Tiedotearkisto: 2020

Väitös: Saariston aallokon erityispiirteet kartoitettiin

8.1.2020 12:43

Aallokon ominaisuudet muuttuvat sen kulkiessa saariston läpi kohti rantaa. Muutokset heijastuvat muun muassa yksittäisten aaltojen ja merkitsevän aallonkorkeuden suhteeseen.

Kuva: Eija Vallinheimo

Kuva: Eija Vallinheimo

FM Jan-Victor Björkqvist tutki väitöstyössään, miten saaristo vaikuttaa tuulen kehittämiin aaltoihin. Saarten ja pohjan vaikutukset vaimentavat avomereltä rantaan kulkeutuvaa aallokkoa, mutta aaltokenttään sekoittuu myös paikallinen aallokko, joka kasvaa saarten muodostamasta rikkonaisesta rantaviivasta. Saariston aallokko on siten epäsäännöllisempää kuin avomeren aallokko. Tämä ominaisuus on tärkeä, sillä mitä säännöllisempää aallokko on, sitä todennäköisemmin korkeaa harjaa seuraa matala laakso.

"Saariston epäsäännöllisessä aallokossa yksittäisten aaltojen korkeudet jäävät alhaisemmiksi kuin mitä avomerellä esiintyisi vastaavalla merkitsevällä aallonkorkeudella", täsmentää Jan-Victor Björkqvist.

Tutkimuksessa käytettiin Helsingin edustalla aaltopoijujen avulla kerättyä havaintoaineistoa. Väitöstyössä käytetyt kolme numeerista aaltomallia mallinsivat aallokkoa hyvin Helsingin haastavassa saaristossa. Eri aaltomallien välillä löytyi kuitenkin eroavaisuuksia siinä, miten ne painottivat avomeren ja paikallisen aallokon suhteellista merkitystä.

"Saaristossa on mahdollista, että avomereltä kulkeutunut aallokko tai paikallinen aallokko eivät kumpikaan hallitse toista. Kun tämä otetaan huomioon tulosten tarkastelussa, ovat kaikki kolme aaltomallia käyttökelpoisia saaristo-olosuhteissa", Björkqvist summaa.

Uusi matemaattinen menetelmä tarkempi lyhyille aalloille

Tutkimusalus Arandalla tehtyjen mittauksien pohjalta Björkqvist kehitti uudenlaisen analyysimenetelmän, jossa aallokko hajotetaan aaltokomponenttien etenemisnopeuden suhteen.

"Uudella matemaattisella menetelmällä lyhyet ja pitkät aallot voidaan erottaa luotettavammin toisistaan kaikissa olosuhteissa", kertoo Björkqvist.

Perinteisillä analyysimenetelmillä informaatio pitkistä aalloista voi "vuotaa" lyhyempien aaltojen alueelle – varsinkin jos aallokko on hyvin jyrkkää. Jyrkkää aallokkoa esiintyy kovalla tuulella, jos tuulen suuntainen etäisyys rantaviivaan on pieni, esimerkiksi kovan merituulen puhaltaessa leveän saaren yli.

Lyhyet aallot ovat tärkeitä muun muassa meren ja ilmakehän vuorovaikutusten ymmärtämisessä. Ne ovat keskeisiä myös, kun mallinnetaan eri aineiden kulkeutumista meressä.

Väitöskirja tarkastetaan 10.1. Helsingissä

FM Jan-Victor Björkqvistin väitökirja "Waves in Archipelagos" tarkastetaan perjantaina 10.1.2020 Helsingin yliopistossa, Kumpulan kampuksen Physicum-rakennuksen salissa E204. Vastaväittäjänä toimii Dr. Luigi Cavaleri (Institute of Marine Sciences, Italia), ja kustoksena professori Petteri Uotila Helsingin yliopistosta.

Lisätietoja:

tutkija Jan-Victor Björkqvist, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 2187, jan-victor.bjorkqvist@fmi.fi

Väitöskirja on saatavilla Helda-palvelussa.