d. De la chaleur latente dégagée par la condensation dé vapeur
d’eau à la surface du lac.
e. De la chaleur apportée par l’eau des divers affluents (rivières et
pluies).
f. De la chaleur développée par transformation du travail mécanique
du vent.
g. De la chaleur développée dans les phénomènes biologiques de la
vie des animaux et végétaux et de la putréfaction, ou dans les réactions
chimiques qui se passent entre les substances dissoutes dans
l’eau du lac.
h De la chaleur centrale de la terre transmise par conduction
dans le plafond du lac.
Les p e r t e s de c h a le u r ont lieu :
a. Par rayonnement dans l’espace cosmique et dans l’atmosphère.
b. Par contact avec une atmosphère froide.
c. Par la chaleur latente absorbée dans l’évaporation de la surface.
d. Par la chaleur latente absorbée pour la fusion de la neige et de
la grêle tombées dans le lac.
e. Par apport d’eau froide des divers affluents (rivières, pluies, etc).
Quant aux voies diverses de c e s é c h a n g e s th e rm iq u e s nous
prouverons que :
A. Sur son lit, le lac ne peut que se réchauffer par transmission de
la chaleur centrale de la terre.
B. Dans ses couches moyennes, l’eau des affluents peut descendre
e t se mettre en équilibre thermique avec l’eau du lac. Nous verrons
que cette action peut dans certains cas réchauffer, dans d’autres
refroidir le lac.
C. Par sa surface supérieure, le lac tantôt se réchauffe, tantôt se
refroidit. C’est par cette surface de contact avec 1 atmosphère que se
font les échanges thermiques les plus importants.
Il y a donc d’une part des actions nombreuses qui tendent à différencier
au point de vue thermique les diverses couches et les diverses
régions dü lac. Mais d’une autre part, cette différenciation tend sans
cesse à être annulée ; les eaux plus chaudes tendent à réchauffer les
eaux plus froides et vice-versa ; il y a tendance à revenir à l’uniformisation
de la température. L’action d’uniformisation se produit dans
l’intimité des masses d’eau du lac par deux ordres de phénomènes :
Ou bien des phénomènes de conduction, propagation de la chaleur
d ’une couche à l’autre, sans qu’il y ait déplacement des masses d’eau;
ou bien des phénomènes de convection dans lesquels certaines
masses d’eau se déplacent et vont se loger entre des couches de température
différente. La convection est d’origine th e rm iq u e lorsque le
déplacement se fait par suite des changements de densité dus au réchauffement
ou au refroidissement d’une couche d’eau ; la convection
est d’origine m é c a n iq u e lorsqu’elle provient d’une impulsion extérieure.
Dans les phénomènes de conduction, il y a uniformisation de la chaleur
par transmission moléculaire ; dans les phénomènes de convection,
par action de mélange.
La propagation de la chaleur dans une masse d’eau douce, et son
état d’équilibre thermique sont réglés par les propriétés physiques de
l’eau. Nous signalerons à ce propos :
1° L’extrême mobilité des molécules liquides qui permet à l’eau
de se stratifier en couches superposées suivant l’ordre de leur densité.
Sitôt que pour une cause quelconque une couche d’eau s’alourdit,
elle descend et va chercher un lieu ou elle se loge entre des
couches de mêmedensité qu’elle. Nous n’avons pas àfaire intervenir l’action
opposée, la montée de couches plus légères, les actions qui pourraient
la provoquer dans le lac étant d’efficacité infiniment faible. Nous
donnerons plus loin, le tableau des densités de l’eau aux diverses
températures d’après lequel se fait le procès de déplacement des eaux
sous les actions thermiques (convection thermique].
Nous avons vu, page 3, à propos de la pression hydrostatique que
la densité de 1 eau s accroît rapidement avec la profondeur; que sous
une pression de une atmosphère elle augmente de 50 millionnièmes,
0.000 05; que sous 30 atmosphères elle doit être de 1 Va millième.
0.0015 plus forte qu’à la surface. Cette variation est très importante ;
elle égale presque en valeur les variations de densité dues à la chaleur,
qui dans les températures représentées dans le lac sont
à 4» densité 1.000 20
à 25» densité 0.997 60
différence : 0.002 60
N’y a-t-il pas lieu de tenir compte de ce fait pour la question de
la convection thermique ?
Si nous supposons de l’eau chaude, disons à 10», sa densité essentielle
étant Q 999 98