Tuuli ja aallonkorkeus

Viime syksynä ja kuluneena talvena myrskyt ovat olleet melko vähissä, mutta muutamana päivänä tuuli on käväissyt myrskylukemissa ja nostattanut Suomenkin merialueilla melko kovaa aallokkoa. Suuremmat aallot häiritsevät laivaliikennettä, mutta myrskypuuskissa pauhaavaa merta on turvalliselta etäisyydeltä rauhoittavaa katsella. Minä pidän myrskyistä ja kovasta merenkäynnistä, mutta vain silloin, kun olen turvallisesti kuivalla maalla. Muutaman vuoden takainen myrskyisä Silja Line -risteily keikuttaa vieläkin alitajunnassa.

Miten aallokko kehittyy?

Ilmapaineen vaihtelu vedenpinnan yläpuolella käynnistää aaltoliikkeen. Aallokko kehittyy tiettyyn kyllästymistilaan saakka tuulen mekaanisen energian avulla. Aaltojen kyllästystila riippuu sekä tuulen nopeudesta että sen pyyhkäisymatkasta. Tuulen pyyhkäisymatkalla tarkoitan tuulta vedenpinnan yllä kahden tarkasteltavan pisteen välillä. Otetaan käytännön esimerkki (katso kuvaajasta lisää): jos tuuli puhaltaa etelästä kohti pohjoista ja pyyhkäisymatkaa tarkastellaan esim. Viron rannikon ja Kotkan välillä (n. 100 km) tuulen nopeuden ollessa 10 m/s, merkitseväksi aallonkorkeudeksi tulee 1,8 m, kun pyyhkäisyaika on ollut 9 tuntia. Vastaavasti jos pyyhkäisymatka ja -aika tuplaantuvat, tulee aallonkorkeudeksi jo 2,8 m.

Aallokon kehittyminen kuta kuinkin vakiolla tuulen nopeudella 9 tunnissa.

Aallokon kehittyminen kuta kuinkin vakiolla tuulen nopeudella 9 tunnissa. Kuvaaja ei ota kantaa aallon korkeuden muutokseen pyyhkäisyajan kasvaessa, mutta vaikutuksen voidaan olettaa olevan verrattaen pieni yli 9 tunnin pyyhkäisyajoilla.

Merkitsevä ja maksimiaallonkorkeus

Moni onkin törmännyt termiin merkitsevä aallonkorkeus. Kyseessä on aallonkorkeuden todennäköisyysjakauman korkeimman kolmanneksen keskiarvo ja se vastaa kohtalaisen hyvin havaitsijan käsitystä tyypillisestä aallonkorkeudesta. Usein puhutaan korkeimmista yksittäisistä aalloista: ”Onnettomuuspaikalla korkeimmat yksittäiset aallot olivat jopa yli 10-metrisiä.”

Maksimiaallonkorkeus voi olla jopa 1.8-kertainen merkitsevään aallonkorkeuteen nähden. Esimerkiksi Estonia-turman aikana (28.9.1994) merkitsevä aallonkorkeus oli lounaistuulen vallitessa turmapaikalla n. 3-4 metriä, jolloin yksittäiset aallot ovat voineet olla yli 7-metrisiä. Tiedetään muutamia tapauksia, jolloin yksittäiset aallot ovat olleet jopa yli kaksinkertaisia merkitsevään aallonkorkeuteen nähden, mutta vastaavaa tapahtuu ani harvoin.

Tuulen ajamien aaltojen rakenne muuttuu rannikon tuntumassa ja niiden nopeus hidastuu merkittävästi. Kun aallonkorkeuden suhde syvyyteen (aallonkorkeus/syvyys) on yli 0,78, aalto murtuu. On tyypillistä, että ennen murtumista aallonkorkeus ensin hieman pienenee ja kasvaa, kunnes suhdeluku 0,78 täyttyy ja aalto murtuu.

Aaltoennätyksiä

Korkeimmat yksittäiset aallot ovat Itämeren altaassa olleet jopa 14-metrisiä. Näin kävi viimeksi Rafael-myrskyn aikana 22.12.2004. Suomenlahdella havaittiin voimakkaalla lounaistuulella 15.11.2011 Helsingin edustalla yksittäinen 9-metrinen aalto, jolloin merkitsevä aallonkorkeus oli 5,2 metriä. Myös vuoden 2012 Antti-myrskyssä havaittiin yhtä korkeita aaltoja. Suomenlahden aaltojen kasvu on kuitenkin hyvin rajattua sen kapean muodon ja tuulen lyhyehkön pyyhkäisymatkan vuoksi, joten yksittäiset, yli 10-metriset aallot, tuskin tulevat kyseeseen.

Isoilla valtamerillä puhutaan vieläkin suuremmista aallonkorkeuksista. Sekä Atlantilla että Tyynellä valtamerellä kovat myrskyt voivat nostattaa merkitsevän aallonkorkeuden yli 15 metriin, ja yksittäiset aallot ovat korkeimmillaan olleet jopa 34-metrisiä pohjoisella Tyynellämerellä. Tiettävästi megatsunamit voivat nostattaa tätäkin korkeampia aaltoja. Wikipedian (http://fi.wikipedia.org/wiki/Megatsunami) Norjan rannikolla on saattanut joskus esiintyä 300-metrinen megatsunami.

Wikipedia: ”Esimerkiksi putoava laaja lohkare tulivuoren hajoaminen veteen voi synnyttää megatsunamin. Korkein megatsunami historiassa oli n. 700 metriä korkea. Mutta tällaisia esiintyy arviolta vain 200 000 vuoden välein”.

Aallokkovaroitus

Ilmatieteen laitos varoittaa aallokosta (merkitsevä aallonkorkeus) kolmiportaisella asteikolla: 2,5 metriä, 4 metriä ja 7 metriä. 2,5 metrin merkitsevä aallonkorkeus saattaa aiheuttaa Helsingin ja Tallinnan väliselle pikalaivaliikenteelle ongelmia, kun taas neljämetristä aallokkoa esiintyy Suomenlahdella keskimäärin vain puolen vuorokauden ajan vuodessa. 7 metrin aallonkorkeuksia tavataan hyvin harvoin vain pohjoisella Itämerellä ja Selkämerellä. Täytyy kuitenkin muistaa, että 2,5 metrin merkittävässä aallonkorkeudessa yksittäiset aallot voivat olla viisimetrisiä ja 4 metrin merkittävässä aallonkorkeudessa jopa yli 7-metrisiä.

Forecan sivuilta löytyy mainio aallonkorkeusennuste Suomen merialueille, kannattaa tutustua!

Lähteet: ymparisto.fi, Wikipedia (megatsunami), Ilmatieteen laitos, Meritieteiden perusteet (MTV Grafiikka)

Tämä kirjoitus kuuluu kategoriaan Huomioita säästä. Pysyvä linkki.

5 vastausta kirjoitukseen

  1. MMM ifj. PÁLYI Zoltán sanoo:

    Hieno artikkeli.

    Kiitoksia Markus.

    Terveisin.

    MMM ifj. Pályi Zoltán

  2. Markku sanoo:

    Kiitos – mielenkiintoista luettavaa!

  3. Bosse sanoo:

    Tällä hetkellä Jyväskylässä 16.1.2015 lämpötila on 0 C.
    Miksi Forecan sivulla seisoo + 3 C?
    Siksi kysyn, kun luotin tähän ennusteeseen, jotta lumet tulisivat alas peltikatolta eikä tarvitsisi lähetä lapiohommiin.:)

  4. Snurzi sanoo:

    No on hyvin veikattu,, Sinun mukaan olisi 7 ms tuulta Jussaröllä vaikka siellä on 17-19 ms ..
    Eikun Lotto kuponki likoon.

  5. Ritva sanoo:

    Hei!

    Nämä meteorologien blogikirjoitukset ovat huippumielenkiintoisia. Luen jokaisen jutun. Kiitos niistä!
    Meilläpäin Kuopion maaseudulla sähköt ovat olleet luonnonilmiöistä ja säästä johtuen poikki useaan otteeseen. Kotiini viimeksi sain sähköt eilen klo 14 odotettuani niitä 17 tuntia. Joillakin talouksilla on vielä paljon huomompi tuuri.Onneksi oli vettä jemmassa ja leivinuuni antoi lämpöä. Mietin, kiinnostaisiko teitä kirjoittaa myös niistä sääilmiöistä, jotka johtavat tällaisiin tilanteisiin.

Forecan blogissa on käytössä kommenttien esimoderointi eli blogin ylläpitäjän on hyväksyttävä kommentti ennen kuin se näkyy blogissa. Kommentteja käydään läpi toimistotyöajan puitteissa.

Blogin keskusteluun voi osallistua asiallisilla, aiheeseen liittyvillä ja toisia kunnioittavilla kommenteilla. Viestejä voidaan jättää julkaisematta ylläpidon harkinnan mukaan, esimerkiksi jos viesti on loukkaava, ei liity blogin aiheeseen, sisältää selkeää tahallista provosointia tai on muutoin asiaton.