Le correnti marine ed atmosferiche studiate coi globi esperimentali del Rougerie (1894)

Da La Scienza per Tutti, Anno XIV, N. 9, settembre 1894.
Del Cap. Isidoro Baroni.

” ■ Da tempo immemorabile l’Accademia delle Scienze di Parigi non assisteva più a comunicazioni per parte di ecclesiastici, quando, ad interrompere sì lungo periodo di lavori esclusivamente laici, venne la seduta del 23 aprile u.s., in cui monsignor Rougerie, vescovo di Pamiers (Ariège), presentò i suoi globi terrestri, intrattenendo l’Accademia sulla generazione delle correnti marine ed atmosferiche.
■ L’argomento, come vedesi, è di primissimo ordine e merita tutta l’attenzione degli uomini di scienza; noi quindi procureremo di spiegare nel modo più completo possibile le teorie e gli strumenti del Rougerie in appoggio degli stessi scritti di lui e dell’estesa relazione fattane da Giorgio Vitoux sul periodico Les inventions nouvelles di Parigi, numero del 5 giugno u.s., cui poi faremo seguire alcune nostre considerazioni critiche sul valore, assai relativo, degli esperimenti del sunnominato monsignore.
■ Come tutti sanno, importantissimo è l’ufficio dei venti e delle correnti marine nelle trasformazioni della superficie del nostro pianeta.
■ Le correnti marine, vere distributrici e regolatrici di temperatura, mentre portano fra i ghiacci polari il calore e la vita, ritornano da quelle fredde regioni verso l’equatore refrigerandone le acque e mitigandone il torrido clima.
■ E ad una di queste correnti, la più vasta ed importante di tutte (Gulf Stream), che l’Europa occidentale deve il suo dolce clima, cosicché l’Irlanda, benché al 52° grado di latitudine, gode d’una temperatura media eguale a quella degli Stati Uniti, che sono 14° più al sud, vale a dire 1600 chilometri più verso l’equatore, circostanza questa che fa esclamare agli Americani: “Gli Inglesi ci rubano il nostro clima.”
■ Le correnti marine, scrisse Eliseo Reclus, sono enormi masse liquide, aventi talvolta delle migliaja di chilometri di larghezza e delle centinaja di metri di profondità, che si muovono attraverso i bacini oceanici; le acque dei mari polari si dirigono verso le regioni equatoriali, e, viceversa, queste si riversano sulle fredde regioni.
■ Gli oceani sono tutti solcati da questi immensi fiumi, che con moto perenne rimescolano le acque sempre tendendo a stabilire un equilibrio di densità e di temperatura. Ciascuna goccia cambia continuamente luogo negli abissi del mare; essa discende al fondo per risalire alla superficie, corre dall’equatore ai poli per ritornare a quello e ricominciare il suo giro, percorrendo così tutte le regioni dell’oceano.
■ Lo stesso dicasi delle correnti aeree. I venti hanno anch’essi una parte essenzialissima nelle vicende climatologiche delle varie regioni del globo; sono essi che distribuiscono il più delle volte la siccità e la pioggia, il caldo ed il freddo, ed intiere plaghe, immense estensioni di superficie terrestre, devono ad essi la fertilità o l’arsura.
■ Ma qual è la causa d’un tale stato di cose?
■ Perché la corrente del Golfo si dirige sull’Europa, mitigandone il clima e come e perché le correnti atmosferiche si dirigono piuttosto da questa che da quella parte, producendo effetti dove buoni, dove cattivi?
■ Allo scopo di chiarire questi punti di supremo interesse, non solo teorico ma altamente pratico, molti studi, numerose osservazioni, importanti esperienze vennero intraprese da non pochi scienziati già da lungo tempo, ma non per questo il problema può dirsi completamente risolto, benché sia bene intavolato.
■ Così, le correnti marine, si afferma, sono prodotte dagli squilibrî di temperatura e di densità delle acque oceaniche in causa della diversa distribuzione del calore solare sulla superficie del globo, della maggiore o minore evaporazione dei mari, dalla variabile quantità di acque fluviali ricevute dai bacini oceanici, ecc. Quasi altrettanto dicasi delle correnti atmosferiche, a produrre le quali influisce altresì lo stato igrometrico dell’aria, poiché si sa che una miscela di aria e di vapore acqueo, essendo meno densa dell’aria pura, attira dalle regioni circostanti l’aria meno umida, producendo delle correnti che durano finché non sia ristabilita l’omogeneità dei fluidi.
■ Poco soddisfatto di queste spiegazioni — benché in linea generale accettabilissime — monsignor Rougerie, dopo parecchî anni di studio, crede di avere risolto completamente il problema, anche nei suoi particolari, mediante esperimenti intrapresi con certi suoi ingegnosissimi globi che più sotto descriveremo.
■ Secondo il Rougerie le cause fin qui addotte dagli scienziati per spiegare le due specie di correnti sarebbero di per sé stesse insufficienti a produrre tutti i fenomeni osservati, poiché, insieme agli effetti del calore, della densità, dello stato igrometrico, ecc., cui si accorda un’azione predominante, egli attribuisce grandissima influenza anche al doppio movimento di rotazione e rivoluzione della terra, ed è appunto per dimostrare questa potente influenza che costruì i globi affatto speciali presentati all’Accademia di Parigi.
■ Premesso che — per quanto il signor Rougerie mostri d’ignorarlo — non c’è meteorologo che disconosca l’influenza del moto della terra sulla direzione e velocità delle correnti, e che a monsignore non resta quindi di speciale che l’esagerazione di questa influenza e la costruzione dei globi relativi, ecco le parole stesse dell’autore colle quali spiega la base della niente affatto nuova teoria (Rougerie, Le globe marin, Foix 1894):
“Ogni punto della superficie equatoriale terrestre essendo lanciato verso oriente con una velocità di circa 1670 Km. all’ora, da questo formidabile movimento risultano delle scosse, degli spostamenti rapidissimi in seno alle molecole dell’aria e dell’acqua, ossia quelle correnti che hanno sì grande influenza sulle condizioni fisiche e sulla distribuzione della vita alla superficie del globo.
L’impulso da cui derivano le correnti marine e atmosferiche si spiega assai facilmente. Per la loro coesione le molecole del nucleo solido del globo resistono alla forza centrifuga e non vengono quindi respinte; ma, quanto all’aria ed all’acqua, l’affare è diverso, poiché, stante la loro fluidità, le molecole scorrono le une sulle altre facilmente e sono quindi portate di latitudine in latitudine verso l’equatore; là esse si allontanano quanto più è possibile dall’asse di rotazione formando il noto rigonfiamento; inoltre obbedendo esse alla loro densità, minore assai di quella del nucleo solido, abbandonandosi alla loro inerzia e consumando nella salita verso lo zenit una parte della velocità verso est, ne viene conseguentemente ch’esse progrediscono più lentamente dei continenti, il che si traduce in un notevole ritardo verso ovest. Le molecole fluide sono dunque portate verso l’equatore dalla forza centrifuga, là tendono a formare un rigonfiamento, od una specie di anello di Saturno, mentre vanno retrogradando verso ovest per effetto della loro fluidità, della loro inerzia e della trasformazione della loro direzione orientale in una direzione zenitale.”
■ Tale e, in breve, la teoria del Rougerie; vediamone adesso la esperimentale dimostrazione.
■ A tale scopo, il monsignore ha ideato due ingegnosi apparecchi, due globi terrestri di nuovo genere, uno chiamato Globo marino (fig. 2) destinato a produrre artificialmente delle correnti simili a quelle che solcano i mari, e l’altro Globo anemogeno (fig. 1 e 3) il cui scopo è la riproduzione in piccolo delle correnti atmosferiche.
■ Il globo marino si compone di una sfera cava di cristallo sulla cui superficie interna sono tracciati in rilievo i continenti e le isole. Entro questa sfera stavvene una seconda, concentrica, montata su di un asse verticale cui può imprimersi un rapido movimento di rotazione mediante una manovella esterna che agisce su d’un ingranaggio contenuto nel piede del globo.
■ Lo spazio compreso tra i due globi è riempito d’acqua alla quale sono commisti innumerevoli frammenti di stearina, allo scopo di rendere facilmente percettibili all’occhio i diversi movimenti della massa liquida racchiusa tra le due sfere.

“Fig. 1 – Globo anemogeno di monsignor Rougerie.”

■ Ciò posto, l’esperimento sì effettua girando la manovella in modo da imprimere alla sfera interna — la cui superficie viene a rappresentare il fondo degli oceani — un movimento rotatorio rapidissimo in senso contrario a quello che ha realmente il globo terrestre. Appena la rotazione comincia, si determina nella massa liquida, e nelle particelle di stearina in essa sospese, un immediato rimescolamento, dapprima confuso e disordinato, che va man mano regolandosi assumendo infine una costante vicenda, e mostrando nettamente la formazione di un sistema complesso di correnti.
“Dalle due regioni extra-tropicali, scrive l’autore, le acque s’avanzano per il fondo dei mari verso le regioni equatoriali; i due strati provenienti dal nord e dal sud s’incontrano, s’inalzano insieme nel piano equatoriale, e, raggiunta la superficie oceanica, si riversano al nord ed al sud della loro linea d’emergenza lasciandosi poi trasportare verso l’ovest.
Questa specie di corrente sorgiva o zampillante, anche noi, coi geografi, la chiameremo contro-corrente equatoriale, e le due correnti da essa generate, le nomineremo corrente equatoriale del nord e del sud. Queste ultime avanzano sempre, mettendo in movimento tutta la superficie dei mari e producendo tutte le secondarie correnti modellate sui contorni delle coste e sulle forme dei bacini marittimi.”
■ Le suddescritte correnti, insieme a tutto il sistema delle secondarie, sono così bene riprodotte — dice il Vitoux — dal globo Rougerie da concordare e confermare pienamente le indicazioni contenute nelle più precise e accreditate carte marine, quali p.e. quelle del capitano Kerhallet, del Berghaus, dell’Ammiragliato inglese, ecc.
■ Da questo fatto, da una sì evidente coincidenza dell’esperimento colla realtà, si è forzatamente trascinati ad ammettere, dice sempre il Vitoux, che la causa vera, essenziale di tali fenomeni non può essere altro che quella emergente dagli esperimenti del monsignore, cioè la rotazione del nostro pianeta.
■ Infatti, benché s’ imprima alla sfera interna un movimento contrario a quello reale della terra, l’effetto che si ottiene è precisamente eguale a quello cui mirasi, essendo evidentemente lo stesso lanciare dall’ovest i continenti contro i mari, o spingere dall’est questi contro quelli.
■ Venendo adesso ai globi anemogeni, cioè destinati alla generazione delle correnti atmosferiche, noi troveremo — asserisce l’autore — una splendida conferma dei fenomeni osservati nel globo marino.
■ L’osservazione ha fatto scoprire e riconoscere in modo indiscutibile l’esistenza in seno alla nostra atmosfera:
1.° di una zona di calme o di brezze irregolari, detta zona delle calme equatoriali, situata sotto una corrente equatoriale ascendente;
2.° di una zona dei venti alisei regolari da ciascuna parte dell’equatore, soffianti dal nord-est nell’emisfero boreale e dal sud-est nell’australe;
3.° di una zona di calme tropicali presso ciascun tropico, sotto una corrente aerea discendente verso la superficie;
4.° di una zona di contro-alisei fra i tropici ed i circoli polari di ciascun emisfero, spiranti dal sud-ovest nell’emisfero boreale e dal nord-ovest nell’australe;
5.° di una zona di calme circumpolari all’estremità di ciascuna delle precedenti zone, situata sotto una corrente circumpolare ascendente;
6.° di una corrente polare discendente ad ognuno dei due poli.
■ Ebbene, questo intricatissimo sistema di correnti atmosferiche si vuole apparisca evidente anche nei globi anemogeni del Rougerie, per cui resterebbe definitivamente dimostrato che anche i venti debbono la loro origine essenzialmente all’azione meccanica della rotazione terrestre.
■ Ecco adesso i particolari dell’esperimento e i dettagli dell’apparecchio.
■ Il globo anemogeno Rougerie è una sfera terrestre sulla cui superficie sono tracciati in rilievo continenti ed isole, e che, mediante una manovella ed un sistema d’ingranaggi in tutto simile a quello del globo marino, può venire animata da un rapidissimo movimento di rotazione.
■ Affine poi di rendere possibile l’osservazione delle correnti aeree sviluppate dalla rotazione della sfera, alla superficie dei continenti ed in proporzione della rispettiva estensione sono disposte delle laminette metalliche nel senso dei meridiani (fig. 3, dettaglio I) destinate a meglio e più efficacemente colpire l’aria circostante.

“Fig. 2 – Il globo marino.”

■ Inoltre sono conficcate sul globo numerosissime ed estremamente mobili banderuoluccie (fig. 1 e fig. 3, dettaglio II) le quali, colla posizione che assumono al roteare del globo rendono facilmente osservabile la direzione delle varie correnti artificiali che vanno sviluppandosi.
■ Infine, un piccolo molinello ad alette, simile a quelle rotelle da finestra destinate al passaggio del fumo (fig. 3, dettaglio III) montato su d’un bastone permette all’esperimentatore di rilevare la presenza ed il senso delle correnti in una parte qualunque dell’inviluppo aereo (fig. 1) durante il moto del globo.
■ Una tale disposizione di cose — afferma il Vitoux — oltreché produrre una serie di correnti perfettamente sovrapponibili a quelle che lunghi anni di osservazioni dimostrarono esistere realmente nell’atmosfera, addita anche luminosamente dove risiedono le cause.
■ Dalle pazienti ricerche del Rougerie, esposte nel di lui Atlas de l’Anemogène, Pamiers 1887, e dai confronti fra i risultati esperimentali dei di lui globi colle osservazioni dirette fatte dai capitani di mare nell’oceano Atlantico, trasse le seguenti conclusioni (fig. 4):
1.° che a partire dal 25° grado di latitudine di ciascun emisfero l’aria è sollecitata verso l’Equatore, d’onde è projettata verso lo zenit per effetto della forza centrifuga;
2.° che l’inerzia propria dell’aria non essendo interamente vinta da quella forza, l’atmosfera, nelle regioni equatoriali, si trova in ritardo sulla terra ruotante verso oriente, d’onde risultano i venti di est-nord-est al nord dell’equatore e quello di est-sud-est al sud dell’equatore;
3.° che fra il 25° ed il 40° di ciascun emisfero il conflitto tra gli effetti diretti ed indiretti della forza centrifuga produce dei venti in tutte le direzioni;
4.° che i venti si dirigono, a partire dal 40° in su verso l’oriente e verso il polo: verso l’oriente perché, provenendo da latitudini più basse, sono animati da velocità maggiori verso l’est che non sì hanno nelle regioni in cui penetrano; verso il polo per una reazione della forza centrifuga che respinge l’aria delle medie latitudini, non soltanto verso lo zenit dell’equatore, ma altresì verso i poli, ove havvi un minimo di resistenza al movimento d’evacuazione delle medie regioni;
5.° che, dalle isole Britanniche fino al capo di Buona Speranza, l’antico continente, fuggendo verso l’est, con una velocità che, sull’equatore, è di 475 metri al secondo, lascia dietro di sé, vicino alla costa, un vuoto permanente nel quale si precipitano incessantemente le molecole aeree situate all’occidente delle sue spiaggie, ed è appunto da ciò che proviene la deviazione generale dall’ovest all’est segnalata in tutte le carte.
■ Così dunque si spiegano le tre zone dei venti, così nettamente definite, che si estendono simmetricamente lungo dei circoli paralleli in ciascun emisfero, nonché i dominanti dell’est sulle coste occidentali, e dell’ovest sulle coste orientali dei due Atlantici; similmente si spiega il movimento rotatorio ed eccentrico delle correnti, nel senso delle lancette d’un orologio nel bacino del nord, e quello in senso contrario nel bacino del sud.

“Fig. 3. – Il globo anemogeno.”

■ Come vedesi — conclude il Vitoux — non potendosi menomamente dubitare della completa identità degli effetti ottenuti dal Rougerie con quelli riscontrati in natura, si deve necessariamente ammettere anche l’identità delle cause di tali fenomeni, che è poi sempre la rotazione terrestre.
■ Ed ora a noi. La prima osservazione che ci permettiamo di fare, tanto al Rougerie quanto al Vitoux è quella già accennata che — non ostante il loro assoluto silenzio, che potrebbe anch’essere una non del tutto involontaria dimenticanza — la teoria esposta dal monsignore non è affatto nuova.
■ Anzi, diremo di più: è tanto barbuta e generalmente conosciuta, che ci fa veramente meraviglia vederla esporre come cosa nuova.
■ Infatti, per non citare che i primi volumi che ci capitano sotto mano, ricorderemo il Traité de Meteorologie del Garnier (Bruxelles 1837) in cui, parlando dell’aria, si accenna, pag. 201, anche ai “changements que la rotation de la terre produit dans la vitesse de ses molecules;” le Prelezioni di Meteorologia del Kamtz (Torino, 1853) in cui è detto, pag. 68, che “le masse d’aria riscaldate muovonsi nell’emisfero boreale verso il nord, ma giungendo in latitudini che hanno un moto rotatorio meno celere dell’equatore, esse precedono terra, tendendo perciò a muoversi verso l’est…”; le Lezioni di meteorologia popolare di P. Cassani (Venezia, 1865) in cui leggesi, pag. 22, che “l’obliquità della direzione dei venti dipende dal movimento della Terra; questo fenomeno è conosciuto sotto il nome di rotazione del vento e fu scoperto da Dove.”

“Fig. 4. – Schema delle correnti atmosferiche.
a – corrente equatoriale ascendente.
c – corrente alisea rasente terra.
i – corrente tropicale discendente.
o – corrente contro-alisea.
u – corrente circumpolare ascendente.
y – corrente polare discendente.”

■ Ci arrestiamo qui colle citazioni testuali, limitandoci a ricordare che, oltre ai nostri P. Secchi, Boccardo, Milani, e via via, anche i francesi Zurcher, Margollé, Flammarion, ecc., che dovrebbero essere dal Rougerie e dal Vitoux ben conosciuti, si occuparono estesamente dell’influenza del moto rotatorio della Terra nella formazione e direzione delle correnti, sì atmosferiche che marittime.
■ A parte ciò, il Rougerie, nei suoi scritti, attribuisce un’influenza anche al moto di rivoluzione della Terra — ipotesi vecchia pur questa. Ebbene, come fa egli a dimostrarlo coi suoi globi? e come mai, anche senza riprodurre il moto rivolutivo, ottiene egualmente tutti gli effetti che riscontransi in natura ? Ciò verrebbe evidentemente a dimostrare che la rivoluzione della Terra intorno al Sole non avrebbe, in realtà, effetto alcuno sulle correnti, e quindi gli esperimenti del Rougerie sarebbero in contraddizione coi suoi scritti.
■ Prima di passare all’esame critico dei globi, per meglio dimostrare come già da molto tempo altri scienziati si spinsero ben più oltre del Rougerie in queste teorie, riporteremo il passo seguente, tolto dall’opera Il porto di Genova, Imola 1892, pubblicazione autorevolissima del corpo reale del Genio civile, compilata sotto la direzione dell’ing. Pietro Giaccone. In essa, a pag. 5 leggesi che “partendo da un’opinione espressa da Babinet, che a rendere ragione della corrente litoranea, o, come altri dicono, del moto rotatorio delle acque del Mediterraneo, invocava l’influenza del moto di rotazione della Terra, influenza che il Maury faceva pure intervenire în altri moti del mare, enunciando che un corpo il quale si muova lungo un meridiano, dal polo all’equatore, avrebbe una tendenza a derivare verso ponente, si sarebbe indotti a credere che questa tendenza possa anch’essere comune ai corsi d’acqua che scendono da nord a sud, come appunto sono la maggior parte delle fiumane e dei torrenti della Liguria. Ma se si guarda all’intensità di questa tendenza, non si saprebbe attribuire a questa causa una importanza apprezzabile, a meno che la permanenza dell’azione continuata per secoli non si ravvisi capace di un effetto sensibile. Un’altra causa assai più impellente fu ricercata nella intensità e nella direzione delle onde nelle burrasche predominanti, che sono (per la Liguria) quelle promosse dai venti di libeccio…”
■ Considerando da ultimo le condizioni in cui funzionano ì globi di monsignor Rougerie, non si può a meno di dubitare seriamente della pretesa loro importanza e dell’asserita esatta concordanza dei loro effetti colla natura.
■ Difatti sui globi Rougerie e sulla Terra le cose passano ben diversamente, tanto diversamente da non potersi, a parer nostro, assolutamente paragonare — 1) perché mentre in natura l’aria e l’acqua gravitano verso il centro del globo su cui trovansi, nei globi Rougerie ciò non può essere, dovendo i fluidi obbedire all’attrazione verso il basso — 2) perché mentre in natura l’atmosfera è libera da superiori contatti ed attriti (l’etere è qui trascurabile), lo strato aereo agitato dal globo anemogeno continua a trovarsi aderente a tutta la massa d’aria circostante — 3) perché nei globi Rougerie si trascura un fattore veramente essenziale: il calorico — 4) perché, per quanto poco accentuato sia il rilievo dei continenti nei globi Rougerie, è sempre e indubbiamente esagerato rispetto alle dimensioni dei globi stessi — 5) perché, infine, il moto rapidissimo impresso ai globi non è per nulla proporzionale al moto reale della Terra, ma enormemente moltiplicato.
■ Ciò posto, siamo curiosi di sapere quale sarà il parere dell’Accademia di Parigi!…”