Extraño patrón de reflejo en el agua

Parece que esos parches consisten en patrones de ondas de longitud de onda mucho más corta que el resto del río/lago. Esto podría ser un efecto de las ondas capilares impulsadas por el viento/lluvia, mientras que la oscilación en sí es sostenida por fuerzas capilares.

La teoría de las ondas de agua conceptualiza las ondas como gobernadas por la gravedad o por fuerzas capilares. Le Mehaute, "Una introducción a la hidrodinámica y las ondas de agua" es un libro maravilloso que explica esos conceptos con pasión y detalle. Las ondas de gravedad siguen la relación de dispersión.

$$w(k) = \sqrt{gk\cdot\tanh{kd}}$$ con profundidad de agua $d$, frecuencia angular $\omega$y número de onda $k\propto1/L$. El punto interesante aquí es que la celeridad de la onda (velocidad) $c=\omega/k$ depende de la profundidad del agua , $c\propto\sqrt{d}$sólo en condiciones poco profundas , $d/L\to0$(porque $\tanh{x}=x$por $x\to0$). Si bien no lo hace en condiciones de aguas profundas , $c\propto\sqrt{L}$por $d\to\infty$. Las crestas de las olas en la playa son la mejor ilustración de este efecto, ya que las olas de aguas profundas se acercan a un terreno poco profundo y, por lo tanto, se ralentizan, mientras que su cresta (a mayor altura) $d$) sigue siendo rápido.

Tenga en cuenta también que las olas de aguas poco profundas no son dispersivas (la celeridad no depende de la longitud de onda), lo que podría explicar un patrón de olas más persistente en comparación con las olas de aguas profundas.

Por el contrario, las ondas capilares solo son impulsadas por efectos de curvatura de la superficie. Sus longitudes de onda cortas justifican la aproximación de aguas profundas$d\gg L$en casi cualquier cuerpo de agua, lo que conduce a la relación de dispersión

$$\omega(k) = \sqrt{k^3\sigma/\rho}$$

Su comportamiento combinado se puede describir como una relación de dispersión para ondas de gravedad capilar , que se ilustra en el siguiente esquema:

Esta curva muestra una longitud de onda crítica$L_\text{crit}\approx 1.7$cm y una celeridad mínima (velocidad)$c_\text{min}=\sqrt[4]{4g\frac{\sigma}{\rho}}\approx 23$cm/s para agua de tensión superficial típica$\sigma=0.073$N/m y densidad$\rho=1025$kg/m2$^3$.

Supondría que los parches que ve consisten en ondas que oscilan alrededor de la longitud de onda crítica de 1,7 cm y menos, donde las fuerzas capilares determinan el patrón de onda corta de aspecto agradable. En consecuencia, esta parte del río puede interpretarse como aguas profundas , mientras que las olas más suaves/más largas indican olas de baja velocidad no dispersivas,$c\propto\sqrt{d}$, en aguas poco profundas .

Parece que este enfoque podría tener sentido con respecto a los patrones en sus imágenes y la probable topografía debajo de la superficie. Sin embargo, también las plantas y la vegetación submarina ciertamente tendrán un efecto.