Vedenkorkeuden mittaaminen

Ilmatieteen laitos mittaa meriveden korkeutta Suomen rannikolla neljällätoista asemalla eli mareografilla. Mareografit on sijoitettu tasaisin välimatkoin, jotta vedenkorkeuden muutokset voidaan laskea melko tarkasti koko Suomen rannikkoalueelle.

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.

Pientä taloa muistuttava mareografirakennus veden äärellä.
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 vastapainoon yhdistetyn reikänauhavaijerin ja kooderin kautta rekisteröintilaitteelle.

Mareografin toimintaperiaate kaaviona.

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

Aineisto on laatutarkastettu. Jos mareografi on tilapäisesti pois käytöstä tai mittaustulokset ovat virheellisiä, sen vedenkorkeusarvot lasketaan viereisten mareografien mittaustuloksista, mikäli ne ovat käytettävissä.

Aineiston vedenkorkeushavaintojen resoluutio vuodesta 1971 alkaen on millimetri. Todellinen mittaustarkkuus on alle 1 cm. Laskettujen arvojen tarkkuus on yleensä alle 10 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.

23.2.2022