Facteurs naturels touchant les niveaux d'eau dans les Grands Lacs

Renseignez-vous sur les facteurs naturels touchant les niveaux d'eau dans les Grands Lacs.

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Précipitations et écoulement

Les précipitations sont la source de toutes les eaux que l'on retrouve dans les Grands Lacs. Elles prennent la forme de :

  • pluie
  • neige
  • condensation

Les précipitations au-dessus des lacs représentent un apport d'eau considérable et immédiat dans les Grands Lacs. Cela est dû au fait que près du tiers de la zone du bassin des Grands Lacs est formé par la surface des lacs.

Écoulement

La quantité de précipitation est plus ou moins constante tout au long de l'année. Cependant, les précipitations en hiver, qui sont stockées sous forme de manteau neigeux, contribuent fortement à l'écoulement du printemps vers les lacs.

La zone à terre qui contribue à l'écoulement dans les Grands Lacs est une bande de 10 à 150 km de large qui s'étend autour des rivages. Elle est drainée par un réseau de rivières et de cours d'eau intermittents.

Évaporation

Sur les Grands Lacs, l'évaporation annuelle moyenne à partir de la surface des lacs est presque égale aux précipitations annuelles moyennes sur la surface des lacs.

L'évaporation à partir des surfaces terrestres et de l'eau dépend :

  • du rayonnement solaire
  • de l’humidité et des vents
  • des différences de température entre la masse d'air et l'eau

L'évaporation à partir des Grands Lacs est :

  • plus importante à l'automne et au début de l'hiver lorsque :
    • les lacs sont relativement chauds
    • la masse d'air au-dessus des lacs est froide et sèche
  • moins importante au printemps et au début de l'été lorsque :
    • les lacs sont froids
    • la masse d'air au-dessus des lacs est chaude et humide

Il peut se produire une condensation à la surface des lacs au lieu d'une évaporation.

Autres facteurs naturels

Les niveaux d'eau dans les Grands Lacs et les débits dans les chenaux sont également touchés par :

  • les eaux souterraines, que l'on estime être une composante de moindre importance pour l'ajout ou le retrait d'eau des lacs
  • le retard de la glace en hiver, qui se produit lorsque les débits dans les chenaux sont ralentis par la présence de glace :
    • blocage
    • formation de glace
  • la croissance aquatique durant l'été
  • les marées, qui sont :
    • de quelques centimètres dans les Grands Lacs
    • masquées par des fluctuations plus importantes causées par des perturbations d'ordre météorologique
  • le soulèvement en croûte (relèvement isostatique) depuis la dernière glaciation, qui peut :
    • avoir un effet à long terme sur les niveaux des lacs
    • envaser le bassin ou modifier l'élévation de l'eau dans les chenaux

Perturbations météorologiques

Les perturbations météorologiques se surimposent sur le cycle annuel des niveaux d'eau et sur les fluctuations que présentent les apports d'eau sur de nombreuses années. Elles causent des fluctuations à court terme, qui vont de quelques heures à quelques jours.

Les changements dans les niveaux d'eau causés par ces perturbations pourraient être plus prononcés dans certaines parties des lacs. Cela est le résultat de :

  • la diminution de la profondeur marine
  • les entonnoirs découlant de la configuration du littoral
  • la pente graduelle sur le fond côtier, qui réduit l'écoulement inversé à la subsurface

Pression atmosphérique

S'il y a une différence de pression atmosphérique au-dessus d'un plan d'eau, les niveaux d'eau seront :

  • inférieurs dans la zone de haute pression
  • supérieurs dans la zone de basse pression

En l'absence d'autres forces, la surface de l'eau suit une pente qui atténue les différences dans la pression atmosphérique le long de la surface.

Vent

La pente de la surface de l'eau dans la direction du vent est la dénivellation due au vent. Le niveau d'eau à l'extrémité du lac qui affiche un vent arrière s'élèvera.

Les différences dans les niveaux d'eau entre les 2 extrémités du lac dépendent du :

  • lac :
    • forme
    • longueur
    • profondeur
  • vent :
    • durée
    • vitesse
    • direction

Le changement dans le niveau d'eau est le plus important lorsqu'un vent fort souffle pendant longtemps sur un lac affichant une grande longueur et des eaux peu profondes.

Ondes de tempête

Les ondes de tempête sont des élévations prononcées du niveau de l'eau associées au passage de tempêtes.

La plupart du changement est un résultat direct de la pression atmosphérique et de la dénivellation due au vent. Cependant, une tempête qui se déplace sur la surface de l'eau peut causer une longue vague de surface qui se déplace avec elle jusqu'au rivage.

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