite{11}~\guillemotright{}. Alors que depuis 1847 plusieurs
pays ont cr\'{e}\'{e} des instituts m\'{e}t\'{e}orologiques, la France
est tr\`{e}s en retard sur ces deux aspects puisque c'est seulement en
1852 qu'est fond\'{e}e \`{a} Paris la Soci\'{e}t\'{e}
m\'{e}t\'{e}orologique de France par quelques passionn\'{e}s de ce
domaine, parmi lesquels on trouve Charles Sainte-Claire Deville,
fr\`{e}re du chimiste inventeur du proc\'{e}d\'{e} de raffinage de
l'aluminium, et Antoine d'Abbadie. D\`{e}s d\'{e}cembre 1852 sa
premi\`{e}re s\'{e}ance rassemble 150 savants dont 20 membres de
l'Institut et de nombreux \'{e}trangers.

\subsection{Le Verrier \`{a} l'Observatoire de Paris}

D\`{e}s sa nomination \`{a} la Direction de l'Observatoire de Paris, U.
Le Verrier~\guillemotleft{}~constate l'insuffisance de la
m\'{e}t\'{e}orologie en France, mais oublie la Soci\'{e}t\'{e}
M\'{e}t\'{e}orologique de France\,{\ldots}~\cite[p.~284]{11}~\guillemotright{}.
En mati\`{e}re de m\'{e}t\'{e}orologie son programme d'observation, de
transmissions et de publication en sept points est tr\`{e}s complet, et
la d\'{e}termination de Le Verrier est encore renforc\'{e}e par la
catastrophe militaire devant S\'{e}bastopol~: une temp\^{e}te
s'\'{e}l\`{e}ve le 14 novembre 1854, au cours de laquelle sombrent 38
navires de la flotte alli\'{e}e contre la Russie (France, Angleterre,
Pi\'{e}mont, Turquie). Un certain nombre de voix s'\'{e}l\`{e}vent pour
affirmer que l'\'{e}v\`{e}nement aurait \'{e}t\'{e} pr\'{e}visible si
une liaison t\'{e}l\'{e}graphique avait pu \^{e}tre r\'{e}alis\'{e}e
entre Paris, Vienne, et Munich, d\'{e}crivant et pr\'{e}venant le
d\'{e}placement de cette profonde d\'{e}pression. En f\'{e}vrier 1855,
Le Verrier va soumettre \`{a} l'empereur Napol\'{e}on III un projet de
vaste r\'{e}seau m\'{e}t\'{e}orologique, rendu possible par l'ouverture
au public des lignes t\'{e}l\'{e}graphiques en 1851. Tr\`{e}s
rapidement ce r\'{e}seau devient europ\'{e}en~puis mondial. En 1865,
les premi\`{e}res cartes m\'{e}t\'{e}o europ\'{e}ennes sont
\'{e}tablies. En 1874, un code international pour transmettre les
observations m\'{e}t\'{e}orologiques est mis au point.
\vspace*{-3pt}

\subsection{Les premiers congr\`{e}s m\'{e}t\'{e}orologiques}

Un premier congr\`{e}s \`{a} Vienne, en 1874, normalise les symboles
m\'{e}t\'{e}o, toujours usit\'{e}s. En 1879, le congr\`{e}s
m\'{e}t\'{e}orologique de Rome d\'{e}cide le lancement de la
premi\`{e}re Ann\'{e}e Polaire Internationale, qui se d\'{e}roulera en
1882 et 1883, ainsi que la cr\'{e}ation de douze bases bor\'{e}ales et
deux australes, install\'{e}es par douze nations d\'{e}j\`{a} investies
dans ces r\'{e}gions~\cite{13}.
\vspace*{-3pt}

\subsection{L'\'{e}lectricit\'{e} au service des instruments de mesure}

Apr\`{e}s 1860 l'emploi d'une nouvelle \'{e}nergie,
l'\'{e}lectricit\'{e}, se substituant \`{a} une partie des fonctions
m\'{e}caniques, apportera progressivement une grande rapidit\'{e} de
fonctionnement aux instruments, et des mat\'{e}riaux nouveaux comme
l'aluminium modifieront leur conception. Les travaux des
m\'{e}t\'{e}orologues sont facilit\'{e}s d\`{e}s les ann\'{e}es 1875
par le d\'{e}veloppement des enregistreurs m\'{e}caniques, notamment
ceux du constructeur Jules Richard ainsi que ceux de la Maison Breguet.
En 1878, Jules Richard expose \`{a} Paris un barom\`{e}tre enregistreur
\`{a} noir de fum\'{e}e qui lui vaut une m\'{e}daille d'argent~; puis
en 1882 un~\guillemotleft{}~barom\`{e}tre enregistreur
universel~\guillemotright{}. En 1889 il fournit les appareils
m\'{e}t\'{e}orologiques enregistreurs de la Tour Eiffel qui
fonctionneront encore en 1935, puis l'entreprise d\'{e}cline tous les
appareils d'enregistrement. 
\vspace*{-3pt}

\subsection{L'Observatoire du Pic du Midi~: une id\'{e}e
t\'{e}m\'{e}raire~qui devient r\'{e}alit\'{e}!} 

Si Le Verrier a su cr\'{e}er un r\'{e}seau public d'observations
m\'{e}t\'{e}o, en s'appuyant notamment sur les \'{e}coles normales
d\'{e}partementales, une initiative priv\'{e}e voit le jour en 1873,
initiative due \`{a} quelques hommes passionn\'{e}s de science et
d'alpinisme parmi lesquels se trouve le g\'{e}n\'{e}ral Charles de
Nansouty 
{(Ce paragraphe s'inspire largement du bel ouvrage 
d'Emmanuel Davoust, astronome, auteur de} \cite{14}.) : 
la cr\'{e}ation d'un observatoire
m\'{e}t\'{e}orologique au Pic du Midi de Bigorre (2~876~m). Ce projet
est soutenu par nombre de personnalit\'{e}s dont Le Verrier, Sir John
Herschel, Charles Sainte-Claire Deville, fondateur de la
Soci\'{e}t\'{e} M\'{e}t\'{e}orologique de France, particuli\`{e}rement
int\'{e}ress\'{e} par la~\guillemotleft{}~m\'{e}t\'{e}orologie
dynamique~\guillemotright{}~dont l'objet est \`{a} cette \'{e}poque de
relier les ph\'{e}nom\`{e}nes au niveau du sol \`{a} ceux qui se
produisent dans les hautes r\'{e}gions de l'atmosph\`{e}re.
\looseness=-1

Une station provisoire est install\'{e}e en 1873 au Col de Sencours,
\`{a} 2 366~m~; c'est une sorte d'h\^{o}tellerie dont les
annexes sont \'{e}quip\'{e}es d'instruments fournis par la
Soci\'{e}t\'{e} m\'{e}t\'{e}orologique de France. Thermom\`{e}tres,
barom\`{e}tre Fortin, pluviom\`{e}tre, actinom\`{e}tre sont
r\'{e}partis dans des abris
type~\guillemotleft{}~Montsouris~\guillemotright{}, prot\'{e}g\'{e}s
par un mur en pierre, mur destin\'{e} \textit{~\guillemotleft{}~\`{a}
mettre les instruments \`{a} l'abri des atteintes des animaux
malfaisants~: ch\`{e}vres, bergers,
touristes\,{\ldots}}~\guillemotright{}~dixit le g\'{e}n\'{e}ral de
Nansouty~! Il y s\'{e}journera huit ann\'{e}es durant lesquelles,
assist\'{e} de quelques hommes, il transmettra les observations
journali\`{e}res \`{a} Paris. En 1877 est construite sous le sommet du
Pic une cabane, \`{a} 2 800~m d'altitude, dans laquelle sont
install\'{e}s des instruments dont les mesures sont relev\'{e}es
quotidiennement \`{a} midi 43, harmonisation mondiale oblige~! Cinq
stations sont install\'{e}es dans le pi\'{e}mont pyr\'{e}n\'{e}en pour
compl\'{e}ter la vision m\'{e}t\'{e}o d'ensemble. En 1877 une liaison
t\'{e}l\'{e}graphique est install\'{e}e, puis connect\'{e}e au
r\'{e}seau national, ainsi qu'une liaison t\'{e}l\'{e}phonique en 1878.

C'est en 1878 qu'Eleuth\`{e}re Mascart succ\`{e}de \`{a} Le Verrier
\`{a} l'observatoire de Paris. Il est tr\`{e}s favorable aux travaux de
Nansouty. Simultan\'{e}ment, la construction d'un observatoire au
sommet du Pic d\'{e}bute en juillet 1878. L'emm\'{e}nagement aura lieu
en octobre 1881~; le G\'{e}n\'{e}ral de Nansouty y passe le premier
hiver, il y dispose d'une ligne t\'{e}l\'{e}graphique prolong\'{e}e
jusqu'au sommet.

Le 7 ao\^{u}t 1882, l'Observatoire du Pic du Midi est rattach\'{e} au
budget de l'Instruction publique et reste principalement destin\'{e}
aux observations m\'{e}t\'{e}orologiques et physiques. Il devient un
Observatoire national rattach\'{e} au r\'{e}seau d'observatoires et de
stations d\'{e}pendant du Bureau central m\'{e}t\'{e}orologique
dirig\'{e} par E. Mascart.

Ce m\^{e}me mois d'aout 1882, Antoine d'Abbadie passe trois jours au
Pic pour y faire des mesures d'inclinaison et de d\'{e}clinaison
magn\'{e}tiques. Il sera suivi par nombre de savants dont Paul Bert, le
physicien Marcel Brillouin, l'astronome Jules Janssen, le botaniste
Gaston Bonnier, le physicien finlandais Lemstrom pour des
exp\'{e}riences sur la foudre. 

Au cours de la d\'{e}cennie suivante se poursuivront des observations
de routine, et simultan\'{e}ment les astronomes vont faire \'{e}voluer
cet observatoire vers leur discipline gr\^{a}ce \`{a} l'installation
d'instruments d'optique.

{\vspace*{-2pt}}

\subsection{La m\'{e}t\'{e}orologie vise toujours plus haut}

Les premiers ballon-sondes~\'{e}quip\'{e}s d'enregistreurs
m\'{e}caniques sont lanc\'{e}s par Gustave Hermite en 1892, puis L.
Teisserenc de Bort d\'{e}couvre qu'\`{a} partir de 10~km d'altitude la
temp\'{e}rature cesse de d\'{e}croitre~: ainsi est d\'{e}couverte la
stratosph\`{e}re. Ensuite, en 1896 \`{a} Trappes, il utilise des
cerfs-volants \'{e}quip\'{e}s d'instruments. En 1905, Millochau mesure
le rayonnement solaire au sommet du Mont Blanc et l'irradiance du
soleil avec son Pyrh\'{e}liom\`{e}tre, faisant une
erreur~inf\'{e}rieure \`{a} 2~\%~!

{\vspace*{6pt}}

\xfigure{fx04}{Pyrh\'{e}liom\`{e}tre F\'{e}ry-Millochau (Charles
Beaudouin constructeur).}

\section{Conclusion~: l'av\`{e}nement d'une science mondiale au XX$^{\mathrm{e}}$
si\`{e}cle}\label{sec5}

La Premi\`{e}re Guerre mondiale induira d'importants progr\`{e}s en
engins volants \'{e}quip\'{e}s d'instruments. Un pas d\'{e}cisif est
franchi en 1929 lorsque Pierre Idrac et Robert Bureau \'{e}quipent un
ballon d'un \'{e}metteur radio~: c'est la radiosonde.

Et la m\'{e}t\'{e}orologie deviendra une science mondiale avec la
r\'{e}volution num\'{e}rique des ann\'{e}es 60. En effet, le
XX$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle verra la r\'{e}union performante et
internationale des~\guillemotleft{}~trois
progr\`{e}s~\guillemotright{}~de la m\'{e}t\'{e}orologie, perceptibles
d\`{e}s le XVII$^{\mathrm{e}}$ si\`{e}cle~: 
\begin{itemize}
\item observation, mesure et enregistrement,
\item \'{e}quations et logiciels de calcul, et d\'{e}veloppement
th\'{e}oriques,
\item r\'{e}seau mondial connect\'{e}.
\end{itemize}
L'av\`{e}nement des satellites m\'{e}t\'{e}orologiques, et le
d\'{e}veloppement des simulations num\'{e}riques des volets du
syst\`{e}me climatique, seront des outils d\'{e}terminants au service
de cette transformation.


\section*{Conflit d'int\'{e}r\^{e}t}

L'auteur n'a aucun conflit d'int\'{e}r\^{e}t \`{a} d\'{e}clarer.

\back{}

\bibliographystyle{crunsrt}
\bibliography{crmeca20220280}
\refinput{crmeca20220280-reference.tex}

\end{document}
