Vedenkorkeuden mittaaminen

Mittaustoiminta alkoi vuonna 1887 Hangossa ja 1904 Helsingissä. 1920-luvulla perustettiin kymmenen asemaa. Raumalle mareografi perustettiin 1933 ja viimeisin Porvoon Emäsaloon 2014. Aluksi rekisteröintilaitteet olivat paperirullille piirtäviä ja havainnot luettiin niiltä kuukauden välein. Nykyisin havainnot kerätään mareografien digitaalisilta, automaattisesti rekisteröiviltä tallennuslaitteilta reaaliajassa. Vedenkorkeuden lisäksi asemilla mitataan myös veden lämpötilaa.

Helsingin mareografi. Kuva: Hanna Boman.

Mareografin toimintaperiaate

Merenpinnan korkeutta mitataan rannalle rakennetun mareografirakennuksen sisällä olevassa syvässä kaivossa, jonka yhdistää mereen riittävän syvällä kulkeva kapea putki. Yhdys- eli vaimennusputken tarkoituksena on poistaa aallokon vaikutukset vedenpinnan korkeuteen. Mittauskaivossa kelluva uimuri nousee ja laskee vedenpinnan muutosten mukana. Uimurin liike välittyy reikänauhavaijerin ja kooderin kautta rekisteröintilaitteelle. Reikänauhavaijerin toisessa päässä on kevyt vastapaino pitämässä vaijeria suorassa, mutta se on niin kevyt, ettei se vaikuta mittaustulokseen.

Mareografin mittaus perustuu kaivossa olevaan uimuriin, jonka liike ylös ja alas veden mukana rekisteröidään.

Tarkan korkeustiedon takaa vaaitus kiintopisteisiin

Meriveden korkeutta mitataan kunkin mareografin oman referenssitason suhteen. Referenssitaso on geodeettisten korkeusjärjestelmien suhteen kiinteä, noin kaksi metriä vuoden 1921 teoreettisen keskiveden alapuolella oleva laskennallinen taso. Mareografin mahdollinen liikkuminen referenssitasonsa suhteen selvitetään vuosittaisilla vaaituksilla läheiseen kiintopisteeseen. Kolmen vuoden välein mareografin ja sen kiintopisteen vakaus varmistetaan vaaitsemalla ne toisiin paikallisiin kalliokiintopisteisiin. Lisäksi mareografeilla tehdään kontrollimittaukset viikoittain.

Vedenkorkeus ilmoitetaan käytännössä yleensä teoreettisen keskiveden tai N2000-korkeusjärjestelmän suhteen. Mareografin omassa referenssitasossa mitattu lukema muunnetaan näihin automaattisesti ennen havaintojen näkymistä palveluissa.

Havaintojen laatu ja tarkkuus

Havaintojen laatu tarkastetaan, kun ne menevät tietokantaan ja eri palveluihin. Vedenkorkeushavaintoja on tallennettu vuoteen 1970 asti 1 cm resoluutiolla ja vuodesta 1971 alkaen millimetrin resoluutiolla.

Jos mareografi on tilapäisesti pois käytöstä tai mittaustulokset ovat virheellisiä, sen vedenkorkeusarvot voidaan laskea viereisten mareografien mittauksista. Laskettujen arvojen tarkkuus on yleensä alle 10 cm. Itse havaintojen mittaustarkkuus on alle 1 cm.

Vedenkorkeustietoa tarvitaan merellä ja rannikolla

Vedenkorkeustietoja käytetään muun muassa merikartoituksessa, meri- ja rannikkoalueen rakennustoiminnassa sekä satama- ja väyläsuunnittelussa. Reaaliaikaiset havainnot liittyvät meriturvallisuuteen ja niitä tarvitaan merenkulkua varten. Vedenkorkeushavaintoja hyödynnetään ennustemallien kehittämisessä. Ennusteet auttavat esimerkiksi rannikkotulviin varautumisessa. Pitkien aikasarjojen avulla tutkitaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia Itämeren vedenkorkeuteen sekä jääkauden jälkeistä maankohoamista.