551.574.2 : 551.509.67 (Observatoire du P u y de D6me, Clermont-Ferrand.)

Quelques thdories de l'ensemencement des nuages soumises au contrSle expdrimental. Par

H. Dessens. Avee 6 figures. t ( ~ s u m ~ . Apr6s avoir confirm6 la r~alit6 de l'effet FINDEISEN-BERGERON, on d~plore l'ignorance actuelle sur le m~canisme de cr6ation de eristaux de glace par refroidissement (neige carbonique) ou par particules solides (iodure d'argent). La d~sactivation des noyaux d'iodure d'argent peut 6tre attribu6e ~ divers faeteurs: lumi~re, impuret~s, cong~lation suivie d'une sublimation, condensation de vapeur temp6rature positive; il en r6sulte une dlfficult~ pour d6termlner les conditions d'efficacir de l'iodure d'argent dans les nuages naturels. Dans le cas de l'ensemencement au moyen de g6n6rateurs au sol, cette effieacit6 n'est pour le moment certaine que sur des nuages don~ ]a base est au-dessus de l'isotherme --40C et le sommet au-dessous de l'isotherme --15~ Bien que les exp6riences d'ensemencement des nuages k temp6rature positive par de gros 61~ments (gouttes d'eau ou noyaux hygroscoplques) soient poursuivies depuis 8 ans, aucun r6sultat d6cisif n'a encore 6t6 obtenu jusqu'~ ce jour; contrairement aux precedes d'ensemencement par particules glac~es, ee]ui-ci exige, pour 6ire efficace, l'amor~age d'une r~aetion en chalne dans le nuage ensemene6. Zusammenfassung. Abb. 1 liiSt die groSe Bedeutung erkennen, welche dem BERGERON-FINDEISEN-Effekt, zum mindesten im ersten Stadium des Wachstums der Niederschlagselemente, zukommt. Welters wird der Verlauf einiger Experimente fiber die Keimbildung gezeigt; die GrSBen der WolkentrSpfehen wurden durch kinematographische Aufnahmen ihrcs Ansatzes an einem Spinnfaden gemessen. Es ergab sich, dab die haufigsten l~adien 5 ~ betragen und eine unerwafter geringe Streuung aufweisen. DieNiederschlagsteilchen aus einer unterktihlten Wolke, in welcher die Keimbildung mittels Silberjodids eingeleitet worden war, zeigen Formen, die mit den yon MASOn, WEICKM2~NN, AUFM KA~PE und KELLY mitgeteilten l%esultaten nich~ ganz iibereinstimmen; so fanden wlr hexagonale Plhttchen ohne Struktur bet einer Temperatur yon --12 ~ 10 s

148

H. DESSENS:

D e r W i r k u n g s m e e h a n i s m u s v o n Kohlens~iureschnee u n d Silberjodid e r s e h e i n t w e i t e r h i n n u r s e h r u n g e n / i g e n d b e k a n n t . E s w e r d e n n e u e Vorg~nge, die zur I n a k t i v i e r u n g y o n K e r n e n fiihren, aufgezeigt: I n a k t i v i e r u n g als Folge einer v o r h e r g e h e n d e n E i s b i l d u n g (SOULAGE), I n a k t i v i e r u n g d u r c h K o n d e n s a t i o n oder Anl a g e r u n g y o n W a s s e r bei positiver T e m p e r a t u r (PICCA). O b w o h l die Erfolge des , , I m p f e n s " i m I n n e r e n einer W o l k e y o n - - 4 ~ n i e h t zu bezweifeln sind, h a b e n die V e r s u e h e zur V e r m e k r u n g des N i e d e r s e h l a g s d u r e h d e n E i n s a t z y o n z a h l r e i e h e n Generatoren in grSl3erer Entfernung yon der Wolke nicht zu den erwarteten l~esultaten gefiihrt. Es wird daftir folgende Erkl&rung vorgeseh]agen : In einer unterk~hlten Wolke werden die Silberjodid-Kerne entspreehend dem FACY-Effekt aufgefangen. In der Umgebung yon kondensierenden TrSpfchen entsteht ein Feld yon zentripetalen ]~r~ften (lurch die Wassermolekiile, welehe sich gegen das TrSpfehen bewegen. Daher entstehen im Wachstumsstadium nut aus den bevorzugten Tr6pfehen Kristalle und es bleibt daher ein iiberm~if3iges Bestreuen der ~u ohne naehteilige Wirkung, so dab man dennoeh immer Niedersehlag erh~ilt. Anderseits kann die Wirksamkeit der Keimbildung im Grol3en durch folgende zwei Tatsaehen eingeschr~nkt werden:

a)

Wenn die Spitze der Wolke sieh fiber die --15~ Keimbildung eintreten.

erhebt, kann natiirliche

b}

Wenn die ausgestreuten Kerne sine Wolkenschieht mit h/Sherer Temperatur passieren, b e v o r sic die - - 4 ~ erreichen, e r s c h e i n t es zweifelhaft, ob sic ihre A k t i v i t ~ t e r h a l t e n k 6 n n e n .

Die P h o t o g r a p h i c des P I E R R E F I T T E - C u m u l u s s e h e i n t diese 1 J b e r l e g u n g e n z u bes t a t i g e n . D a s BUd der drei W o l k e n zeigt eindeutig, dab die d u t c h K e i m b i l d u n g bee i n f l u g t e n W o l k e n sieh n u t zwischen d e n I s o t h e r m e n - - 4 ~ u n d - - I 5 ~ entwickeln. H y g r o s k o p i s c h e K e r n e k S n n e n p r a k t i s c h n u r w i r k s a m w e r d e n , w e n n sic eine X e t t e n r e a k t i o n ausl6sen. Ob dies t a t s g e h l i c h v o r k o m m t , e r s e h e i n t n o e h n i e h t erwiesen; zu d i e s e m Z w e c k w/ire es a m giinstigsten, N a C I - T e i l c h e n y o n e i n i g e n 10 # Gr613e z u r K e i m b i l d u n g in w a r m e n W'olken zu v e r w e n d e n . Sulllll~ary. F i g u r e 1 justifies t h e i m p o r t a n c e of t h e effect f o u n d b y BEI%GEttON a n d FINDEISEN, at l e a s t in t h e first s t a g e of g r o w t h of p r e c i p i t a t i o n e l e m e n t s . S o m e controls of n u c l e a t i o n e x p e r i m e n t s are t h e n s h o w n ; t h e m e a s u r e m e n t s of t h e size of cloud d r o p l e t s were m a d e b y m i e r o k i n e m a t o g r a p h i n g t h e c a p t u r e of t h e s e d r o p l e t s o n a spider t h r e a d . T h e radii o b t a i n e d for t h e m o s t n u m e r o u s d r o p l e t s v a r y less t h a n one w o u l d h a v e e x p e c t e d a n d d e v i a t e little f r o m 5 ~t. The precipitation particles from supercooled clouds succeeding a nucleation with silver iodide nuclei, s h o w s h a p e s w h i c h do n o t c o n f i r m all t h e r e s u l t s g i v e n b y MAS ON, WEICXHANN, AUFM KA31PE, a n d NELLY; e. g. t h e f o r m a t i o n of h e x a g o n a l p l a t e s w i t h o u t s t r u c t u r e a t a b o u t - - 1 2 " c o u l d be observed. T h e m e c h a n i s m s of a c t i o n of solid c a r b o n dioxide a n d of silver iodide r e m a i n little k n o w n . N e w p r o c e s s e s l e a d i n g to a n i n a c t i v a t i o n of n u c l e i h a v e b e e n s h o w n : i n a c t i v a t i o n following a p r e c e d i n g f o r m a t i o n o f ice (SO~JLAGE), i n a c t i v a t i o n b y c o n d e n s a t i o n or f i x a t i o n of w a t e r at a positive t e m p e r a t u r e (PICCA). A l t h o u g h t h e effects of s e e d i n g in t h e interior of clouds at a t e m p e r a t u r e below - - 4 ~ a r e u n d e n i a b l e t h e e x p e r i m e n t s for i n c r e a s i n g p r e c i p i t a t i o n o n a large scale w i t h g e n e r a t o r s work i n g far f r o m t h e c l o u d s h a v e n o t l e d to t h e e x p e c t e d r e s u l t s . T h e following exp l a n a t i o n is p r o p o s e d : in a s u p e r c o o l e d c l o u d t h e silver iodide nuclei a r e c a p t u r e d a e e 0 r d i n g to FACY'S effect : t h e r e is, a r o u n d c o n d e n s i n g droplets, afield of c e n t r i p e t a l forces d u e to t h e s h o c k s a g a i n s t t h e n u c l e u s of w a t e r m o l e c u l e s m o v i n g t o w a r d s t h e

Quelques th6ories de l'ensemencement des nuages soumises au contrSle.

149

droplet. Therefore, the privileged drops alone, at the stage of growth, give crystals and this avoids the overseeding of the cloud and always leads to precipitation, On the other hand, the efficiency of nucleation on a large scale can be limited by the following facts: a) If the summit of the cloud rises above the isotherm --15 ~ a natural nucleation may interfere. b) If the nuclei should, before reaching the isotherm - - 4 ~ pass through a cloudy and warmer region, there is doubt that they retain their activity. The photograph of the ~Pllg~lgl~FITTEcumulus seems to prove these statements. The picture of the three clouds shows exactly that they certainly are affected by nucleation and would develop only between the isotherms - - 4 0 and --15 ~ The hygroscopic nuclei can practically be efficient only when they earl initiate a chain reaction, the practical reality of which still is to be proved. NaC1 particles of some tens of microns should be chosen for making nucleation in warm clouds. Le b u t de cet expos6 n ' e s t pas d ' 6 t a b l i r le b i l a n des recherches r6centes sur les pr6cipitations n a t u r e l l e s ou provoqu6es, mais seulement de faire p a r t de quelques r6flexions ~ la suite d'exl06riences que j ' a i poursuivies p e n d a n t 8 ann6es avec l'aide de divers collaborateurs. Les r6f6rences a u x recherches de m e n groupe seront donc r e l a t i v e m e n t plus i m p o r t a n t e s q u e n e le sent ces recherches compar6es ~ celles des autres groupes, et je prie les lecteurs de n f e n excuser. La r 6 u n i o n de Zurich a pour b u t d ' 6 t u d i e r le m6canisme des pr6cipit a t i o n s et les possibilit6s de s t i m u l a t i o n des pr6cipitations ou de p r 6 v e n t i o n de la gr6Ie. Le n u a g e nous int6resse donc p a r t i c u l i 6 r e m e n t p a r t i r d u m o m e n t off des 616mcnts de pr6cipitations (liquides ou solides) a p p a r a i s s e n t p a r m i la m u l t i t u d e des g o u t t e l e t t e s du nuage, et j u s q u ' a u m o m e n t off ces 616ments q u i t t e n t le n u a g e pour pr6cipiter vers le sol.

I. Le premier stade de croissance des 616ments de pr6cipitations: condensation par effet Findeisen-Bergeron. Face ~ routes les th6ories relatives ~ l'6volut~on des nuages, notre attitude a toujours 6t6 syst6matiquement r6servde. L'importanee du rSle de l'effet FINDEISEN-BERGERON r6siste cependant g routes les critiques. La condensation de la vapeur d'eau sur des 616ments privil6gi6s, avec vaporisation simultan6e des gouttelcttes voisines, se manifeste incidemment au cours d'exp6riences vari6es. Les 5 elich6s (fig. I) do SOrffLAGE [I] mettent en gvidence, vers --12 ~ la croissance de cristaux de glace et l'6vaporation simultan6e des gouttelcttes surfondnes entourant ces eristaux. La croissance des gouttelettes de solutions salines aux d6pens des gouttelcttes d'eau pratiquement pure des nuages constitue une g6n6ralisation de l'effet FINDEISEN-BElcGERON. Ce dernier mode de p r o d u c t i o n des 616ments de pr6cipitation est susceptible d ' i n t e r v e n i r dans t o u s l e s nuages de gouttelettes, i n d 6 p e n d a m m e n t de leur temF6rature.

150

I-I. D E S S E N S :

Fig. 1, l~6alit~ du processus ]ffINDEISE_~-BERGER05!.LeS cristaux de glace croissent a u x d~pens des gouStelettes environnantes (S0ws

II. Eifets de l ' e n s e m e n c e m e n t des n u a g e s s u r f o n d u s en p a r t i c u l e s glac(!es. A. E n s e m e n c e m e n t

par

refroidissement surfondu.

local

d'un

nuage

Le refroidissement a 6t6 r6alis6 par introduction d'un corps froid, par d6tente d'un gaz ou par vaporisation d'un liquide ou d'un solide. Il n'est pas encore possible d'arbitrer les divergences de rues entre MAso~ [2], LA~G~VII~ [3] eke. concernant le m6canisme d'aetion d'un frigorig~ne tel que la neige carbonique. Ce mode d'intervention est earact6ris6 par l'apparition d'un grand nombre de cristanx de g]ace.

Quelques th6ories de l'ensemencement des nuages soumises au contr61e. 151 C'est au cours d'une telle expdrience dans un stratus [4] que j'ai eu l'unique occasion de me demander si, par ddtente brutale et massive de liquide carbonique, il n'dtait pas possible d'obtenir la stabilisation d'un nuage surfondu sous formc d'un nuage de particules g]acdes demeurant trop petites pour que leur pr6eipitation soit effective. Les applications de ce mode d'ensemencement se heurtent pour le moment s l'impossibilit6 de contr61er la concentration des particules glacdes introduites dans le nuage. B. E n s e m e n e e m e n t

par l'iodure d'argent.

1 ~ Recherches de laboratoire.

I1 est trSs probable que c'est bien la similitude des structures cristallines de l'iodure d'argent hexagonal et de la glace qui permet aux particules d'iodure d'engendrer des cristaux de glace. Mais le mgcanisme de naissance des cristaux de glace reste ind6termin6. L'absence d'expdriences m e t t a n t ell 6vidence cette naissance pour des tensions de vapeurs comprises entre les tensions de vapeur saturante de l'eau et de la glace lie permet pas de penser que les cristaux d'iodure agissent comme noyaux de sublimation. 1Vfais d'autre part, le fair qui semble avoir 6t6 bien 6tabli par PlCCA [5] que des fragments d'iodure d'argent peuvent fixer des gouttelettes d'eau ~ temp@rature positive puis rester dans ces gouttelettes sans provoquer leur cong~lation jusqu's des temp6ratures de l'ordre de --200 laisse subsister des doutes s6rieux quant au m6canisme propos6 par WEIC~:MA~ [6] : formation d'un film d'eau sur la particule d'iodure, cong61ation de ce film, et fonctionnement de ]a particule de glaee ainsi formde comme noyau de sublimation. Ainsi, dbs l'abord, le comportement des noyaux d'iodure pose toujours un problSme. De plus, Faction de ces noyaux solides est fonction de leur histoire. En dehors de la ddsactivation photochimique ~ laquelle on a attribu6 une importance capitale [7] [8] puis att6nu6e ou m@me nulle [9], d'autres modes de d6sactivation peuvent jouer un r61e essentiel. On peut actuellement se demander si des noyaux d'iodure d'argent ayant fix6 par condensation de l'eau ~ temp@rature positive, puis refroidis l'int6rieur de ces gouttelettes, sont capables d'amorcer leur eongglation vers --40, comme cela se produit si les noyaux sont introduits directement dans des gouttelettes ~ cette temperature. Enfin, des nombreuses expdriences de SOIILAGS [1], il r6sulte que certains noyaux d'iodure d'argent ayant dgjk engendr6 un cristal de glace que l'on a laiss6 se sublimer sont incapables d'gtre actifs une deuxibme lois. 2 ~ Exp~riences sur le terrain. Cet ensemble de donn6es est insuffisant pour rendre compte du d6roulement des expgriences sur le terrain. Nos essais ont le plus souvent port6 sur des stratus; pour certains d'entre eux, les dimensions des gouttelettes ont pu 6tre mesurdes par microcin@matographie lors d e la captation s u r u n r@seau de ills

152

I-I, D ] ~ S S E ~ S :

d'araign@s [10]: les rayons les plus fr6quents ont g6n6ralement 6t6 trouv6s voisins de 5 microns. Les 6missions de fum@s gtaient r6alis@s soit au moyen de brfileurs du type d6erit par B. V o ~ e u ~ [11] utilisant une selution ac~tonique/~ 10~o, soit par combustion, sur des forges portatives [12] ou des paniers m6talliques [4], de charbon de bois impr~gn6 de 2~o d'iodure d'argent. Les effets observ6s Feuvent gtre ainsi r6sum6s: L'apparition de cristaux de glace est constante si l'6mission a lieu dans le sein du nuage et si la temp6rature est infgrieure /~ --4~ ces cristaux croissent, et leur pr6cipitation sur le sol devient habituellement sensible une dizaJne de minutes apr~s le d6but de l'~mission de noyaux. La pr6cipitation se fair naturellement dans la direction d'entralnement des noyaux par le vent. I1 n'a pas 6t6 possible, aprgs quelques dizaines d'expSriences de confirmer les propositions de WEICKMA~, AtrFM KAMPE et K~LLY [13] OU de MAsox [14] concernant la forme des eristaux (fig. 2) [15] [4]. Les effets d'un surensemencement pr6sumg n'apparaissent jamais. D'une part il y a tonjours croissance suffiFig. 2. P l a q u e t t e s hexagonales sans structure produites p a r action des n o y a u x d'iodure sante des cristaux pour assurer d ' a r g e n t sur u n s t r a t u s t~ --12% leur pr@ipitation; d'autre part les cartes de prgcipitations qui ont pu fitre relev@s darts de bonnes conditions [16] ne r~v~tent pas de pr6eipitation plus faible dans les r6gions oh l'on pouvait s'attendre, en aecord avec les r6partitions ealcul6es par S ~ A [17], i~ un s,arensemeneement. Une int6ressante observation de SChaeFeR [18] attribuant un ~ventuel surensemencement une zone centrale de moindre pr@ipitation ne se trouve donc pas confirm@. Les recherches r@entes de F~cY [19] fourniront peut-gtre une interprStation de cette diff6rence de caract~re entre les ensemeneements par la neige earbonique (surensemencement possible) et par l'iodure d'argent (pas de surensemeneement observe). Selon ce physicien, de petites particules telles que les noyaux d'iodure d'argent, sont capt@s par les gouttelettes en voie de condensation par suite du champ de forces centrip~tes r~gnant autour de la particule; ce champ est dfi au ehoc contre le noyau des molecules d'eau se pr6cipitant vers la gouttelette. Les gouttelettes en tours d'6vaporation ne capteraient pas de noyaux, et les noyaux d'iodure d'argent exc6dentaires resteraient inutilis6s ou ne seraient capt,s qne par des cristaux en voie de croissance lorsque la tension de vapeur d'eau deviendrait insuffisante pour assurer la croissanee de gouttelettes liquides. Au cours de plusieurs exl06riences oh les 6missions gtaient r~alis@s au-dessous de ta base des nuages, des precipitations ont ~t5 observ@s avee

Q u e l q u e s t h 6 o r i e s de l ' e n s e m e n c e m e n t des n u a g e s s o u m i s e s a u contr61e.

153

certitude; les nuages 6talent alors ~ temlodrature nggative dans leur ensemble. La captation de gouttelette s par les cristaux induits artificiellement a 6t@ observ6e dans un seul eas par SOULAGE [15] (fig. 3 ) m a i s nous n'avons jamais eu l'occasion de soupgonner une fragmentation ult@rieure de ces agglomgrats.

Fig, 3. Agglomgrats sur des cristaux produits par Ag I dans unnuage naturel (--12 ~) (SouLAGE).

III. Exp@riences h grande 6chelle. I1 n'est pas question d'examiner ici les tentatives nombreuses effectu6es en vue de modifier le r@gime des pr6cipitations dans une r@gion par diffusion de noyaux d'iodure d'argent & partir de g@n@rateurs au sol convenablement r@partis. Je pr@sente seulement le bilan de 3 campagnes d'6missions effectu@es dans le Sud-Ouest fran~ais en rue de tenter une pr6vention de la gr@le dans une r6gion particulibrement exposSe s ce fi@au. Supposant avec SC~AEI~EIr [20], FOUR~IE~ D'ALBE [21] etc. qne l~ gr4le est due s une carence momentan@e en noyaux gla~ogbnes naturels, l'Association d'Etudes, qui a entrepris ces exp6riences en 1951, s'est propos6 de pallier s c e t t e carence p a r des 4missions massives

154

I-I. D E S S E N S :

de noyaux artificiels non seulement plus nombreux mais encore plus actifs que les noyaux naturels. Les r6sultats statistiques tendent, g la fin de la quatri6me campagne (30 septembre 1954) g montrer que le but poursuivi a 6t6 partiellement atteint, mais nous n'exposerons pas ici ces r6sultats, qui ne peuvent pas 6tre encore consid6r6s comme d6cisifs. I1 est sans doute plus int6ressant, dans le cadre de cot expos6, d'examiner la r6percussion 6ventuelle des 6missions sur le r6gime des pr6cipitations. Si l'aire et la p6riode exp6rimentale (mai g septembre de chaque ann6e) sont rest6es g peu pr6s inehang6es de ]951 g 1954, les techniques d'in-

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Yig, 4. ]~nsemencements & grande 6chelle dans le Sud-Ouest franr :Rapport ~ is normale dos pr6cipitations de m~i g septembro 1951, 1952 et 1953. On ne pout d6gager aucune conclusion apr6s 3 ann6es d'exp6riences.

sdmination (g6n6rateurs V o l t , G u T en ]951 et 1952, charbon brfil6 sur forges en 1953, dans des paniers m6talliques en 1954), le hombre des g6n6rateurs (6 en 195], 70 en 1954) et l'intensit6 des 6missions (moins de l0 kg d'iodure pur en 1951, plusieurs centaines de kg en 1954) ont vari6 dans de larges limites. On pout donc esp6rer qu'au cours de l'une de ees p6riodes de 5 mois au moins les 6missions ont pr6sent6 un maximun de chances d'efficaeit6. Comme cons6quence de l'incertitude qui r6gne sur la d61imitation de ]a r6gion pouvant 6tre affect6e par les 6missions, c'est dans los relev6s pluviom6triques pour ]'ensemble de la France que nous avons recherch6 si une r6gion affect6e apparaissait sur les cartes. Quelle que soit la fagon dont on rel6ve los r6sultats, il n'est pas possible de conelure g une modification des pr6cipitations due aux 6missions. Voici, g titre d'exemple (fig. 4), la carte des rapports du total des prdeipitations pour les 15 mois d'expdriences de 1951, 1952 et 1953 an total normal pour les mgmes mois 6valu6 en se r6f6rant g la p6riode 1901--1930.

Quelclues t h 6 o r i e s d e l ' e n s e m e n c e m e n t

des n u a g e s soumises a u contrble.

155

IV. Suggestions concernant l'~chee relatif des experiences grande 6chelle. L'exp6rimentateur qui poursuit simultan6ment des exp5rienees loealis6es duns des nnages surfondus et des exp6riences ~ grande 6chelle est frapp6 par ]e contraste entre les effets constants, grandioses, indiscutables obtenus duns les premiSres, et la difficult~ de mettre en 6vidence les r6sultats des deuxigmes. I1 est donc conduit s rechercher les causes de l'inefficacitg au moins relative des exp6riences ~ grand e 6ehelle. L'observation suivante incite s pr6eiser une hypothgse: chaque fois que des pr6cipitations ont pu 6tre attribu6es ~ l'intervention de noyaux d'iodure &argent, les noyaux avaient 6t~ introduits duns un nuage tempdrature n6gative; si l%mission au moyen d'un gdndrateur au sol avait dr6 effectude au-dessous de la base d u n u a g e , eelle-ei 6tait situ6e au-dessus de l'isotherme 0~ C'est le eas du cumulus de la figure 5, qui est duns la zone d'entrMnement des fumdes d'un gdn4rateur situ5 20 km en amont, et qui produit, mMgr6 ses fMbles dimensions, une pr6eipitation anormMement dense [22] [23].

~'ig. 5. Pr4eipitation trgs dense et trgs rapide d'un petit cumulus d~veloppfi entre les isothermes 0 ~ et --10 ~ et ensemene6 en noyaux d'iodure &argent.

Rapprochant ces observations des constatations d e laboratoire de PIccA [5], on est conduit /~ se demander si les noyaux d'iodure qui pgngtrent duns un nuage par sa base ~ temperature positive sont suseeptibles d'agir lorsqu'ils parviennent ~ l ' i s o t h e r m e - - 5 ~ Duns le

156

H. DESSENS:

cas d'une introduction direete dans la rdgion surfondue, il est possible que les noyaux agissent aprgs eaptation p a r les gouttelettes en eours de condensation, selon le proeessus d4erit par FACY [19]. Le noyau provoquerait alors la cong41ation de la gouttelette comme eela se produit lorsqu'on fair pgn4trer dans une gouttelette surfondue un fil d'arMgnde pollu4 d e noyaux d'iodure d'argent [24]. P a r eontre, le passage dans une r4gion nuageuse ~ tempgrature positive d4truirait l'efficaeit4 du noyau, par un proeessus encore inconnu (une condensation liquide superficielle peut-~tre), et la plupart des exp4rienees /~ grande 4ehelle, r4alis6es avee des bases nuageuses ~ tempSrature positive, ne pourraient gtre suivies d'aucune modification des nuages ou des pr4eipitations.

-15~C

Fig. 6. I. II. III.

env.

]~

Possibilit~ d'effieaeit~ des noyanx d'iodure d'argent en fonetion de la situation du nuage. Inneffieaeit4 possible des noyaux apr~s passage darts la couehe auageuse ~ temp4rature positive. Type de nnage soumis ~ nne p!eine action des noyaux d'iodure d'argent. Ensemeneement naturel en partieuIes glae~es form4es au-dessus de l'isothenne --15".

On sait d'autre p a r t que, si parfois la cong61ation massive d'un nuage n'apparaft qu'au voisin~ge de l'isotherme - - 4 0 ~ g6n6ralement des partieules g]ae4es en nombre ~ppr6ciable apparaissent rigs que la temp4rature s'abaisse au-dessous d'une valeur situ4e v e r s - - 1 5 ~ L'observation des r6sidus eongel6s de certaines (4ours,~ de cumulus permet d'gtre affirmatif /~ ee sujet [2@ Les nuages qui seraient modifi4s par une ins4mination s partir du sol seraient donc exelusivement ceux dont la base est situ6e au-dessus de ]'isotherme 0 ~ (ou p e u t - g t r e - - 4 ~ et dont le sommet n'atteint pas l'isotherme - - ] 5 o (fig. 6). Cette hypoth6se, encore bien fragile, expliquerait l'6cbee relatif des exp6riences h grande 6ehelle et limiterait ]e champ d'utilisation des ensemencements par l'iodure d'argent.

V. Tentatives de modification des nuages h temp4rature positive. Elles sont fond6es sur la c~ptation des gouttelettes de nuage par de gros dldments: grosses gouttes d'eau pure ou gouttes de solution condensdes sur de gros noyaux hygroseopiques. Une diff4rence essentielle avee les mdthodes pr6cddentes tient au nombrc restreint des dldments

Quelques th6ories de l'ensemencement des nuages soumises au contrSle.

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qu'elles mettent en jeu [22]. On ne peut esp6rer obtenir des pr6cipitations apprgciables que par ddclenchement de la rgaetion en ehalne d~crite par LANGMUm [26]. Or, si le mdcanisme de cette r6aetion parait trbs vraisemblable, nous n'avons pas encore de preuves suffisantes de son importance dans la production des pr6cipitations. Le nuage contenant de l'eau eh abondance, on ne ccmprend pas pourquoi certains ~xpgrimentatgurs [27] ont, aprbs LA~GMVm, introduit les gros 616ments sous forme de gouttes d'eau pure, alors qu'il est beaueoup plus commode d'apporter dans la r6gion choisie du nuage des noyaux salins calibr6s g la dimension voulue. Apr~s avoir isol6 et 6tudi6 les noyaux de condensation de Fair [28], j'ai indiqu6 dgs 1948 [29] pourquoi j'avais ehoisi le ehlorure de sodium pour ces essais et pourquoi les particules utilis6es devaient avoir u n rayon sup6rieur au micron, c'est-g-dire 6tre comparables aux plus gros noyaux naturels que j'avais pr~c~demmerit isol4s darts .l'atmosphbre [30]. Mes exp4riences se poursuivent avec eontinuit6 depuis cette @ o q u e , et des rdsultats out dt4 publi~s en 1950 [31]. Au tours des ann6es suivantes, l'incertitude quant g l'efficaeitd des ins6minations par gros noyaux salins a subsistC. Ni los publications r6centes de BOWEN [27] ni. eelles de SCHAEFE~ [18] OU de divers autres auteurs ne nous.gdmblent.de nature g lever eette incertitude. Peut-Stre FOU~IER 1)'ALOE nous apportera-t-il enfin, g l a suited'efforts judicieux basds sur de s6rieuses 5tudes prgliminaires [32], des preuves d@isives.

VI. Conclusion. Si je me suis~ hasard~ ~ introduire une hypoth~se real assur6e au sujet du eomportement des noyaux d'iodure d'argent, c'est pour insister sur nos hdsitations en ee qui coneerne ee eomportement. Entre les possibles d6saetivations par la lumi~re, par les impurct6s, par l'eau ou la vapeur, par une congglation suivie d'une sublimation, on a l e choix pour expliquer l'@hec 6ventuel de toute exp6rience. I1 est urgent de pr@iser les propri6t~s glagoggnes des noyaux d'iodure, gt leurs modifications sous l'aetion de divers facteurs. On jugera ensuite s'il y a lieu de rechereher d'autres particules, si toutefois ees dgsactivations ne constituent pas nne propri6t6 commune b~ t o u s l e s noyanx gla~ogb~nes, comme SOULAOE peut d6jg le sugg6rer. I{4ussira-t-on avec les gros noyaux hygroseopiques des expdrienees aussi d6cisives q.ue eelles qui out 6t6 r4alis6es avec les particules d'iodure d'argent ? Darts quel sens les efforts doivent-ils se coneentrer ? La rgunion de Zurich dolt, apr~s une confrontation des iddes sur ces sujets, nous guider vers les voles g suivre. R6f6rences.

1. 2. 3. 4. 6.

SOULAGE, 1953: Bull. Obs. P u y de ])6me, 1953, 81--90. MASON, 1953: Archiv. Met., Geoph., Biobl., A, 6, 1--52 (v. p. 9). LANGMUII~, 1953: Project Cirrus, Final l~ep., G . E . R . L . 785, I L DESSENS et SOULAGE, 1954: B u l l Obs. P u y de ]:)6me, 1954, 43--52. PICCA, 1954: Bull. Obs. P u y de DSrae, 1954, 33--42.

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H. DESSENS: Ensemencement des nuages.

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