Aallot, vuorovedet ja virrat ovat kolmen tyyppisiä luonnossa esiintyviä ilmiöitä, joita esiintyy vedessä, ja vaikka ne ovat luonteeltaan samanlaisia, ne eivät ole sama asia. Vaikka kaikki kolme liittyvät vesistöihin, ne eroavat syistä, intensiteetistä ja esiintymistiheydestä muiden tekijöiden joukossa [1]. Toinen yleinen väärinkäsitys on, että vaikka näiden ilmiöiden tiedetään johtavan merta, valtameri ei itse ole vastuussa aaltojen, vuoroveden ja virtojen muodostumisesta. Esimerkiksi aaltoihin vaikuttaa tuulen vaikutus valtameren pintaan, kun taas virroihin vaikuttaa päiväntasaajan ja viileämpien napojen aiheuttama auringon lämpö. Toisaalta vuorovesi johtuu kuu- ja aurinkovoimista. Kaikki kolme sisältävät jonkinlaista liikkuvaa ja potentiaalista energiaa, ja pienet muutokset voivat johtaa paljon suurempiin loppupään vaikutuksiin, jotka vaikuttavat lähellä oleviin yhteisöihin ja virkistyskäyttäjiin.
Aallot määritellään veden liikkeeksi, joka tapahtuu vesistöjen pinnalla, kuten valtameret, meret, järvet ja joet. Vaikka kaksi aaltoa ei ole identtisiä, niillä on yhteisiä piirteitä, kuten esimerkiksi mitattavissa oleva korkeus, joka määritetään etäisyytenä harjanteesta kouruunsa.
Ne luodaan yleensä tuulen kautta, joka siirtää energiaa veteen puhallettaessa. Tämä johtaa pienten vesiliikkeiden tuottamiseen, joita kutsutaan aallotuksiksi [1]. Nämä aallot voivat myöhemmin kasvaa kooltaan, pituudeltaan ja nopeudeltaan muodostaen sen, mitä tunnemme aaltoina. Nämä aallot tunnetaan yleisesti myös valtameren pinta-aalloina, koska ne muodostuvat veden pinnan yli kulkevasta tuulesta [3]. Aaltoihin vaikuttavat yleensä monet tekijät, kuten tuulen nopeus, kesto ja etäisyys. Niihin vaikuttavat myös ympäröivien alueiden leveys ja itse vesistön syvyys. Tuulen kuollessa aallonkorkeus pienenee ja vaikka jotkut aallot voivat olla pieniä ja lempeitä, jos olosuhteet ovat oikeat, voi muodostua jopa 90 jalkaa olevia aaltoja. Voimakkaita aaltoja, kuten vuorovesi- tai tsunamit, voi muodostua myös maanjäristysten, maanvyörymien tai tulivuorenpurkausten seurauksena.
Aaltoja on monen tyyppisiä, kuten kapillaari-aallot, aallot, meri ja turpoaminen, ja ne voivat esiintyä monenlaisina muodoina ja kokoina, kuten pieninä aaltoina tai suurina turvotuksina, jotka voivat kulkea pitkiä matkoja. Aallon koko ja muoto voivat myös paljastaa sen alkuperän. Pieni ja pilkullinen aalto muodostui todennäköisesti paikallisesti myrskystä, kun taas suuret puolikuuet suuret aallot viittaavat alkuihin kaukaa, mahdollisesti toisella pallonpuoliskolla. Aallon koko määritetään yleensä etäisyyden mukaan, jonka tuuli puhaltaa avoimen veden yli, ajan, jonka tuuli puhaltaa, ja tuulen nopeuden. Mitä suurempi yllä määritelty parametri on, sitä suurempi on aalto.
Vuorovedet muodostuvat keskipakoisvoiman ja maan, kuun ja auringon välisen painovoiman vaikutuksesta, ja niille on usein ominaista veden liikkeet pitkiä aikoja [1]. Tämä veden nousu ja lasku tai pikemminkin ero rintojen ja kourujen välillä määritellään vuorovesiin.
Maan kierto yhdessä kuun painovoiman kanssa johtaa veden vetämiseen kohti kuuta. Tämä aiheuttaa veden nousun. Kuun kiertäessä maapallon ympäri alueet, jotka kokevat tämän vetovoiman, muodostavat niin kutsutun nousuveden, kun taas muut alueet, jotka eivät tunne tätä vetoa, kokevat laskuveden. Samanlainen vaikutus syntyy auringon seurauksena, mutta tämä veto ei ole niin voimakas, koska aurinko on kauempana maasta [3]. Vuorovedet tapahtuvat pääasiassa syvänmeren merialueilla, ja niihin vaikuttavat monet tekijät, kuten auringon ja kuun suuntaus, vuoroveden liikkeet ja rannikon muoto.
Vuorovedet luokitellaan muodostuneiden korkeiden ja matalien vuorovesien lukumäärän sekä niiden suhteellisten korkeuksien perusteella, ja sellaisenaan ne voidaan luokitella puolipäiväisiksi, vuorokauden tai sekoitetuiksi. Korkeammilla vuorovesillä tarkoitetaan sitä, kun aallon harja saavuttaa rannikon, kun taas laskuvedet ovat, kun aallon kouru saavuttaa rannikon. Keskipäivän vuorovedet kohtaavat 2 ylä- ja alamäkeen 24 tunnin ja 50 minuutin välein. Päivävuorovesi kokee yhden korkean ja yhden matalan, kun taas sekoitettu puolipäivän vuorovesi kokee 2 erikokoista ylä- ja alamättä 24 tunnin ja 50 minuutin välein..
Suuret vesimäärät, jotka liikkuvat tiettyyn suuntaan paikasta toiseen, tunnetaan virtoina. Niitä esiintyy avoimissa vesistöissä, kuten valtamereissä, ja ne mitataan yleensä solmuina tai metreinä sekunnissa.
Kolme päätekijää vaikuttavat suoraan merellisiin virtauksiin. Nämä ovat vuoroveden nousu ja lasku, tuulen ja lämpöjohdon kierto. Vuoroveden nousun ja laskun tiedetään myös vaikuttavan valtameren virtauksiin luomalla virtauksia joko lähellä rantaa tai lahdissa ja suistoissa. Niitä kutsutaan vuorovesivirtoiksi ja ne ovat ainoat virratyypit, jotka muuttuvat säännöllisessä kuviossa ja joiden muutokset voidaan ennustaa [2]. Tuulien tiedetään johtavan virtauksia valtameren pinnalla tai lähellä, ja ne voivat vaikuttaa veden liikkeisiin paikallisessa tai maailmanlaajuisessa mittakaavassa. Lämpötila on tärkeä tekijä myös virroissa. Pylväiden lähellä olevat vesimuodostumat ovat kylmiä, kun taas päiväntasaajan lähellä oleva vesi on lämpimämpää ja nämä lämpötilaerot ovat tärkeitä tekijöitä virtojen aiheuttamisessa. Kylmän veden virtaukset esiintyvät, kun kylmä vesi pylväiden lähellä on uppoava ja liikkuu kohti päiväntasaajaa, kun taas lämpimän veden virtaukset liikkuvat päiväntasaajasta ulospäin pintaa kohti napoja kohti yrittäen korvata uppoava vesi. Tämä lämpimän ja kylmän veden sekoittuminen aiheuttaa virtauksia ja liikkuessaan ympäri maailmaa pallonpuoliskosta pallonpuoliskolle ne auttavat myös täydentämään hapen varastoja vesistöissä [5]..
Lämpötilan, tiheyden ja suolapitoisuuden eroja kutsutaan usein termohaliinikiertoksi. Veden tiheyden erot lämpötilan (lämpö) ja suolapitoisuuden (linjan) erot aiheuttavat myös muutoksia virtauksissa. Nämä lämpöherkän verenkierron muutokset tapahtuvat valtameren eri osissa ja voivat tapahtua sekä syvällä että matalalla valtameren tasolla ja voivat olla pitkäkestoisia tai väliaikaisia [2]. Muita virtauksiin vaikuttavia tekijöitä ovat sadevuodot ja merenpohjan topografia. Valtameren topografiaan vaikuttavat pohjan rinteet, harjanteet ja laaksot, jotka puolestaan voivat vaikuttaa virtojen suuntaan.
Näiden virtojen tiedetään vaikuttavan maapallon ilmastoon ajamalla lämpimiä vesiä päiväntasaajasta ja kylmiä vesiä napojen ympäriltä. Esimerkiksi lämpimän Golfvirran tiedetään tuovan Norjaan leudompaa säätä vastapäätä etelämpänä sijaitsevaa New Yorkin osaa [6]. On olemassa erilaisia virroja, kuten 1) pintavirtauksia, joihin vaikuttavat tuulikuviot, joita esiintyy yleensä enintään 300 m syvyydessä, ja 2) maailman valtameren virtaukset, kuten yllä selitetty lämmin Gulf Stream ja esimerkiksi El Nino -virrat..
Vuorovedet, aallot ja virrat ovat täysin erilaisia. Ne muodostuvat eri olosuhteissa ja niihin vaikuttavat eri tekijät. Aallot ovat jonkin verran havaittavissa kuin vuorovedet ja virtaukset, kun taas vuorovesi on usein nähtävissä rannalla. Aaltojen, vuoroveden ja virtojen erojen ymmärtäminen on välttämätöntä, koska se ei vain autta navigointia, vaan myös auttaa ihmisiä ennustamaan ja mittaamaan niitä. Tämän tiedon hankkiminen on hyödyllistä, koska sen avulla ihmiset voivat ohjata lastialuksia turvallisesti, määrittää öljyvuodon määrän ja parhaat kalastuspaikat, mahdollistaa tsunamin seurannan ja avustaa ympäristön palauttamistoimissa..
aallot | Tides | virtaukset |
Muodostuu tuulen vedenpinnalle kohdistamien voimien vuoksi | Muodostunut johtuen gravitaatiovoimien vuorovaikutuksesta Maan, Auringon ja Kuun välillä | Muodostunut lämpötilaerojen seurauksena merellisillä pinnoilla |
Aallot määritellään energiaksi, joka liikkuu veden pinnan yli | Vuorovedet on määritelty merenpinnan nousuun ja laskuun | Virtauksiksi määritellään vesimuodostuman virtaussuunta |
Aaltojen voimakkuuteen vaikuttavat tuulen tekijät | Maan sijainti ja sijainti vaikuttavat vuoroveden voimakkuuteen | Tuulet, veden lämpötilaerot ja valtameren pinnan topografia vaikuttavat virtojen voimakkuuteen |
Aaltoja esiintyy säännöllisesti vesistöjen välillä | Vuorovedet esiintyvät kahdesti päivässä | Päiväntasaajan virtauksia kuten El Nino esiintyy muutaman vuoden välein |
Aallot liikkuvat sivulta toiselle | Vuorovedet liikkuvat ylös ja alas | Virtaukset virtaavat myötäpäivään pohjoisella pallonpuoliskolla ja vastapäivään eteläisellä pallonpuoliskolla. Tätä kutsutaan Coriolis-ilmiöksi.
|