PrÉface |
La production de l'Atlas a été rendue possible
grâce au financement du Secrétariat national
de recherche et sauvetage et à la collaboration
de Parcs Canada et de son personnel du Centre de service
de Québec et de l'Unité de gestion
de Mingan. Le personnel de la Direction des Sciences océaniques
de Pêches et Océans Canada a contribué
à la récolte et à l'analyse des données
ainsi
qu'à la réalisation du modèle numérique de
circulation dont les courants de surface sont extraits. Le projet a reçu
l'appui du Service hydrographique du Canada pour les données de
bathymétrie du fond marin et de niveaux d'eau de la région.
L'Atlas montre, sous forme de cartes, les courants
de surface dans l'Archipel de Mingan, là où les
marées et les apports d'eau douce dominent
la circulation. Cet Atlas présente les
courants produits par la marée et le débit
des rivières
Mingan et Romaine pendant l'année, hormis
durant la crue printanière, tout
en ignorant l'effet du vent.
Les courants qui sont consignés dans l'Atlas
ont été vérifiés par le personnel
de la Direction des Sciences océaniques, de Pêches
et Océans Canada de la Région du Québec,
située à l'Institut Maurice-Lamontagne à Mont-Joli.
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L'Atlas en bref
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- L'Atlas couvre, en trois secteurs géographiques,
l'Archipel de Mingan entre l'île aux
Perroquets et La Grande Pointe.
- Pour chaque secteur de l'Atlas, douze cartes
des courants de surface montrent, à des intervalles
d'une heure, un cycle typique de la marée
semi-diurne.
- Les cartes sont en projection Mercator.
- L'Atlas s'utilise conjointement avec les Tables des
mar�es et courants du Canada, volume 2, publi�es annuellement
par le Service hydrographique du Canada ou par Internet,
pour obtenir les niveaux d'eau pour la r�gion aux ports
de Havre Saint-Pierre ou de Mingan.
- Les courants de surface sont illustrés par
des flèches (vecteurs) regroupées en triplets.
La première flèche de chaque triplet illustre
le courant moyen durant les vingt premières minutes
de l'heure et ainsi de suite pour la seconde et
la troisième période de 20 minutes.
- L'intensité des courants est exprimée
en nœuds (1 nœud = 1 mille marin à l'heure
ou 1,852 km/h). Les courants représentent la moyenne
sur environ les cinq (5) premiers mètres de profondeur
depuis la surface.
- Les courants représentent les conditions de
marées moyennes rencontrées pendant l'année,
hormis durant la crue printanière. En période
de faible ou de fort marnage, les courants seront plus
faibles ou plus forts respectivement. La durée
limitée des observations ne nous permet pas d'établir
la courbe d'ajustement dû au marnage.
- L'Atlas ne tient pas compte de l'effet du vent.
- Les variations de courants aux échelles de
moins de deux cents mètres ne sont pas prises
en compte dans l'Atlas.
- Les courants indiqués inférieurs à un
demi-nœud peuvent être dans le sens contraire
de l'observation.
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Les marées |
Les marées dans cette région du golfe du
Saint-Laurent, figurant dans cet Atlas, ont un
caractère
semi-diurne (deux oscillations par jour) d'une période
moyenne de 12 h 25 min. Les marées sont du type
mixte, c'est-à-dire que l'oscillation
diurne (une fois par jour) interagit avec l'oscillation
semi-diurne pour produire des cycles semi-diurnes qui sont
de durées et d'amplitudes irrégulières.
Les marées sont générées dans
l'océan Atlantique et remontent le golfe du
Saint-Laurent sous la forme d'ondes. Les marées
produisent les courants les plus importants et les plus
prévisibles dans l'estuaire du Saint-Laurent
entre Trois-Rivières et la rivière Saguenay
et dans l'Archipel de Mingan. Dès que l'on
sort de la région immédiate de l'Archipel,
les courants sont fréquemment dominés par
les courants dus aux vents et aux variations de densité de
l'eau, rendant impossible la prévision à long
terme telle que présentée dans un atlas.
Pour les courants en dehors de cette zone, il est souhaitable
de consulter les prévisions de courants de surface
affichées à l'internet à l'adresse
de l'Observatoire global du Saint-Laurent à OGSL.ca sous la
rubrique : Prévisions
océaniques.
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Comment utiliser l'Atlas |
Sélection
de la carte appropriée
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- Cliquez sur l'un des trois secteurs pour accéder à la
carte spécifique.
- Avec la confirmation du secteur choisi, apparaîtra
aussi une fenêtre plus petite qui permet d'entrer
les paramètres : date et heure des courants désirés.
- Si nécessaire, modifiez les paramètres,
puis lancez la requête. Vous obtiendrez la carte
des courants pour le secteur, la date et l'heure
choisis.
- Pour obtenir les données de courants des
heures précédentes, cliquez autant de fois
sur ‘Heure précédente' que
nécessaire. Pour obtenir les données de
courant des heures suivantes, cliquez autant de fois
sur ‘Heure suivante' que nécessaire.
Vous pouvez obtenir ainsi les cartes de courants pour
les six heures qui précèdent ou qui suivent
l'heure choisie dans la fenêtre de la requête.
- Il est possible d'utiliser la cible placée
en haut à gauche
de l'écran pour fixer une position et la conserver d'une
carte à l'autre. Ainsi, il est possible de suivre la dérive
à la
surface de l'eau sur une première carte, placer sa position
finale
avec la cible et conserver cette position sur la carte suivante pour
permettre
de suivre la dérive avec les nouveaux courants. Cliquez une
fois sur
la cible pour la saisir, déplacez-la à la position désirée
et double-cliquez pour la relâcher. Cliquez sur ‘Heure
suivante' ou ‘Heure
précédente' pour changer de carte. Si la grandeur de
la
fenêtre n'a pas été modifiée, la cible
demeurera à la
même position. La cible reviendra à sa position
initiale à chaque
nouvelle requête effectuée avec la fenêtre plus
petite.
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Estimation du courant |
L'intensité du courant est estimée
en comparant la couleur ou la longueur d'un vecteur
avec l'échelle des vitesses présentée
sur chaque carte. La direction du courant est estimée,
par rapport au nord géographique, en reportant la
direction de la flèche sur un méridien.
Chaque flèche sur les cartes de courants représente,
en plus du courant, la trajectoire de la masse d'eau
ou celle d'un objet flottant sous l'influence
du courant. La distance parcourue sur cette trajectoire
est la dérive associée au courant. On peut
estimer la dérive en reportant la longueur des flèches
à l'aide
de pointes sèches sur l'échelle graphique
ou sur l'axe du méridien, sachant qu'une
minute de latitude correspond à un mille marin.
Chaque flèche représente la dérive
du courant moyen sur la distance couverte par sa longueur
pour une période de 20 minutes. Les flèches
sont regroupées en triplets d'une durée
de 20 minutes chacune, couvrant ainsi l'intervalle
d'une heure pour chaque carte de courants.
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La houle : avertissement
aux embarcations
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Des vents qui soufflent dans la direction opposée
au courant peuvent soulever des vagues importantes et escarpées,
rendant dangereuse la navigation à bord d'embarcations.
Par moment, cette houle peut durer plus longtemps que le
vent.
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Modélisation numérique |
L'Atlas des courants de marée est produit à l'aide
d'un modèle numérique hydrodynamique
tridimensionnel utilisant une grille ayant 200 m de résolution
latérale et 12 couches dans la verticale. Ce modèle
solutionne les équations de l'hydrodynamique
en intégrant la topographie du fond, les débits
moyens des rivières Mingan et La Romaine, les prédictions
de la marée et les conditions moyennes de stratification
verticale (couches d'eau de densités différentes).
Dans ce modèle, la densité de l'eau
est libre d'évoluer avec les courants et le
mélange turbulent. Les résultats de ce modèle
numériques ont été comparés à de
nombreuses mesures de niveaux d'eau et de courants
effectuées à différentes positions
au cours du mois de juillet 1997.
Une fois ces comparaisons établies et le modèle
ajusté, une synthèse de l'information
est requise pour produire un atlas des courants dans un
nombre limité de pages. La variabilité des
courants a été analysée en fonction
de la durée variable du cycle semi-diurne, des variations
de débit, de l'influence des systèmes
atmosphériques et des changements dans le champ
de densité de l'eau. La méthode retenue
pour synthétiser l'Atlas fut de reproduire
un cycle de marée semi-diurne typique. Une période
de marée semi-diurne quelconque est ainsi couverte
par 12 cartes. Le cycle semi-diurne a une durée
moyenne de 12 h 25 min avec une déviation standard
de 25 minutes. La méthode actuelle de décomposition
dans le temps est jugée un compromis entre la simplicité
et
la précision retenue pour l'Atlas.
Durant le mois de juillet 1997, des courants de surface
furent mesurés à l'aide de bouées
dérivantes équipées de récepteur
GPS (Global Positionning System). Ces mesures représentent
environ 260 dérives de 20 minutes chacune. Il faut
noter que les courants indiqués d'une intensité d'environ
un demi-nœud ou moins peuvent être dans le sens
contraire à l'observation. Cette méthode
de comparaison est similaire à celle utilisée
pour l'Atlas des courants de marée pour l'estuaire
du Saint-Laurent du Cap de Bon Désir à Trois-Rivières.
La comparaison entre les courants illustrés dans
l'Atlas et les trajectoires observées de dériveurs
à la
surface de l'eau a permis de constater que le modèle
reproduisait fidèlement le courant de marée
dans l'Archipel, en particulier les heures de l'étale,
c'est-à-dire lorsque la marée passe
du flot au jusant et vice versa. Cette comparaison a également
mis en lumière l'influence évidente
des courants à grande échelle, produits par
la traction des vents dans le détroit de Jacques-Cartier,
sur ceux de l'Archipel. Cette influence se manifeste
généralement par une contribution de courant
parallèle à la côte dans un sens ou
dans l'autre selon la direction générale
du vent que l'on doit ajouter au courant de marée.
Cette contribution est plus grande dans le secteur numéro
1( la région à l'ouest des îles à Bouleaux)
que dans les deux autres secteurs. Il est donc recommandé de
consulter la prévision des courants dans le détroit
de Jacques-Cartier pour tenir compte de l'influence
du vent et d'ajouter ces courants prévus à ceux
reproduits dans cet Atlas. La prévision des courants
induits par les vents dans le détroit de Jacques-Cartier
est émise quotidiennement sur le site web de l'Observatoire
global
du Saint-Laurent mentionné plus haut dans la section
sur les marées. Elle tient compte des prévisions
de vents pour la journée. L'influence des
courants du détroit de Jacques-Cartier sur les dérives
observées nous empêche également de
pouvoir chiffrer l'erreur moyenne des courants affichés
dans cet Atlas. L'évaluation quantitative
de cette influence reste à faire avant de pouvoir évaluer
l'erreur moyenne.
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Sources d'erreurs dans
l'Atlas |
Les vents, les ondes de tempêtes et le niveau moyen de
l'eau
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L'influence des vents n'est
pas prise en compte dans l'Atlas. La force, la direction,
la durée du vent et le fetch (distance sur laquelle
le vent souffle) sont autant de facteurs qui affectent
le courant de marée. Il est donc difficile d'effectuer
une prédiction valide des courants produits par
le vent pouvant être utilisée dans le cadre
du présent ouvrage. Pour les secteurs de l'Atlas,
les vents moyens produisent des courants d'une intensité plus
faible que ceux induits par la marée. Toutefois,
dans des conditions de vents forts, les effets sont significatifs.
L'utilisateur verra à utiliser l'Atlas
avec discernement dans ces conditions.
Les effets de tempêtes, pouvant survenir dans le
golfe du Saint-Laurent ou d'aussi loin que l'océan
Atlantique, peuvent modifier le niveau moyen de la mer
pour quelques heures jusqu'à quelques jours.
Ces phénomènes, appelés ondes de tempête,
peuvent modifier la vitesse de propagation de la marée
ainsi que la précision du courant estimé.
En résumé, les variations de pression atmosphérique
et des vents forts soutenus peuvent retarder ou devancer
les étales de marée ainsi que modifier la
vitesse et la direction des courants indiqués dans
cet Atlas.
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Les effets locaux aux petites échelles |
Les variations de courants aux échelles
de moins de 200 mètres ne sont pas prises en compte
dans l'Atlas. Comme par exemple aux abords
d'un obstacle (un rocher, un haut-fond, un pilier,
le rivage ou un quai), le courant peut être ralenti,
dévié ou augmenté près de ce
dernier. C'est la moyenne des courants aux alentours, dans un rayon
d'environ
200 mètres, qui est représentée dans
l'Atlas. Chaque
flèche de courant doit être considérée comme
une moyenne
sur la distance entre les flèches voisines.
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Références |
- Atlas des courants de marée pour l'estuaire
du Saint-Laurent du Cap de Bon Désir à Trois-Rivières.
Ministre de Pêches et Océans 1997, No de
catalogue Fs-72-33/1997, Ottawa.
- Saucier, F.-J., J. Chassé, M. Couture, A. D'Astous,
R. Dorais, D. Lefaivre et A. Gosselin. The making of
a surface current atlas of the St. Lawrence". Proceedings
of the Conference on Coastal Engineering 1999, Lemnos,
Greece. J. Computational Mechanics, Wessex Institute
of Technology, 87-97, 1999.
- Les Tables des marées et courants du Canada
(Volume 2), Ministère des Pêches et des
Océans, Service hydrographique du Canada, Publication
annuelle, Ottawa (Ontario).
- Instructions nautiques, Fleuve Saint-Laurent, ATL 110,
2e édition, 2002,
Ministère
des Pêches et des Océans, Service hydrographique
du Canada, Ottawa (Ontario).
- Forrester, W. D. 1983. Manuel canadien des marées,
Ministère des Pêches et des Océans,
Service hydrographique du Canada, Ottawa (Ontario), 148
p.
- Dohler, G. 1986. Les marées dans les eaux du
Canada, Ministère des Pêches et des Océans,
Service hydrographique du Canada, Ottawa (Ontario), 18
p.
- Thomson, R. E. A brief description of tides, tidal currents
and waves. Articles extraits d'une série publiée
dans le magazine Pacific Yachting.
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