Thermomètre

Un thermomètre est un instrument météorologique destiné à mesurer la température. Afin de quantifier cette température, les météorologues utilisent des échelles de mesure. L'échelle Fahrenheit est mise au point en 1724 par Daniel Gabriel Fahrenheit. Il fixe à 32 °F la température de fusion de la glace et à 212 °F le point d'ébullition de l'eau sous pression atmosphérique normale. Le degré Celsius est inventé en 1742 par Anders Celsius. Il définit des points de référence différents, la congélation de l'eau étant à 0 °C et l'ébullition de l'eau à 100 °C. Aujourd’hui, les scientifiques utilisent une unité internationale de température, le kelvin. Le zéro de l'échelle kelvin est le zéro absolu, c’est-à-dire la température la plus basse possible dans l'univers.

Au début du XVII^e siècle, Galilée met en évidence la dilatation ou contraction de l’air lors d'un changement de température. Il serait à l'origine du thermoscope qui démontre ce principe. Cet instrument n'utilise pas de grandeur thermométrique et n'est donc pas en mesure de quantifier la température. En 1608, Santorre Santorio invente le thermomètre à air gradué. Il doit être doté de deux points extrêmes que sont le froid de la neige et la chaleur du feu, et d'un point médian. Mais, contrairement au thermomètre que nous connaissons, il est particulièrement sensible à la pression atmosphérique. C'est au milieu du XVII^e siècle, sous l'impulsion de Ferdinand II, grand duc de Toscane, que le premier thermomètre à tube scellé apparaît. Plusieurs liquides thermométriques sont utilisés, tels que l'alcool, l'éther ou le mercure. Ce type de thermomètre exploite la dilatation des corps lors d'un changement de température. Lorsque celle-ci diminue, le liquide se contracte et son niveau baisse. Quand elle augmente, le liquide se dilate et son niveau monte.

Au début du XVIII^e siècle, l’astronome Joseph-Nicolas Delisle est convié à séjourner à la cour de Pierre le Grand à Saint-Pétersbourg. Il met au point, en 1732, un thermomètre à mercure qui compte 2400 graduations. Il est largement utilisé en Russie car son échelle thermométrique est adaptée au climat froid du pays. Delisle est également à l'origine de l'échelle Delisle, une échelle descendante dont les points de référence placent la congélation de l'eau au 150^e degré et le point d'ébullition de l'eau au degré 0. Au milieu du XVIII^e siècle, de retour en France, il effectue des relevés de température à Paris.

Thermomètre à mercure, XXe siècle.

La Bibliothèque de l'Observatoire de Paris conserve un thermomètre à mercure datant probablement du XX^e siècle. Il est enchâssé dans une goulotte protectrice en bois. Il est muni d'une ficelle de suspension et d'une protection en laiton pour le réservoir. Ce thermomètre est gradué de - 30° C à + 50° C. Il est de facture usuelle pour les pavillons d'observation où la température doit être relevée en vue des observations astronomiques servant au calcul de la réfraction. Il a sans doute été utilisé après la Seconde Guerre mondiale jusqu'à l'arrêt des observations au cercle méridien¹ de Bischoffsheim en 1961. Désormais, l'utilisation de mercure est interdite car jugée toxique.

Aujourd'hui, les météorologues disposent de sondes thermométriques à résistance de platine. La mesure s'effectue à une hauteur de 1,50m, sous abri, afin d'être protégé des conditions climatiques extérieures. D'autres types de mesure sont effectuées grâce au thermomètre. La prise de température des routes permet d’anticiper la tenue au sol de neige ou de verglas et d'alerter les usagers. La température du manteaux neigeux nous renseigne sur les risques d'avalanche. Enfin, pour répondre à des besoins agricoles, des mesures de température du sol sont réalisées.