KIRJAT päivitetty 12.04.2003
1. PASAATITUULENTIE
2. VUOROVESI

Molemmista kirjoistani on tullut kaksi painosta.Toinenkin painos kirjasta PASAATITUULENTIE Purjehduksen opas Atlantin yli ja takaisin on jo loppunut varastostani. Kirjaa saa ehkä lainattua kirjastoista. Eri kirjastoihin niitä hankittiin useita kymmeniä. Uutta painosta ei enää tule. Kotisivuilleni olen kirjan myös kopioinut ja päivitän sitä mahdollisuuteni mukaan. Kirjan VUOROVESI Vuorovesinavigoinnin opas matkapurjehtijaa varten toisen painoksen kustansi Suomen Navigaatioliitto. Kirjaa myy Navigaatioliitto.

MEREN AALLOT JA AALLOKOT VENEEN KANNELTA KATSOEN (Laivuri 1/96)
päivitetty 11.04.02

ERILAISET AALLOKOT

Merellä käy erilaisia aallokkoja, jotka voidaan jaotella ryhmiin aina sen mukaan, mikä on kulloinkin aallokon synnyttäjä. - Tässä artikkelissa hieman epäjohdonmukaisesti puhutaan aallosta tai aallokosta painottamatta tarkemmin, onko kyse yhdestä aallosta tai usean aallon muodostamasta aallokosta.

Alla on lueteltu oleellisimpia aallokkoja:

Aallot eivät kuljeta vettä eteenpäin. Pinta-aaltojen ja maininkienkin vesihiukkaset tekevät yhden aallon jakson aikana vain kierroksen soikion muotoisella radalla.

Aallokon aiheuttajat suhtautuvat eri tavoilla mereen. Yllä luetelluissa tapauksissa onkin erityisen mielenkiintoista todeta, mihin osaan vettä aallokon aiheuttaja kussakin aallokon lajissa voimansa kohdistaa.

Tuulen vaikutus kohdistuu vain veden pintaan. Siten pinta-aalto on aluksi vain veden ylimpään pintaan vaikuttava aalto. Tämän jälkeen, mitä suuremmalla voimalla ja mitä pitemmän ajan ja matkan tuuli vaikuttaa vedenpintaan, sitä suuremmaksi aalto kasvaa ja sitä syvemmälle sen vaikutus ulottuu. Tuulen vaikutus perustuu aluksi vedenpinnan ja ilman väliseen kitkaan ja myöhemmin aallon muodostuessa lisäksi tuulen paineeseen aaltoa vasten.

Tuulen vaikutuksen lakattua jatkavat hitausvoimat meren aaltoilua, joka jatkuu maininkina aina siihen asti, kunnes veden sisäinen kitka sen lopettaa.

Aallon muodostumisen ohella kitka ja tuulen paine liikuttavat myös pintaveden hiukkasia tuulen suuntaan. Mitä pitempään tämä liike muuttumattomana jatkuu, veden sisäisen kitkan johdosta liike siirtyy aina syvemmälle veteen. Tästä saavat pysyvät merivirrat alkunsa.

Aurinko ja kuu saavat aikaan vesihiukkasiin kohdistuvan vuorovesivoiman, joka on jaksollinen. Voiman vaikutus ulottuu paikan mukaan lähes saman suuruisena ja saman aikaisesti veden pinnasta veden pohjaan. Voima saa aikaan vuorovesiaallon, joka luetaan niin sanottujen pitkien aaltojen joukkoon. Valtamerellä aluksissa olevilla mittalaitteilla vuorovesiaaltoa tuskin havaitaan, mutta todellisuudessa aalto liikuttaa suuria vesimassoja. Massojen liike muuttuu mataliin vesialueisiin pakkautuessaan paikoitellen hyvinkin huomattaviksi vuorovesiaalloiksi ja -virroiksi.

Maanjäristysaallot, jollaisiksi voidaan lukea myös tulivuorenpurkauksista syntyneet aallot, saavat alkunsa merenpohjassa tapahtuneesta järistyksestä tai purkauksesta. Tällainen vaikutus saattaa olla hyvinkin hetkellinen. Maanjäristysaalto on paineaalto, joka leviää pallopinnan muodossa ympäröivään veteen yleensä erittäin suurella nopeudella. Myös sen havaitseminen valtamerellä on vaikeaa ja näkyvämmän olomuodon se saa vasta alueilla, joissa vesi mataloituu. Enemmän tästä aaltomuodosta, lähinnä tsunami-aallosta löytyy osoitteesta: "http://www.geophys.washington.edu/tsunami/intro.html"

Meren sisäisiä aaltoja saattaa esiintyä silloin kun vedessä on eri tiheyksisiä kerrostumia. Tiheysero voi johtua murtovedestä tai vesikerrosten lämpötilaerosta. Tällainen aallokko saattaa ilmetä kerrosten rajapinnassa veden sisällä ilman, että vedenpinta aaltoilisi. Murtovedeksi kutsutaan merta, jossa makea ja suolainen vesi yhtyvät.

Muiden merellä esiintyvien aallokkojen syntyihin saattavat vaikuttaa esimerkiksi merivirrat tai vuorovesivirrat, jotka mataliin vesialueisiin saapuessaan saavat aikaan erilaisia aallokkoja, tai virtaavat joet.

Olen tavannut muutaman kerran joissakin satama-altaissa epämiellyttävän ilmiön, seisovan aallon. Satamassa liikkuva, sen ohi kulkeva laiva tai joku muu häriö voi saada aikaan seisovan aallon. Seisova aalto syntyy siitä, että kun aalto kohtaa pystysuoran seinämän, se heijastuu takaisin seinämästä. Aalto näyttää jäävän vellomaan paikoilleen niin, että osa vedenpintaa ei liiku ollenkaan ja näiden väliset alueet nousevat ja laskevat.

PINTA-AALLOKKO

Tässä artikkelissa veneilyn kannalta merkittävimpänä tarkastellaan lähemmin vain tuulen aiheuttamaa pinta-aallokkoa.

Yksinomaan tuulen aiheuttaman aallokon muodon tarkastelu edellyttää, etteivät veden syvyys eikä vesialueen laajuus rajoita aallon muodostumista. Tällaisena alueena voidaan pitää valtamerta, joka käsittää mannerjalustojen ulkopuoliset syvät merialueet.

Kirjassa 'Meritiede' (Hannu Grönvall, Osmo Korhonen, Otava 1983) esitetään, että merenpintaan yhtäjaksoisesti tuhannen kilometrin matkalla vuorokauden ajan vaikuttanut hirmumyrsky nostaa valtamerellä merkitsevän aallonkorkeuden 20 metriin. Kirjassa mainitaan myös, että suurin aallonkorkeus 33 metriä on mitattu vuonna 1933 ja että yleensä maksimiaallonkorkeudet ovat 20 - 25 metriä. Näiden aaltojen pituus on 300 - 400 metriä. Aallot merellä ovat siten verraten loivia. Meren syvyyden ohella toinen syy siihen, miksi aallot merellä ovat loivempia kuin järvillä, on valtamerien suolapitoisuudesta johtuva veden suurempi ominaispaino.

Näin korkeat aallot ovat ääritapauksia, ja niitä esiintyy vain harvoin tai vain rajoitetuilla merialueilla.

Atlantilla purjehdittaessa pasaatituulentietä länteen päin marras-joulukuussa aallon korkeus matkan loppuosalla nousee noin kolmeen metriin. Itään päin purjehdittaessa pohjoisemmilla leveysasteilla aallot nousevat noin viiteen metriin, vaikka tuulen nopeus on ajoittain hirmumyrskyn luokkaa. Aallot pysyvät suurin piirtein yhtä loivina kuin edellä esitetyt maksimikokoiset aallot.

Tuulista eri vuodenaikoina ja eri alueilla antaa hyvän kuvan esimerkiksi Admiralty’n kokoamat Atlantin merialueiden tilastolliset tiedot, jotka on julkaistu jokaista kuukautta varten omassa karttalehdessä: ’Routeing Chart - North Atlantic Ocean’. Näiden ohella myös purjehdusoppaissa kuvataan tarkoin, milloin, missä ja mihin suuntaan tavallinen matkapurjehtija voi parhaiten ylittää merialueet.

Atlantilla koillispasaatin alueella Afrikan rannikolta lähdettäessä on alkuun vain heikkoja tuulia, jotka kiihtyvät länteen päin mentäessä korkeintaan 13 metriin sekunnissa lukuun ottamatta hetkellisiä ukkoskuuroja tai hurrikaaneja. Pohjoisemmilla leveysasteilla itään päin suuntautuvan reitin alueella matalapaineet taas seuraavat muutaman päivän välein toisiaan. Mitään pitkäjaksoista, yhdensuuntaista tuulialuetta ei reitille pääse muodostumaan ja aallot ovat sen mukaiset. Rajutkin tuulet nostavat aallokon pintaan vain oman hetkellisen aallokkonsa ja vaahtoava meri vaikuttaa pikemminkin tasaavasti aallonharjoihin kuin niitä nostaen.

Valtamerellä ei myrskyinen keli aiheuta yleensä hätätilannetta. Myrskyn vaikutusta voidaan tarvittaessa vielä lieventää purjehtimalla helpoimpaan suuntaan, ja siihen valtamerellä on tilaa. Kun pidetään tuuli veneen oikealla puolella, on lisäksi purjehdussuunta aina myrskyn keskustasta poispäin.

Mikäli matkapurjehtijoille suositelluista reitinvalinnoista poiketaan, riskeerataan tietoisesti. Tämä riskinotto edellyttää, että tunnetaan omat ja veneen kyvyt selviytyä niissä oloissa, mitä ollaan kohtaamassa. Rajatapauksissa pitäisi veneen olla jopa jäävahvistettu. - Jos veneiden rakentamisen yhteydessä pitäisi kaikkiin mahdollisiin rasituksiin varautua, voitaisiin kustannusten nousun myötä sanoa hyvästit tavallisen kansan valtameriveneilylle.

Mannerjalustojen ulkopuolella valtamerellä ei tuuli eikä suoranaisesti tuulen nostama aallokko kaada purjevenettä. Veneen voi kaataa ainoastaan kaatuva aalto. Kaatuva aalto muodostuu, kun aalto saapuu matalaan veteen tai valtamerellä aalto on kahden tai useamman yleensä eri suunnista tulevan aallon resultanttiaalto. Kaatuva aalto nousee tavallista aaltoa jyrkempänä ja korkeammaksi, josta se sitten kaatuu. Kaatuva aalto on merellä yleensä aina lyhytaikainen ilmiö. Veneilijöille suositelluilla purjehdusalueilla ja -ajoilla suuren kaatuvan aallon kohtaamista Atlantilla voidaan pitää erittäin harvinaisena sattumana. Mainituilla alueilla pienempiäkin veneen kannelle kaatuvia aaltoja saa Atlantilla etsimällä hakea - hirmumyrskynkin aikana.

Tuulen suuntaa vastaan suuntautuva (vuorovesi)virta jyrkentää pinta-aallon muotoa. Jokea ylös nouseva vuorovesiaalto saattaa joissakin tapauksissa muodostua kaatuvaksi vuorovesihyökyksi.

Kirjallisuudessa mainitaan usein 'murtuvat aallot'. Minä erottaisin murtuvat aallot eri ryhmäksi kuin kaatuvat aallot. Mielestäni murtuvia aaltoja ovat aallot, joissa aallon harja ei kestä kasassa, vaan se hajoaa ja meri näyttää vaahtoavalta. Murtuvat aallot syntyvät yleensä tuulen vaikutuksesta ja niitähän ilmenee esimerkiksi jo Sipoon selällä ja sisävesillä.

Sen sijaan kaatuvan aallon murtuminen ei synny niinkään tuulen vaikutuksesta vaan aallon kaatumisen seurauksena.

Aaltojen veneille aiheuttamat vahingot

Atlantin ylittää vuosittain - ei liene väärin sanoa - satoja veneitä kumpaankin suuntaan. Jos niille sattuisi aallokon aiheuttamia havereita vaikka vain silloin tällöin, olisi niistä kerrottu. Kerrottu olisi jopa ikkunoiden rikkoutumisista. Tilastollisesti suurempi uhka Atlantilla on merellä ajelehtiva romu, valaat ja muut kulkijat. Näiden aiheuttamien havereiden todennäköisyyden johdosta valtamerellä purjehtivien veneiden rungon pitäisi olla erikoisvahvistettu.

Kerrotaan, että jopa kahdeksan metrin korkeudessa oleva laivan ikkuna olisi särkynyt aaltojen voimasta. Tällainen tieto antaa virheellisen kuvan veneilijöiden kulkureittien olosuhteista Atlantilla. Laivan ikkunat ovat aivan toisessa asemassa luonnonvoimiin nähden kuin veneen ikkunat. Esimerkiksi täyteen lastattu tankkeri Atlantilla on kuin uiva betonilaituri, joka saa aikaan häiriön aallonmuodostumisessa. Niin ikään mikä tahansa suuri kauppalaiva, joka 'huokaa' aallokossa, nostaa korkeita keulatyrskeitä. Sen sijaan purjevene keikkuu kuin lastu lainehilla. Ero on huomattava, samoin vaikutukset. Lisäksi kaupallisen laivaliikenteen kulkureitit eivät niin paikallisesti kuin ajallisestikaan yleensä yhdy veneilijöille suositeltuihin reitteihin, joissa todennäköisyys vaurioihin on vähäinen.

Kun aalto saapuu matalaan veteen, alkaa pohjan vaikutus näkyä aallon muodossa. Syvyyden vaikutus on selkeä jo, kun se on puolet aallon pituudesta. Aallon nopeus pienenee, aalto lyhenee ja jyrkkenee. Lopulta lähestyessään rantaa aallon harja kaatuu. - Matalassa vedessä syntyneen aallon muoto on alusta alkaen lyhyt ja jyrkkä.

Kun aallot käyvät matalikolla, saattavat myös niiden nopeudet ja suunnat pohjan vaikutuksesta muuttua. Erilaiset aallokot voivat silloin toisensa kohdatessaan nostaa resultanttiaaltoja, jotka ovat matalikon vaikutuksesta syntyviä aaltoja korkeampia ja mahdollisesti myös kaatuvia.

Lähdettäessä Suomesta purjehtimaan kohti valtameriä on ensin ylitettävä Itämeri ja Pohjanmeri. Kumpikin merialue on edellä mainittuja matalia merialueita ja siksi niiden aallokko poikkeaa huomattavasti valtameren aallokosta. Tästä johtuen Itämeri ja Pohjanmeri saattavat säikäyttää ensikertalaista purjehtijaa antamalla virheellisen kuvan valtamerien aallokoista. Perustellusti voidaan siten myös sanoa, että aallot uhkaavatkin veneilijöitä enemmän rannikkoalueilla kuin valtamerellä. - Pahat Itämeren ja Pohjanmeren aallokot ovat kuitenkin vältettävissä pysymällä myrskyt satamissa.