Vuoroveteen liittyvä veden pinnan korkeuden vaihtelu ja vuorovesivirta ovat määrätyillä merialueilla niin oleellisia, että vuorovesi kuuluu tärkeänä osana navigointiin.

Vuoroveden vaikutus ilmenee myös Suomenlahdella, Pohjanlahdella ja Itämerellä, mutta vaikutus on niin pieni, ettei sitä normaaliveneilyssä tarvitse ottaa huomioon. Meren pinnan korkeuden vaihtelut johtuvat em. vesialueilla pääasiassa tuulista ja ilman paineesta.

Lähdettäessä Kielin kanavasta Elbelle ja Pohjanmerelle joudutaan heti varsin tuntuvasti tekemisiin vuoroveden kanssa.

Tässä käyn lyhyesti läpi vuorovesi-ilmiön perussyyt, ja miksi vuoroveden korkeusero ja virta eivät ole päivittäin samanlaisia. Vuoroveden teoriasta kerrotaan laajemmin alan oppikirjoissa, joita löytyy mm kohdassa: Kirjallisuusluettelo.

Taivaankappaleet vetävät puoleensa toisia taivaankappaleita. Tällainen vetovoima vallitsee myös maan ja kuun sekä maan ja auringon välillä. Kuu ei kuitenkaan 'putoa' maahan eikä maa aurinkoon, koska niiden kiertoliikkeestä maan ja auringon ympäri aiheutuva keskipakovoima pitää ne radoillaan. (Tarkemmin sanoen esimerkiksi maa ja kuu kiertävät kumpikin niiden yhteisen massakeskipisteensä ympäri, joka maan ja kuun erilaisesta koosta johtuen sijaitsee maan sisällä.)

Maan halkaisijan suuruudesta johtuu (eli maa ei ole piste avaruudessa), että vetovoimat eri puolilla maan pintaa ovat eri suuret.

Kun yhdistetään eri pisteisiin vaikuttavat vetovoimat ja keskipakovoimat, voidaan todeta, että sen seurauksena kuun ja auringon puoleisella puoliskolla maan pinnalla vedet pyrkivät siirtymään kohti kuuta ja aurinkoa sekä vastakkaisella puolella maapalloa poispäin kuusta ja auringosta. Maa pyrkii vetovoimien johdosta veden peittämillä alueilla muovautumaan ellipsoidin muotoiseksi, jonka pääakseli on kuun ja auringon vetovoimaresultantin suuntainen.

Vaikka maan ja auringon välinen vetovoima on suurempi kuin maan ja kuun välinen vetovoima, maan halkaisijan erilaisesta suhteesta maan etäisyyksiin kuusta ja auringosta johtuu, että kuun vaikutus vesimassoihin on suurempi kuin auringon vaikutus. Eroavuus on noin seitsemän suhteessa kolmeen. Tästä on laajempi selitys eri sivulla.

Kun maapallo pyörii kuuhun ja aurinkoon nähden, pyörii edellä kuvattu ellipsoidi maahan nähden aiheuttaen vesimassojen liikkeen. Tämä vesimassojen liike tunnetaan nimellä vuorovesi.

Vuoroveden korkeus alavedestä yläveteen ja takaisin alaveteen vaihtuu lähes pääsääntöisesti kaksi kertaa vuorokaudessa siten, että vaihtuminen on seuraavan vuorokauden aikana aina noin 50 minuuttia edellistä myöhemmin. Tämä johtuu kuun kierrosajasta maapallon ympäri. Ero vuorokauteen nähden ei ole kuun kierron ajan saman suuruinen, vaan riippuu kuun ja auringon keskinäisen aseman muuttumisesta maahan nähden. - Kun kuu nousee ennen aurinkoa, hidastaa aurinko vuorovesirytmiä ja päinvastoin auringon nousu ennen kuuta jouduttaa rytmiä.

Kun aurinko, maa ja kuu ovat suunnilleen samalla linjalla eli on uuden kuun tai täyden kuun aika, vaikuttavat aurinko ja kuu samansuuntaisesti vesimassoihin, ja vuorovesi-ilmiö on maksimissaan. Tätä sanotaan tulvavuokseksi. Kun taas linja aurinko, maa ja kuu muodostavat suoran kulman, on vuorovesi-ilmiö minimissään ja on vajaavuoksen aika.

Vaihe tulvavuoksesta seuraavaan tulvavuokseen kestää siis noin puoli kuukautta. Tulvavuoksi esiintyy samalla paikkakunnalla aina samaan aurinkovuorokauden aikaan.

Edellä mainittu auringon ja kuun keskinäisen aseman vaikutus vuoroveteen tunnetaan puolikuukautisena epätasaisuutena.

Aurinko ja kuu eivät 'kierrä' maata maan päiväntasaajan tasossa, vaan käyvät näennäisesti pohjoisilla leveysasteilla ja siirtyvät sitten eteläisille leveysasteille ja taas takaisin pohjoisille leveysasteille. Kuu tekee tämän edestakaisen liikkeen noin kuukauden ja aurinko vuoden välein.

Kun kuu (tai aurinko) on esimerkiksi pohjoisilla leveysasteilla, sen vaikutus vuoroveteen on suurimmillaan maanpinnan kohdalla, joka on lähinnä kuuta (aurinkoa), mutta vaikutus ei samalla maanpinnan kohdalla noin 12 tuntia myöhemmin olekaan saman suuruinen. Tästä johtuu vuorovesi-ilmiössä vuorokauden sisällä esiintyvien ylä- ja alaveden korkeuksien vaihtelu. Ilmiötä sanotaan päivittäiseksi epätasaisuudeksi.

Kuun ja maan kiertoradat ovat elliptisiä. Elliptisyys saa omalta osaltaan aikaan vuoroveden korkeuseroissa epätasaisuutta, koska kuun ja auringon etäisyydet maasta muuttuvat ja vetovoimat sen mukana. Tätä ilmiötä nimitetään parallaktiseksi epätasaisuudeksi.

Viimeisenä näiden neljän oleellisimman epätasaisuuden joukossa mainitaan deklinaatioepätasaisuus. Tässä epätasaisuuden aiheuttaa kuun deklinaation muuttuminen noin puolikuukausittain pohjoisista lukemista eteläisiin lukemiin tai päinvastoin.

Auringon ja kuun deklinaatiosta aiheutuva vaikutus vuoroveteen on suurimmillaan kevät- ja syyspäivän tasausta lähinnä olevan tulvavuoksen aikana.

MUITA VUOROVESI-ILMIÖÖN VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ

Millibaarin muutos ilman paineessa vastaa noin 1 cm eroa vuoroveden korkeudessa. Kovan tuulen aiheuttama ero vuoroveden korkeuteen saattaa nousta kolmeen metriin (myrskyvuoksi). Edelleen runsaiden sateiden aikana jokien suulla vuoroveden korkeus poikkeaa lasketuista arvoista ylöspäin.

Rannikoiden muodolla on vuoroveden korkeuseroon suurin merkitys. Valtamerien pienillä saarilla vuoroveden korkeusero on alle metrin mutta suurten mantereiden lahdissa korkeusero voi olla jopa 15 metriä.

Mannerjalustalla ja sen jyrkkyydellä on taas merkitystä siinä mielessä, että se heijastaa takaisin osan vuoroveden energiasta.

Vuoroveden nousu ja lasku saavat aikaan ns. vuorovesivirran. Virran ohella ilmenee myös vuorovesiaaltoja.

Esteettömällä alueella vuorovesivirran nopeus on pieni eikä sitä veneilyssä tarvitse ottaa huomioon. Rannikkoalueella, jossa esiintyy kapeita lahtia tai salmia, veden virtaus kasvaa. Paikoitellen vuorovesivirta saattaa nousta lähelle kymmentä solmua. Virtaavaa jokea vastaan nouseva vuorovesiaalto aiheuttaa joillakin paikkakunnilla vuorovesihyökyn.

Kaikki vuosittain ennalta julkaistut vuorovesitaulukot ovat laskelmallisia ja perustuvat astronomiaan. Siksi ne ovat todellisissa olosuhteissa likimääräisiä.

Veneilijöitä varten on purjehtijoiden almanakkoja, joissa on alueittain esitetty vuoroveden korkeudet eri satamissa. Näissä almanakoissa vuoroveden kannalta tärkeimpien satamien, kantasatamien, vuorovedet on erikseen taulukoitu. Kantasatamien lähellä olevien satamien, sivusatamien, vuorovesien ylä- ja alaveden korkeudet ja ajat on esitetty eroina kantasataman vastaaviin lukemiin. Sivusatamien vuorovesilaskelmat ovat luonnollisesti epätarkempia kuin kantasataman.

Useimpien kantasatamien vuoroveden nousun ja laskun kuvaajat tulvavuoksen ja vajaavuoksen aikana on esitetty graafisesti. Näiden välillä on arvojen interpolointi mahdollista. Jollei mitään erikoisuuksia ilmene jonkin sataman vuoroveden korkeudessa, nämä kuvaajat noudattavat muotoa, jota kuvaa lähinnä cosinikäyrä.

Ne paikalliset veneilijät, jotka tuntevat sään vaikutuksen sataman vuoroveteen, voivat laskea kulkuveden syvyyden hyvinkin sentin tarkkuudella, mutta purjehdusmatkailija, joka mahdollisesti vain kerran elämänsä aikana poikkeaa satamaan, ei pysty samaan tarkkuuteen. Siksi ulkopuoliselle veneilijälle riittävät käytännössä likimääräisemmät laskelmat otettuna sitten 'varmemman' päälle.

Vuorovesialueilla veden korkeus voidaan arvioida esimerkiksi 'kahdestoista-osan säännön' mukaan. Tällöin oletetaan, että noin kuuden tunnin aikana tapahtuvan veden korkeuden muutos alaveden korkeudesta yläveden korkeuteen tai päinvastoin tapahtuu seuraavasti: muutos ensimmäisen ja viimeisen tunnin aikana on 1/12, toisen ja viimeistä edellisen tunnin aikana 2/12 sekä keskimmäisten tuntien aikana 3/12 koko korkeuserosta.

Vuorovesi-ilmiö Brittein saarten ja Englannin kanaalin alueella on yksi maailman tutkituimpia. Paitsi vuoroveden aiheuttamaa veden korkeutta on myös virran nopeudet ja suunnat esitetty tarkasti. Englanninkielisissä julkaisuissa kanaalin virtaukset on esitetty graafisesti tunneittain ennen ja jälkeen Doverin yläveden aikaa. Tällöin virtausnopeus on merkitty solmun kymmenesosina ja suunta nuolella. Siten esimerkiksi luku 19 tarkoittaa virran nopeutta 1,9 solmua. Virtausnopeutta osoittavan luvun kohdalla on aina kaksi erillistä lukua, joista suurempi tarkoittaa virtausnopeutta tulvavuoksen ja pienempi vajaavuoksen aikana.

Englannin kanaalin rannikoilla ja saarilla on ehdottoman tarpeellista ottaa huomioon vuoroveden korkeus ja virran voimakkuus. Ääritapauksista esimerkkeinä Alderneyn salmi, jossa vuorovesivirta ajoittain on yli 7 solmua, ja Guernseyn saari, jossa St Peter Port'in vierasvenesatamaan ei pääse kuin nousuveden aikana, koska meriveden pinta laskuveden aikana laskee satama-aukon kynnyksen alapuolelle. Lisäksi Ranskan rannikolla on satamia, joissa vuoroveden korkeusero on suurimmillaan yli kolmetoista metriä. Moniin kanaalin satamiin pääsy on mahdollista vain nousuveden aikana ja siten voisi kuvitella, että paikalliset kalastajat elävät enemmän vuorovesikalenterin kuin vuorokauden ajan mukaan.

Satamaa lähestyttäessä on laskettava, paljonko vettä saapumishetkellä on veneen alla tai mihin aikaan satamaan on purjehdittava, ettei köli ota pohjaan kiinni. Kummankin asian ratkaisu paperilla ja kynällä tapahtuu helpoimmin käyttämällä purjehtijoiden almanakoissa olevia laskutaulukoita tai graafisia ratkaisumenetelmiä. Näin vältytään laskuvirheiltä ja kaikki asiat tulee otettua huomioon.

Kaikissa vuorovesikalentereissa ei ole piirretty satamakohtaisia nousu- ja laskuveden kuvaajia. Tällöin on turvauduttava likimääräisiin menetelmiin, joita ovat edellä esitetty 'kahdestoistaosan sääntö' tai yleinen graafinen ratkaisu.

Seuraavassa kuvassa on esitetty yksinkertaistettu ratkaisumenetelmä. Siinä vasemmalla laidalla oleva pystyakseli kuvaa veden pinnan perustasoa. Ylhäällä oleva asteikko on yläveden ja alhaalla oleva asteikko alaveden korkeuksia. Veden pinnan korkeutta vuoroveden aikana kuvaa cosinikäyrä. Cosinikäyrän alla on tuntiasteikko, joka alkaa miinus kuudesta alaveden kohdalla, on nolla yläveden aikana ja päätyy plus kuuteen seuraavan alaveden kohdalla. Yläveden kohdalla on pystyasteikko, josta voi lukea korkeuseron kertoimen.

Vuoroveden korkeuden yksinkertaistettu graafinen ratkaisumenetelmä

Ratkaisu on seuraava:

- Lasketaan sivusatamalle veneen saapumisaikaa edeltävän ja sen jälkeisen ala- ja yläveden korkeudet (tai saapumisajasta riippuen ylä- ja alaveden korkeudet) sekä niiden ajat. Kantasatamaa varten nämä arvot saadaan suoraan kalenterista. (Kuvan esimerkissä ovat ala- ja yläveden korkeudet 1,4 ja 8,3 m sekä kelloajat 3.30 ja 9.10.) Lasketaan ala- ja yläveden välinen aika (esimerkissä: 5 h 40 min).

- Merkitään ala- ja yläveden korkeudet kuvaan ja yhdistetään suoralla.

- Merkitään yläveden asteikolle veneen tarvitsema veden korkeus, josta piirretään kohtisuora alaspäin edellä piirretylle suoralle (esimerkissä: kynnyksen korkeus 4,4 m plus syväys 1,8 m on 6,2 m). Leikkauspisteestä piirretään vaakasuora viiva, joka ylittää cosinikäyrän.

- Suoran ja sinikäyrän leikkauspisteestä vedetään suora alas aika-asteikolle ja luetaan aika tunteina ennen tai jälkeen yläveden (esimerkissä: -2 h 20 min).

- Jos ala- ja yläveden välinen aika ei poikkea paljon kuudesta tunnista, saatu aika kertoo suoraan, milloin ennen tai jälkeen yläveden voi satamassa veden syvyys olla riittävä. Jos aika poikkeaa paljon kuudesta tunnista, jaetaan aika-asteikko uudelleen.

Kun 9.10:stä vähennetään 2.20, saadaan esimerkin mukaan kelloajaksi noin 6.50, jonka jälkeen voidaan purjehtia satamaan.

Englanti on Atlantilla veneilevien keskuudessa käytetyin kieli. Suurin osa tarvittavasta vuorovesitietoudesta on kirjoitettu englanniksi. Siksi olen koonnut alle englanninkielisiä vuorovesi-ilmiöön liittyviä lyhenteitä ja nimityksiä: