Täällä on varmaan viisautta vastata minua askarruttavaan kysymykseen: Synnyttääkö tuuli ja aallokko virtauksia?
Ilmeisesti ainakin pintavedessä syntyy jotain ja ainakin roskat ja muut esineet kulkevat tuulet ja/tai aallokon mukana.
Jos ajatellaan, että ollaan ankkurissa n. 5 m/s tuulessa, aallokko vaikka 0,5 m korkea niin mitä lukemia 1m syvyydessä oleva virtausanturi silloin antaa? Sovitaan, että alus on vaikka tielaitoksen lossi ettei synny mitään merkkikohtaista väittelyä.
Ilmeisesti ainakin pintavedessä syntyy jotain ja ainakin roskat ja muut esineet kulkevat tuulet ja/tai aallokon mukana.
Jos ajatellaan, että ollaan ankkurissa n. 5 m/s tuulessa, aallokko vaikka 0,5 m korkea niin mitä lukemia 1m syvyydessä oleva virtausanturi silloin antaa? Sovitaan, että alus on vaikka tielaitoksen lossi ettei synny mitään merkkikohtaista väittelyä.
Vastaukset 14
Vanhimmat
aikankaan tuosta tuulesta ja aallokosta johtuvaa. Huomaa myös se, että 5 m/s tuuli nostaa vain 5 - 10 aallkokon. Myrskytuulet siirtävät vesimassoja, samoin kuin ilmanpaineen vaihtelut.
Lossihan on jossakin kapeikossa yleensä ja tuuli tai ei, siellä on hyvin usein virtausta , jopa useampia solmuja.
5 m/s tuuli nostaa helposti 50 cm aallokon, jos vapaa matka on riittävän pitkä ja tuuli kestää tarpeeksi kauan. Tässä aallonkorkeuksia eri olosuhteissa: http://www.seakayak.ws/kayak/kayak.nsf/NavigationList/NT0000C07A
50 cm korkeuteen vaaditaan 30 mailin vapaa matka ja 5-7 tuntia.
Pintavesien liikkuminen ei vaadi myrskyä. Jo 8-10 m/s pohjoistuuli kylmentää Etelä-Suomen pintavedet ikävän tehokkaasti. Pahimmillaan muistan uimarannan veden kylmenneen keskellä heinäkuuta 17->9 asteeseen vuorokaudessa.
Minäkin ajattelin lähteä Tielaitoksen lossilla Hangosta Travemündeen. Saa nähdä nostaako sillä matkalla 5 m/s tuuli 0,3 vai 0,4 m aallokon. Onkomuuten tuo lossi vaijerilossi vai kulkeeko vapaasti?
8-10 m/s tuuli ei sotke pintavesiä vielä saaristo-olosuhteissa. Tarvitaan huomattavasti kovempi tuuli. Jos muistelet viimekesää, niin tuuli ole 15 - 17 m/s pohjoisesta useampia päiviä. Tuolloin lämmin pintavesi sekottui kylmemmän veden kassa. Meidän mökin rannassa vesi kylmeni kahdessa viikossa 21 asteesta 11 asteeseen, mutta lämpeni uudestaan ollen taas parin viikon päästä yli 20.
Pintavesien sekottuminen ei muuten ole virtausta, siitähän tässä alunperin oli kysymys. Kysyttiin, että mitä lukemia virtausmittari näyttää ja vastasin, että todennäköisesti ei mitään tuossa tuulessa. Olen usein katsellut tilannetta, jossa veden pinnalla kelluva esine liikkuu vastatuuleen. Tämähän johtuu vain siitä, että vesi virtaa vedenpinnan korkeuserojen eikä tuulen mukaan.
P.S. Jäikö aamulla saamatta, vai mistä moinen pilkun nu****ta?
Kyllä 5 m/s tuulessa tulee ihan selkeä aallokko jo vaikkapa Helsingin edustalla monissa paikoissa, joissa lounaistuuli pääsee aika avoimesti tuomaan aaltoja. Oliko tämä lossi nyt jotenkin olennainen määre tässä keskustelussa?
Tuo kylmemenisesimerkki ei ollut tältä vuodelta. Kylmeneminen riippuu hyvin paljon sijainnista. Lähin uimaranta, jossa käyn uimassa lähes päivittäin, on varsin avoin ulkomerelle, vaikka saaria onkin useampi kilometri rannasta. Se kylmenee helposti vuorokaudessa. Vähemmän avoimet uimarannat taas eivät juurikaan kylmene kovastakaan tuulesta, koska matkalla syvempiin vesiin on kapeahkoja salmia.
Pintavesien kylmeneminen on muuten virtausta. Heikkokin tuuli voi siirtää lämpimät vedet Suomenlahden etelärannalta pohjoisrannalle. Pois "ajautuvan" pintaveden tilalle tulee kylmää vettä syvemmältä. Jos se ei olisi virtausta, vesien kylmeneminen olisi paljon voimakkaampaa etetänpuoleisilla tuulilla kuin pohjoisenpuoleisilla. Käytännön havainnot kuitenkin kertovat aivan muuta. Käytännössä voi myös tapahtua niin, että Suomen etelärannikolla pintavesi on selkesäti kylmempää kuin keskellä Suomenlahtea, jonne lämmin pintavesi on tuulen mukana mennyt.
Aalloissa virtaus on pääasiassa pyörivää, mutta se ulottuu vain suurinpiirtein aaltojen syvyydelle. Tuuli siis sekoittaa pintavettä, mutta vain 0,5-2 m syvyyteen. Kesällähän vesi on kutakuinkin tasalämpöistä tuolla alueella ja kylmä vesi on vasta 3-20 m syvyydessä paikasta riippuen.
Nostaahan toki se 5 m/s havaittavan aallokon, mutte en kyllä usko että Suomelahdella.
huomaa, että matalassa umarannassa myös veden lämpeneminen on hyvin paikallinen ilmiö. Kuumana kesäpäivänä matalassa rannassa vesi lämpenee, huomaat varmaan kun khlaat syvemmälle, että vesi ei siellä olekkaan niin lämmintä.
Pintavesien kylmenenminen ei muuten ole virtausta vaan aaltojen aiheuttamaa veden pyörimisliikettä. Kyllähän tuuli aiheuttaa virtausta, mutta edelleen palatakseni alkuperäiseen kysymykseen mitä virtausmittari näyttää 5 m/s tuuless, niin ei mitään. Tuuli ei kyllä siirtele mitään vesipatjoja tarkoittamassasi merkityksessä. Keksi jotain parempaa, tu ei edes naurattanut.
Huomaappa nyt, että kova tuuli liittyy usein matalapainerintamiin ja niiden liikkeisiin. Ilmanpaine-erot aiheuttavat virtauksia enemmän kuin tuuli. Älä anna tämän hämätä pohtiessasi asiaa.
Mutta tiedätkö mitä? En jaksa enää vängät kanssasi tästä asiasta. Seuraavaksi hoidan loppupäivän hommat ja sitten lähden moottoriveneellä mökille tekemään emppiirisiä havaintoja tuulesta, veden lämpötilasta ja virtauksesta.
Tuuli aiheuttaa pintaveden virtausta. Jos et minua usko lue vaikkapa täältä:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Ekmanin_spiraali
http://algaline.fi/fi/itamerikanta/sanasto/coriolis.html
http://www.fimr.fi/fi/itamerikanta/bsds/810.html
http://www.water.tkk.fi/wr/kurssit/verkkokirja/laatu.html
Tässä ajelehtimisennuste:
http://same9.fi/fi/itamerikanta/itamerinyt/ajelehtimisennuste.html
Sen mukaan pintavesi näyttäisi siirtyvän tulevan 54 tunnin aikana Suomenlahden rannalta toiselle.
Uimarannan veden lämpötilalla tarkoitan n. 1 m syveestä mitattua ei kahluusyydellä päivän aikana lämmennyttä.
Tuuli edustaa liike-energia (tätä energiaa hyödynnetään purjehdittaessa).
1) Tuulen (ilman) ja vedenpinnan (veden) välillä on KITKA joka aiheuttaa sen että vesi pyrkii kulkemaan tuulen mukana (Newton: jokaista voimaa kohti on olemassa yhtä suuri vastavoima).
Eli vastaus on: syyntyy virtausta.
2) Aallonmuodostus on hieman monimutkaisempi asia. Pintakerros siirtyy em. syistä nopeasti tuulen mukana. Koska pinta tuulen puolella "alenee" niin vesi pyrkii pinnan alla palamaan tähän pisteeseen. Eli syntyy pyörivä virtausliike, aallon huipulla se on tuulen suuntainen ja suurin piirtein aallonkorkeuden syvyydessä se virtaa päinvastaisessa suunnassa. Tämä virtaus on paljon voimakkaampi kuin 1).
Jos tuntuu järjenvastaiselta uskoa tällaiseen selitykseen, ehkä auttaa jos ajattelee mitä tapahtuu kun aalto murtuu kun etäisyys pohjaan pienenee: Tilaa virtaukselle veden alla pienenee jolloin sen nopeus (sekä pinnalla että veden alla) kiihtyy kunnes se on viin suuri että se ylittää painovoiman.
Eli vastaus kysymykseen on että tuuli synnyttää hitaan nettovirtaukseen tuulen suuntaan ja voimakkaita paikallisia virtauksia aalloissa.
Tuuli ei sinnänsä synnytä virtausta. Vaikka kitkaa on veden ja ilman välipinnassa netto virtaus mikä syntyy on muusta pyörteilystä johtuen häviävän pientä.
Ilman paineen vaihtelu synnyttää merivirtoja jotka saattaa olaa voimakkaita. Normaali tilanteessa saattaam 5 m/s tuulessa Turun ja Helsingin välillä olla merenpinnoissa 30cm ero. Vesi pyrkii vitaamaan matalapaineesta korkeapaineen suuntaan. Virtaus korostuu kapeikoissa.
Virtaus pienemmässä mittakaavassa on aaltoilevaa aallokon takia. Vertaa levän "heiluntaa" 1m syvyyydessa jos aallon korkeus on 25cm.
Virtaus
Jos muistellaan lukion fysiikan perusteita, niin aallokko = aaltoliike etenee väliaineessa (vesi) omalla amplitudillaan täysin muista aalloista piittaamatta. Eli siis väliaine ei siirry aaltoliikkeen vaikutuksesta.
Tuuli taas on ilmavirtausta joka pystyy siirtämään veden pinalla olevaa kappaletta esim. venettä. Ilmanpaineen vaihtelu taas kohdistaa veden pintaan painevaikutuksen jolloin vesi virtaa korkeamman paineen alueelta sinne missä paine on matalampi.
Tsunamihan liikkuu jotain yli 200 km/h mutta ei se vesi siinä liiku vaan se aaltoliike mutta sehän ei kyllä ole tuulen aikaansaama tapahtuma se eikä ole kai niin paljon virtaustakaan.
älypää väittänyt, että avomerellä veneessä ei tsunamia huomaa. Meinaan vaan, että jos vesi virtais 200 km tunnissa, niin vois ainakin vastavirtaan menneeä ihmetellä pikku jarrutusta. Joutuiskohan siinnä vääntää VP:hen lisää kieroksia? Voisko Joakin vastata kumoi olis tässä tapauksessa tehokkaampi, 2 vai 3 lapainen potkuri ja entä jos jopikumpi oli kiinteä lapainen?
http://www.fimr.fi/fi/palvelut/aallokko-ja-vedenkorkeus/vedenkorkeusvaihtelu.html
5 m/s tuulessa loki 1 m syvyydessä näyttää 0 kn. Ts. tuolla tuulella tuolla syvyydellä ei ole virtausta.