I. SEICHES MORGES-ÉVIAN

Ces seiches ont été vues à Morges dans les anciennes observations de Yersin et ses collègues (p. 49). Je les y ai étudiées dans mes observations sur les courants du goulet du port (p. 53j, dans mes observations plémyramétriques (p. 58), enfin plus complètement et mieux, sur les tracés de mon limnographe de Morges. — Quelques observations plémyramétriques m'ont permis de les retrouver sur l'autre rive à Evian.

J'ai constaté ce que j'estime être :

lo Des uninodales.

2° Des binodales.

3° Des dicrotes, interférence d'uninodales et de binodales.

!«»' type. Seiches uninodales.

Sur les tracés du limnographe de Morges, l'oscillation normale, très fréquente, est une seiche de 10 minutes de durée, qui apparaît souvent à l'état de pureté : nous en avons donné des exemples aux fig. 55, 57, 58, 59, 60 et pi. V, tracé F, etc ; d'autres fois elle est irrégulière, fig. 55 et 56 ; ou bien compliquée par des interférences ou des vagues plus courtes dont nous ferons des binodales (fig. 62, 63) ; malgré ces irrégularités et ces complications, le type général de ces seiches y est toujours reconnaissable.

La durée de ces seiches est de 10 minutes. Pouvons-nous préciser plus exactement cette valeur ? Voici les mesures que j'ai tirées de

quelques séries :

Nombre des seiches. Durée moyenne.

Date.

Début.

18 avril 1876

30 décembre 1 876

6 juin 1877

9 septembre 1877

14 avril 1879

en nombre rond

Et ainsi de suite. La moyenne est de 10.3"''" 10 minutes; le rythme est de 6 seiches par heure.

La hauteur des seiches de Morges est moins grande que celle des belles seiches de Genève; elle atteint cependant des valeurs fort respectables, et avec la vitesse que nous avons donnée à Tenregistrement de nos limnographes, ces seiches se dessinent en courbes très bien accentuées. La hauteur des seiches varie sur mes tracés de Morges de 0 à 17^'"', et plus; sur mes tracés limnographiques qui vont de 1876 à 1883, les plus grandes seiches authentiquement enregistrées sont celles du 21 août 1877, à 20'', avec une hauteur de 12.4^''", et celles du 24 août 1881, à 10''30, par un jour très orageux ; cette dernière a atteint 17.7'''".

J'ai cependant à citer une valeur plus grande. Dans la nuit du

19 au 20 août 1881, pendant un orage, l'amplitude extrême des dénivellations du lac s'est élevée à 20.3'^''". Malheureusement, le mouvement d'horlogerie du limnographe s'était arrêté, et le crayon revenant sur ses traces donnait bien la hauteur maximale des dénivellations, mais ne dessinait pas les seiches isolées.

Je pourrais encore rapporter ici une observation faite le 10 septembre 1869, à loi', dans le port de Mbrges ; des courants d'une violence extrême m'avaient invité à mesurer les dénivellations de l'eau. J'ai noté une amplitude de 26'"' dans les variations successives de la hauteur de l'eau. Mais cette observation a été faite tout au début de mes études sur les seiches; mais, et surtout, les conditions d'observation étaient détestables. Je n'avais pas d'échelle limnimétrique abordable, et je mesurais la hauteui- de l'eau en la rapportant à une marche d'escalier plongeant dans l'eau ; il faisait nuit et les lectures s'opéraient à la lumière d'allumettes-bougie que je faisais flamber en plein air. Je ne puis donc affirmer aucunement la rigueur de cette observation. (')

La fréquence des seiches de 10 minutes est, comme je l'ai dit, très grande. Je n'exagère pas en disant, que la moitié du temps, ces oscillations sont plus ou moins distinctement représentées sur les tracés limnographiques de Morges.

La longueur des séries de ces seiches est beaucoup moins grande que celles de Genève, où elles durent plusieurs jours de suite. Mais si, au lieu de supputer le nombre d'heures que dure la série, on compte le nombre d'oscillations, on voit que dans les deux stations les séries ont à peu près la même importance. Des séries de 30, de 50 seiches se rencontrent sur les tracés de Morges. J'en ai même une série de 76 seiches, du 19 janvier 1877.

Dans cette série, la décroissance de hauteur a été remarquablement lente ; les premières seiches mesuraient 15"^™ de hauteur, les dernières 5"ini ; la décroissance n'aurait été que de 0.15™™ par oscillation.

(1) Voici les notes personnelles de M. Cli. Dufour, à Morges: « 10 septembre 1869; forte baisse du baromètre. Temps calme et couvert, avec menace de pluie jusque vers 22 V-i"- Alors il fait un coup de vent du S.-W. et il pleut un peu. Fortes seiches le soir. » — A Lausanne on note un vent assez fort du S.-W. dans la soirée et une chute d'eau de 21'"'" dans la nuit du 10 au 11 septembre. Ce sont bien là les conditions de production de fortes seiches, mais non de seiches extraordinaires.

La coexistence des seiches de 40'"'" avec les longues seiches nninodales de 73'"'" est parfaitement authentique ; j'en ai donné des exemples dans les tig. 55, p. 97 et fig. 73 p. '126; j'en pourrais citer vingt cas aussi prohants. Si donc les oscillations de 10 minutes sont bien des seiches transversales, il y a dans le lac coexistence, interférence des deux mouvements de balancement, le longitudinal et le transversal, celui qui balance suivant l'axe Villeneuve-Genève, et celui qui balance suivant l'axe Morges-Evian. J'avais constaté la possibilité d'une telle coexistence dans mes bassins d'expérimentation ; il est intéressant de la retrouver en nature, dans le lac.

Mais, avons-nous bien affaire à des seiches transversales? Ne serait-ce pas plutôt une seiche longitudinale plurinodale, une octinodale, comme le suppose un de mes amis, qui aurait un de ses ventres à Morges '? Cette hypothèse ne me semble pas admissible. En effet, une seiche de type quelconque, qu'elle soit uninodale ou plurinodale, a toujours un ventre aux extrémités du bassin ; toutes les seiches longitudinales de tous les types possibles doivent donc se dessiner à Genève et à Chillon. Et comme l'effet d'amplification de la hauteur des dénivellations dû au rétrécissement et au peu de profondeur du lac à Genève est valable pour tous les types de seiches longitudinales, celles-ci y ont toutes une hauteur exagérée comparativement à celles des autres stations du lac. Par conséquent si les seiches de lOmi" (Je Morges étaient des longitudinales plurinodales, elles devraient apparaître sur les tracés de Genève et de Chillon chaque fois que nous les voyons à Morges, et leur hauteur devrait être à Genève au moins 5 fois plus forte qu'à Morges (en analogie aux proportions relatives des binodales à Genève et Thonon). Or ce n'est certainement pas le cas. J'écarte donc sans hésiter l'hypothèse qui ferait des seiches normales de Morges des plurinodales longitudinales. Pour démontrer la nature transversale uninodale de ces seiches de Morges, il aurait fallu faire fonctionner un limnographe à Evian simultanément avec celui de Morges, et prouver, par une comparaison soignée d'observations bien réglées, le synchronisme et l'opposition des mouvements. Nous ne possédons pas ces observations.

Les seules observations utiles que j'aie dans cet ordre de faits ne sont malheureusement pas suffisamment démonstratives. Le 30 septembre 1874, les 3 février et 9 mars 1875, pendant que notre ami, M. le professeur G. Rey, observait les seiches de Morges avec un

plémyramètre, je me rendais en Savoie et j'y taisais des observations plémyramétriques près d'Evian. J'en ai donné les résultats dans les figures 85 à 88 de la planche XI de ma 2^ étude sur les seiches ('). Les résultats ne sont pas très brillants. On voit bien parfois à Evian des seiches de courte période, de 10 minutes environ, coexister avec celles de Morges ; à une ou deux reiirises, le 3 février, de 15*110 à 15i'30, le 30 septembre, de 11''40 à 12i'40, le 9 mars, à 13''55, il y a opposition évidente des sommets des seiches de 10 minutes. Mais cette opposition n'a pas toujours lieu. Ces observations ne suffisent pas pour donner une démonstration définitive.

Serons-nous plus heureux en appliquant à ce problème la formule de M. P. du Boys '? — Il semble que rien n'est plus facile, étant connue la carte hydrographique d'un hic, que de calculer la durée du balancement de l'eau. Mais ce qui serait très simple pour un bassin régulier, devient beaucoup plus compliqué dans le bassin accidenté d'un lac. Nous avons déjà vu cette difficulté à propos des seiches longitudinales; nous la retrouvons ici, et plus grande encore, pour nos seiches transversales. En effet, quelle est, dans le Léman qui nous occupe, la section que nous devons considérer ? quel est le profil vertical qui détermine par sa longueur et sa profondeur la durée de l'oscillation transversale du lac '? Il est évident que c'est la masse entière du lac, disons provisoirement du Grand-lac, qui oscille dans un mouvement de balancement d'une rive à l'autre. Mais le Grand-lac n'a pas partout la même largeur, ni la même profondeur; son profil transverse est très différent d'un point à l'autre. J'ai fait trois essais de calcul par le procédé Paul du Boys :

lo Sur le profil transverse de la plus grande lai-geui' du lac, du fond du golfe de Morges à la côte d'Amphion. Ce profil, de 13.8'^^ de longueur, passe au début de la rampe ascendante de plafond du lac (-) ; il atteint cependant la plaine de grande profondeur de 300'" à son angle occidental. Le calcul me donne pour des seiches uninodales, suivant ce profil, une durée de 16 minutes environ.

2" Sur le profil Ouchy-Petite Rive, à travers le milieu de la plaine centrale des grandes profondeurs du lac. Ce profil a 11.2i<ni de longueur; il donne, pour la durée des oscillations uninodales, une durée de 11.4™'".

(1) [Loc. cit. p. 62. Il» 2.] PI. XÏV.

3" Si je prends le profil Lutry-Tour ronde, de lO.-ii*'» de longueur, qui passe par l'extrémité orientale de la plaine centrale du lac, là où les talus sont le plus inclinés, là où la section transversale est la plus profonde par rapport à la largeur du lac, j'arrive, par le calcul, à une durée de 10.9>"'" pour les oscillations uninodales.

C'est ce dernier chiffre qui se rapproche le plus de la valeur des seiches de Morges, et il semblerait que ce soit dans cette région du lac, celle où est la masse d'eau la plus importante, que se détermine le rythme du mouvement de balancement, (i)

En somme, le calcul de la durée des seiches transversales en fonction de la longueur et de la profondeur des profils du Léman, ne donne pas des résultats trop dilTérents de la durée trouvée par l'expérience pour les seiches de Morges (le résultat des calculs que j'ai tentés est toujours trop fort) ; il n'y a pas là d'objection sérieuse à l'hypothèse de la nature des seiches transversales que nous étudions; j'y verrais plutôt une confirmation de l'hypothèse. Mais je dois reconnaître que je suis loin d'être arrivé à utiliser, avec certitude et précision, l'intéressant procédé dont M. du Boys nous a dotés.

Quoi qu'il en soit, je n'ai pas une objection sérieuse contre l'hypothèse qui fait des seiches de 10 minutes, de Morges, des transversales uninodales du lac. Tous les arguments parlent en sa faveur. Jusqu'à réfutation, je continuerai donc à l'adopter comme plausible.

2e type. Seiches binodales.

Sur les tracés de Morges, presqu'aussi fréquemment que les seiches de 10 minutes, on voit une seiche plus courte, de 5 minutes de durée, que je tiens pour la transversale binodale du Grand-lac. Elle apparaît en séries bien marquées, dont j'ai donné un exemple dans la fig. 61, p. 101. Ces seiches ont été vues par Yersin dans son observation du 3 décembre 1854 (p.49) ; elles sont assez fréquentes pour avoir abaissé considérablement la durée moyenne des seiches de Morges, étudiées par moi au goulet du port (p. 54).

Ces seiches de 5 minutes, sont souvent irrégulières, et leurs séries

(1) Il y aurait encore une autre possibilité ; le rythme de l'oscillation serait déterminé par la moyenne des différentes sections transversales du lac. Mais j'avoue ne pas savoir comment tenter le calcul qui vérilierait cette supposition.

ne sont en général que peu longues ; aussi ai-je eu plus de peine que pour les uninodales a en déterminer la durée exacte. Cependant, j"ai rencontré une séi'ie de 86 oscillations, suffisamment régulières, ayant débuté le 5 octobre 1876, à 17i'55, et qui m'a donné une durée moyenne de la seiche de 5.3™'". Cette seiche est donc légèrement plus longue que la moitié de l'uninodale, dont la durée est de 10.3""".

3^ type. Seiches dicrotes.

Les seiches dicrotes que nous avons vues si belles et si fréquentes chez les longitudinales du Léman, existent aussi chez les transversales. J'en ai une foule d'exemples sur les tracés de Morges, (fig. 62 et 63, p. 101 et 102). Mais elles ne sont jamais en séries longues et régulières, comme les belles seiches que nous avons étudiées à Genève. Je me borne donc à constatei' leur existence, sans vouloir essayer d'en suivre les particularités plus en détail.