Τα κύματα δεν είναι μόνο για ωκεανούς: Γιατί λίμνες, λίμνες και ακόμα και λουκιά τα έχουν

Σταθείτε κοντά σε μια λίμνη σε μια άνεμη μέρα. Θα δείτε κύματα — μικρότερα, ραγδαία, αδιαμφισβήτητα κύματα. Η ιδέα ότι μόνο οι ωκεανοί έχουν κύματα είναι μύθος που γεννήθηκε από κλίμακα, όχι φυσική.

Η καθολική συνταγή κύματος

Τα κύματα χρειάζονται τρία συστατικά:

1. Μέσο ρευστού (νερό, οποιαδήποτε ποσότητα)
2. Διαταρακτική δύναμη (άνεμος, μετατόπιση, δόνηση, σεισμική)
3. Ανακτιστική δύναμη (βαρύτητα για επιφανειακά κύματα; επιφανειακή τάση για κυματοειδή καπιλλάρια)

Όλα υπάρχουν σε ένα λουκί, μια μπανιέρα, τη Λίμνη Superior ή τον Ειρηνικό.

Γιατί ο ωκεανός φαίνεται διαφορετικός

• Fetch: Αδιάλειπτη απόσταση που φυσά ο άνεμος πάνω στο νερό. Ωκεανοί: χιλιάδες χλμ. Λίμνες: χλμ έως 100δες χλμ. Λίμνες: μέτρα.
• Διάρκεια: Πόσο καιρό φυσάει ο άνεμος. Οι ωκεανικές καταιγίδες διαρκούν ημέρες; οι λιμναίοι άνεμοι αλλάζουν σε ώρες.
• Βάθος: Το βαθύ νερό επιτρέπει πλήρη τροχιακή κίνηση; το ρηχά νερό παραμορφώνει τα κύματα (shoaling, spilling).

Τα ωκεανικά κύματα γίνονται μεγαλύτερα γιατί έχουν άπειρο fetch και διάρκεια. Ένας άνεμος 50 κόμβων πάνω σε 1.000 χλμ fetch χτίζει 15-μέτρα κύματα. Ο ίδιος άνεμος πάνω σε 1 χλμ λίμνη χτίζει 20-εκατοστών ρυπάρια.

Μη-αέρινα κύματα υπάρχουν παντού

• Σείσες: Στάσιμα κύματα σε κλειστά λεκάνες (Λίμνη Erie, πισίνες) από αλλαγές πίεσης ή ανεμούς
• Τσουνάμι: Σεισμική μετατόπιση — καταστροφικά στους ωκεανούς, μετρήσιμα στις λίμνες (1958 Lituya Bay megatsunami: 524 μ runup)
• Κύματα πλοίου: Δημιουργούμενα από πλοία — οποιοδήποτε σώμα νερού
• Καπιλλάρια κύματα: Κυριαρχούμενα από επιφανειακή τάση — σταγόνες βροχής σε λουκιά

Την επόμενη φορά που βλέπετε κυματάκια στο καφέ σας, παρακολουθείτε την ίδια φυσική που διαμορφώνει 30-μέτρα πλῆμμυρες του Ειρηνικού. Η κλίμακα αλλάζει η φυσική όχι.