B. Le courant de sortie du lac. L’émissaire entraîne l’eau loin du lac
et son courant est très fort aux bouches du port de Genève, encore
très visible sur le banc du Travers, où il peut, dans les grands débits
du Rhône, avoir une vitesse de 5m par minute (v. p. 21) ; il est imperceptible
lorsque l’on remonte dans le lac proprement dit.
C. Le courant propre du lac qui transporte l’eau des affluents vers
la sortie de l’émissaire a déjà été décrit, page 20 et suivantes. Nous
avons, par des calculs divers, obtenu comme valeurs maximales pour
la vitesse de ce courant, en mètres par minutes :
Section de Vevey-St Gingolph 0.065m min
—, d’Quqby-Petite Rive 0.027
de St Prex-la Drance 0.032
Détroit de Promenthoux 0.27
Banc du Travers de Genève 4.8
2° Les courants de convection thermique.
Les courants causés par les changements de densité de l’eau, qui se
réchauffe ou se refroidit, se présentent sous deux formes : les courants
verticaux, les courants horizontaux.
A. Les courants verticaux dus à. l’augmentation de densité de la
couche supérieure* ou à la. diminution de densité de, la couche inférieure
du lac..
Le premier cas a lieu lorsque la surface du lac, dans les températures
supérieures au maximum de densité de l’eau, se refroidit, ou
bien lorsque la surface, dans les températures, inférieures à 4°, subit
un réchauffement. Ce sont ces courants verticaux qui sont cause de
la grande uniformisation de température qui a lieu dans tout lac en
automne, qui a lieu après le dégel dans un lac pris par la glace de
l’hiver. Nous décrirons plus à. fond ce procès à- propos.de la thermique
du lac.
Le deuxième cas, abaissement de la densité des couches inférieures
est. le résultat de réchauffement du fond du lac par la chaleur interne
de la te rre ; cette action est très faible, et ces, courants sont insignifiants
et inappréciables.
— Il est une question difficile, qui se pose au sujet de^ ces courants
verticaux de convection thermique. Quelle est leur forme.?-
Prenons le fait le plus simple, le refroidissement automnal des
couches supérieures qui ont été réchauffées l’été précédent. La couche
la plus superficielle, la couche de surface, est refroidie par radiation et
par contact avec un air froid ; elle devient plus lourde que la seconde
couche qui lui est sous-jacente, elle doit donc descendre au-dessous de
cette seconde couche, et être remplacée par celle-ci qui devient surface
supérieure du lac. Comment se fait cette descente ?
Ê'st-ce par petits filets d’eau froide qui traversent la couche sous-
jacente? par transport individuel de chaque goutte d’eau de la couche
supérieure qui, devenue plus lourde que la Couche inférieure, traverse
celle-ci comme une goutte de pluie tombe dans l’air ?
Ou bien est-cé par une descente en masse de la couche supérieure
qui, quand elle est assez alourdie, rompt la couche sous-jacente en un
point de plus faible résistance ou de plus forte action, et s’écoule en
cascade, en courant d’ensemble jusqu’à la profondeur exigée par les
conditions de densité. — Voici comment je me représente ce procès.
La couche supérieure se refroidit dans son ensemble de quelque fraction
de degré; elle est donc plus dense, plus lourde que la couche
sous-jacente ; elle doit donc tendre à. descendre. Mais quelque mobiles
que soient les molécules d’eau, il y a dans leurs déplacements certains
frottements qui doivent être dominés pour que le mouvement ait lieu.
Tant que la différence de densité n’est pas assez forte pour vaincre ce
frottement, les couches superposées restent dans un état d’équilibre
instable, prêtes à se déplacer sitôt qu’une impulsion quelconque déterminera
le mouvement. Un accident quelconque, une vague, le passage
d’un bateau, d’un poisson, un refroidissement local plus intense, occasionnent
la rupture de l’équilibre instable; et toute la courbe superficielle
attirée successivement vers ce point de rupture descendra en
colonne verticale, en courant limité qui traversera les couches de
densité inférieure, et ne s’arrêtera que dans la couche de même
densité que la sienne.
Je ne suis pas à même de juger, par des faits d’observation directe
entre ces deux hypothèses ; mais je suis disposé à adopter, de préférence,
la seconde, et cela, en particulier, par les raisons suivantes :
a C’est par des courants généraux de convection que se propage la
chaleur dans un vase rempli d’eau soumise à un échauffement local, à
la flamme d’une lampe à alcool par exemple, pour aussi longtemps que
des bulles de gaz n’interviennent pas dans le procès.