Verter aceite en el agua picada para calmarla, ¿funciona y, de ser así, cómo?

Si, funciona. Pero no lo usemos a gran escala, no sea que dañemos el ecosistema (punta del sombrero para @ phi1123).

Se puede encontrar una pista sobre el mecanismo en Behroozi et al (Am J Phys, 2007)

Dicen en abstracto:

A partir de los datos de atenuación a frecuencias entre 251 y 551 Hz, concluimos que el efecto calmante del petróleo sobre las olas superficiales se debe principalmente a la disipación de la energía de las olas causada por la elasticidad de la superficie de Gibbs de la monocapa , con solo una contribución secundaria de la reducción de tensión superficial. Nuestros datos también indican que la viscosidad de dilatación superficial de la monocapa de petróleo es insignificante y juega un papel insignificante en calmar las olas.

(mi énfasis)

Disipación de la energía de las olas. La clave para que las olas crezcan es que a) la energía de las olas se agrega por el movimiento del aire sobre la superficie, yb) la energía impartida no se disipa inmediatamente. En cierto sentido, el aceite actúa como un "spoiler Q": un poco de disipación de energía en cada ciclo significa que la ola simplemente no tiene la oportunidad de acumularse.

Algo similar se explica en el libro "Waves on Fluids" de James Lighthill (Cambridge University Press, 2001). En la página 237 dice:

Es salidas de la tensión superficial.$T$de su valor de equilibrio que puede resultar en tal disipación superficial. En un fluido tal que los pequeños movimientos ondulatorios generan pequeñas variaciones en$T$, una red$X$-componente de fuerza

$$(\partial T/\partial x) \delta x$$ debe actuar sobre una franja de superficie de ancho $\delta x$con fronteras de longitud unitaria paralelas a la $y$-eje, aunque en la teoría lineal las mismas pequeñas variaciones no modifican el $z$-componente. En la capa límite superficial, por lo tanto, la tensión tangencial cambia de (80) no a cero sino al valor $$p_{xx} = -\partial T/\partial x$$

Necesario para equilibrar la$x$-componente ($\partial T/\partial x)$de fuerza superficial por unidad de área.

Hay condiciones cuando en la capa límite de la superficie las tensiones tangenciales aumentan en magnitud tan enormemente desde el valor interno (80) hasta el valor de la superficie (87) que la disipación superficial resultante (disipación extra viscosa debido a esfuerzos cortantes mejorados dentro de la capa límite de la superficie ) supera con creces la tasa de disipación interna. Este es el mecanismo responsable del proverbial efecto calmante del 'petróleo en aguas turbulentas'.

En otras palabras, la fina capa de aceite provoca un cambio rápido en las tensiones tangenciales cerca de la superficie, lo que lleva a la disipación de energía. Esto evita la acumulación de energía de las olas, especialmente en las longitudes de onda más cortas. Esto no solo hace que el agua parezca más suave ("suave como un espejo", en la cita de Franklin), sino que en el proceso reduce el "agarre" del viento sobre el agua, lo que dificulta la transferencia de energía del viento al agua.

Antes de que todos se asusten, no, no usas aceite de petróleo. Usas aceite vegetal, de pescado o animal. En épocas anteriores, se usaba aceite de ballena. La imagen del OP parece una fuga de combustible, no un intento de calmar las olas.

He visto referencias del uso de esta técnica desde al menos principios del siglo XIX, probablemente mucho antes. Ernest Shackleton lo utilizó en 1916 durante el viaje del James Caird a través de 800 millas del Océano Ártico para calmar los mares muy embravecidos.

"The Popular Science Monthly, Volumen 43", de mayo de 1893, contiene un artículo "Por qué una película de petróleo puede calmar el mar" de GW Littlehales de la Oficina Hidrográfica de EE . UU . (página 494). Aquí hay una descripción del aparato del capitán de una goleta y su efectividad en una fuerte tormenta.

Las velas se volaron, los hombres fueron arrastrados por las bombas, y los botes y otras cosas sobre la cubierta destrozadas por el mar embravecido... Dos barriles de madera de diez galones, que contenían aceite de linaza hervido [lino], fueron amarrados a los cuartos. del buque Se permitió que el aceite rezumara a través de dos pequeños agujeros en las cabezas de los barriles. El efecto era todo lo que se podía desear. Después de que el petróleo se esparció, no subió agua a bordo, los hombres regresaron a las bombas, se vació el barco y se limpiaron las cubiertas. Durante las dieciséis horas en que se usó el aceite se gastaron ocho galones.

Por ese testimonio, y el artículo menciona examinar miles de informes, parece muy efectivo y económico. Solo dos cuartos por hora de aceite espeso y pesado...

... cuando se deja caer en el mar, pronto se extiende sobre su superficie, formando una capa aceitosa dentro del área de la cual las olas, en lugar de romper, se convierten en enormes rodillos sobre los cuales los barcos suben y bajan sin sacudidas y sin transportar agua.

El aceite no evita las olas, pero evita que rompan y arrojen agua sobre la cubierta y dentro del barco.

El artículo continúa con cierto detalle describiendo la acción de las olas. Todo se reduce a que el aceite actúa como un lubricante entre el viento y el agua. Alisa la superficie del agua para que el viento no tenga una superficie áspera que arrastre y provoque que las olas se pulvericen y rompan.

Cuando el viento sopla sobre el agua, no todo el aire pasa sobre la superficie del agua. Debido al alto grado de adherencia entre el aire y el agua, una fina capa de aire permanece en contacto con el agua, y es la acción de la fricción interna o viscosidad del aire que tiende a arrastrar esta capa lo que produce el efecto de tracción de viento sobre el agua.

Cuando una película de aceite se extiende sobre la superficie, esta fuerza de tracción no actúa sobre la superficie del agua mientras la película permanezca intacta... La superficie del agua queda así protegida de la acción del viento. .. la única acción del viento en tal caso es mover la película sobre la superficie del agua.