Wave

คลื่นส่วนใหญ่ที่เราเห็นในมหาสมุทรมีจุดเริ่มต้นเดียวกัน นั่นคือ “ลม” กระบวนการที่ลมถ่ายทอดพลังงานมหาศาลของมันลงสู่ผิวน้ำอันราบเรียบจนกลายเป็นระลอกคลื่นที่ทรงพลังนั้น เป็นเรื่องราวทางฟิสิกส์ที่น่าทึ่งและซับซ้อน Beach Lover ชวนศึกษากระบวนการกำเนิดคลื่นจากลม ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันเป็นลูกโซ่ใน 3 ขั้นตอน โดยอธิบายแบบง่ายๆได้ดังนี้ 1. สัมผัสแรก: บนผิวทะเลที่สงบนิ่ง ลมที่พัดผ่านจะสร้างความปั่นป่วนและความผันผวนของแรงกดอากาศบนผิวน้ำแบบสุ่ม (random) การรบกวนนี้ประกอบกับแรงเสียดทานของลม ทำให้เกิดคลื่นขนาดเล็กที่เรียกว่า capillary waves หรือ ripples ในระยะเริ่มต้นนี้ แรงที่ดึงให้ผิวน้ำกลับสู่สภาพเดิมคือแรงตึงผิว ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง    2.การจับลม: ระลอกคลื่นที่เกิดขึ้นในตอนแรกทำให้ผิวน้ำที่เคยราบเรียบกลับมีความขรุขระขึ้น ความขรุขระนี้เองที่ทำให้ลมสามารถ “จับ” หรือ “เกาะ” ผิวน้ำได้ดีขึ้น เปรียบเสมือนการเพิ่มพื้นที่ผิวให้ลมได้ปะทะ ซึ่งนำไปสู่การถ่ายเทพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมหาศาล สิ่งนี้สร้างวงจรป้อนกลับเชิงบวก กล่าวคือ คลื่นขนาดเล็กช่วยให้ลมสร้างคลื่นที่ใหญ่ขึ้นได้    3.การผลักดัน: เมื่อคลื่นเริ่มมีขนาดใหญ่ขึ้น รูปแบบการไหลของลมที่พัดข้ามคลื่นก็จะเปลี่ยนไป อากาศจะถูกบังคับให้ไหลขึ้นไปตามด้านหน้าของคลื่น (ด้านรับลม) และอาจเกิดการแยกตัวของกระแสลมออกจากผิวน้ำที่ด้านหลังของคลื่น (ด้านอับลม) ปรากฏการณ์นี้ทำให้เกิดความแตกต่างของแรงกดอากาศ คือมีแรงกดสูงที่ด้านหน้าของคลื่นซึ่งทำหน้าที่ “ผลัก” คลื่นไปข้างหน้า และมีแรงกดต่ำที่ด้านหลังซึ่งทำหน้าที่ “ดึง” คลื่นให้สูงขึ้น กลไกนี้เรียกว่า “ผลกระทบกำบัง” (sheltering effect) เราสามารถเปรียบเทียบกระบวนการนี้ได้กับการผลักชิงช้า การผลักเพียงครั้งเดียวอาจทำให้ชิงช้าแกว่งเพียงเล็กน้อย แต่การผลักอย่างต่อเนื่องและเป็นจังหวะ (เปรียบได้กับแรงกดของลมที่กระทำอย่างสม่ำเสมอ) จะทำให้ชิงช้าแกว่งสูงขึ้นเรื่อยๆ […]