雨天時に見られる水面の模様

無風時、池や湖だけではなく、河川でも不思議な模様が見える事がある。これについて考えてみた。

同じネタを昨年の今時分も考えていたが、あのときは全く判らなかった。
これがそういう画像だ。右側の水面が白っぽい。

雨が降る前には認められない

少し風が強い時はよく似た感じで風紋が見られるが、風紋は移動する。


冒頭の現象は風紋ではない。
以前に調べた内容では回答が無かった。

・雨密度が異なるのであれば、それは数分間で移動するし、
・雨天でのみ見られるから、水面と降雨の水滴が関係する。
・白っぽい感じは弱い光の散乱・屈折だろう。
・光の散乱・屈折は水の密度の違いによって生じる。
（密度に差があると光線は揺らぐ）
冷水を湯に注ぐと密度の違いによる揺らぎを観測できる。

このように考えた。

雨滴と水表面の温度が等しい所

滴下した雨滴と表面水との密度差がない。そのため光線の揺らぎがない。そのため水面の雨滴のうねりだけが見える鏡状になる。

雨滴と水表面の温度が等しくない所

揺らぎが発生し、雨滴の波紋が強調されて見える。しかし雨滴と水面の温度はどちらかが大きいのでそれを考えた。

雨滴よりも水面が低温の時（暖かい雨）

高温で密度の小さな雨滴は水面に広がって池や湖に沈降しない。そのため水面は暖かい水で覆われる。これも透明感というか鏡状になる

雨滴よりも水面が高温の時（冷たい雨）

冷たい雨が水面から混じりながら徐々に沈降しようとする。結果として揺らぎ層が数mmから数cmまたは数十cmで発生する。

この現象が足元ではなくどちらかというと数m以上離れた所で強調される事は、斜めから見る方が揺らぎが強調される為だろう。

やった！と思って「雨　水面　模様　温度」で検索したら答がヒットした。

ちょっと残念だ。先行者が同じ事を述べていた。なお、こういう境目は潮目となって現れることも示している。
だが、少しだけそれを補足することができたかもしれない。つまり、白く見えている所は雨よりも高温水。

ドライフライであれば、雨滴と表面温度が等しい所は鏡状なので「人」がフライを見やすいが、そうでない揺らぎのほうは「魚から」フライの嘘がバレにくいのかもしれない。が、フライは小さいから揺らぎの中で見失われる可能性は否定できない。

2013/05/01　追記
【仮説1】

上空（低温低圧)で形成される雨滴は溶存酸素濃度は低い。

冷たい雨は酸素不足の水を中層に追いやる事となる。
そうすると淡水魚の活性が下がるのだが、そうではなく、むしろ活性が上がる。

ということは仮説が間違っていることになる。

【仮説2」
上空からの落下中に十分な空気と接触すると考える。

自由落下ではなく、空気の抵抗（風圧）である(参考サイト)。
Wikipedeaによると「雨粒は平らなまんじゅうの形」になる。
2mm程度の雨滴の速度は

Wikipediaは9[m/sec]、先のサイトでは9.62[m/sec]とある

上空1,000mで形成されたなら、111(sec)二分弱のスカイダイビングだ。
雨滴には十分な酸素が取り込まれると思われる。

つまり、雨滴は酸素が溶存酸素量が多いと考えられる。それが水中にダイブする訳だから、目に見える気泡を伴わなくても水中の酸素濃度が上がる。さらに表層水は基本的に空気と接触しているので溶存酸素濃度が高い。
・冷たい雨だとそれも撹拌しながら一気に水中へ差し込む。
・暖かい雨だと水面に高酸素濃度域を形成。魚は表層へ上がる？
いずれにせよ、活性を向上させる事には変わりはない。

多分、仮説2が合っていると思うのだが、溶存酸素量の測定でなんとかなるかもしれないですね。とはいえ機器を持っていないので測定できません。そのうち、リンク先を見つけるかもしれません。

• #釣り

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