Gelombang Kapiler Membentuk Riak Halus lewat Tegangan Permukaan

Gelombang kapiler adalah riak berukuran kecil pada permukaan cairan yang gaya pemulih utamanya berasal dari tegangan permukaan. Ketika angin, tetesan, getaran, atau benda kecil mengganggu air, permukaan berusaha kembali rata dan gangguan itu dapat merambat sebagai gelombang pendek.

Gelombang air tidak terbagi oleh batas visual yang selalu tegas. Pada panjang gelombang lebih besar, gravitasi makin dominan; pada skala peralihan, tegangan permukaan dan gravitasi bekerja bersama sehingga peneliti memakai istilah gelombang kapiler–gravitasi.

NOAA menggambarkan riak pendek ini dapat menumpang pada gelombang gravitasi yang lebih panjang. Pola silang halus yang kadang disebut cat's paw di permukaan laut merupakan salah satu tanda angin setempat mulai menghasilkan kekasaran berskala kecil.

Kekasaran kecil penting bagi penginderaan jauh karena memengaruhi bagaimana gelombang elektromagnetik dipantulkan atau dihamburkan oleh laut. Model NOAA memadukan profil gelombang besar yang curam dengan statistik gelombang kapiler–gravitasi untuk mempelajari hamburan radar pada sudut rendah.

Foto biasa hanya merekam bentuk permukaan pada satu saat dan tidak cukup untuk menentukan gaya dominan, panjang gelombang, atau spektrumnya. Penelitian kuantitatif memerlukan skala, waktu, kondisi angin, sifat cairan, dan metode pengukuran yang diketahui.

Foto pendamping memperlihatkan riak di Ashbridge's Bay, Toronto, pada 1 Juli 2019. Gambar digunakan untuk mengilustrasikan riak permukaan dan bukan pengukuran laboratorium gelombang kapiler.

Sumber: NOAA Physical Sciences Laboratory, “Wave Propagation and Remote Sensing Theory Program”, https://psl.noaa.gov/psd3/multi/ocean/numerical.html ; NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, “Cat's Paw”, https://www.aoml.noaa.gov/wp-content/uploads/2018/10/C_catspaw.pdf ; Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ashbridge%27s_Bay_ripples,_July_2019.jpg

Catatan editorial: Artikel ini adalah artikel sains, bukan berita terbaru. Foto CC BY-SA 3.0 diubah ukuran dan dikonversi ke JPEG tanpa pemotongan.