Tosiasiassa tuuli ei oikuttele lainkaan, vaan käyttäytyy tasan fysiikan lakien mukaisesti. Kysehän on ilman eli täysin tunteettoman kaasun virtauksista. Mihin, milloin ja kuinka kovaa tuuli puhaltaa on ennustettavissa oleva asia sille, joka hallitsee nuo lait täydellisesti. Vaikean asiasta tekee se, että lakeja on kovin paljon ja ne kaikki vaikuttavat toisiinsa samanaikaisesti.
Vain huippukisaajat apujoukkoineen ovat edes lähellä koko paketin hallintaa, ja hekin ainoastaan tarkasti määriteltyinä hetkinä tarkasti kisapaikoilla. Onneksi tavallisen purjehtijan tarpeisiin riittää huomattavasti pienempi tiivistelmä säännöistä, joilla puhurit touhuavat.
Voit lukea jutun myös Vene-lehdestä 6/2018.
Oikeaan aikaan liikkeelle
Purjehtijat nukkuvat pitkään, havaitaan usein vierassatamissa kauniina, aurinkoisina kesäpäivinä. Syynä ei ole silkka mukavuudenhalu, vaan myös kirkas järki ja kokemus siitä, ettei vesille kannata lähteä, ennen kuin tuulikin herää.
Juuri tyynet ja pilvettömät päivät kesän alkupuoliskolla ovat otollisimmat merituulen syntymiselle. Vesi lämpiää auringonpaisteesta maata hitaammin. Mantereen puolella lämpiävä ilma laajenee ja nousee ylöspäin, jolloin mereltä alkaa virrata tilalle viileämpää ja kosteampaa ilmaa. Kun se vuorostaan lämpiää ja nousee, muodostuvat ensimmäiset pienet kumpupilvet. Ne ovat merkki purjehtijalle siitä, että kehä on valmis ja ulappa kutsuu. Yleensä tämä tapahtuu vasta puolilta päivin.
Virtauksen takia käy usein niin, että päivän korkeimmat lämpötilat maissa saavutetaan jo varhain, merituulen juuri syntyessä. Mantereen päältä virtaava ilma kuitenkin tuo ulapalle lämpöä lähes auringonlaskuun saakka, jolloin merituuli sammuu nopeasti.
Kuinka voimakkaaksi merituuli kehittyy, riippuu paitsi meren ja maan lämpötilaerosta (suurin alkukesällä), myös perustuulen suunnasta ja voimakkuudesta. Paras on kevyt, mereltä puhaltava tuuli, joka voimistuu ilmiön vaikutuksesta. Noin 5 m/s tuuli alkaa olla liian kova suunnasta riippumatta; maalta puhaltaessa se tapaa syklin alaosan, mereltä puhaltaessa se tuuppaa kohonneen virtauksen kauemmas mantereelle.
Myöhään lähteneet purjehtijat tulisivat mielellään satamiinkin vasta myöhään illalla. Valitettavasti ne täyttyvät nykyisin yhä useammin jo iltapäivällä moottoreihin turvautuvista veneilijöistä. Jos päivä kuitenkin on perustuuleltaan kevyt, purjeiden onneksi tarjolla on erinomainen mahdollisuus yöpurjehdukseen maatuulen avulla.
Ilmiö perustuu samaan maan ja meren lämpötilaeroon kuin merituulikin, mutta päinvastaiseen suuntaan: maa kadottaa lämpönsä kirkkaalle yötaivaalle vettä nopeammin. Siksi se vaatii syntyäkseen kunnolla lämminneen meren, käytännössä puhutaan loppukesän ja syksyn öistä.
Ajallisesti maatuuli viriää tunnin, pari auringonlaskun jälkeen, voimistuu aamuyöhön asti ja kuolee hyvin nopeasti auringon noustessa.
Rantaan vai ulapalle?
Tuulen puhaltaessa maan yli sitä jarruttaa suurempi kitka kuin veden päällä. Kitkan hidastama tuuli taipuu aina vastapäivään pohjoisella pallonpuoliskolla, maapallon pyörimissuunnasta johtuen. Pitkän rannikon suuntaisella tuulella tämä synnyttää kasaantumiseksi ja hajaantumiseksi eli konvergenssiksi ja divergenssiksi kutsutut ilmiöt. Meillä sen havaitsee parhaiten Suomenlahdella, mutta ei se tavatonta Päijänteen kaltaisella pitkällä, suurien selkien järvilläkään ole.
Purjehduskauden aikana vallitsevia ovat länsituulet. Ne kanavoituvat Suomenlahden suuntaisiksi, mutta mantereen päällä kitka jarruttaa niitä enemmän kuin ulapalla ja kääntää jyrkemmin kohti pohjoista. Rannan tuntumaan, parin kolmen mailin syvyydelle syntyy alue, josta tuulta lähtee pois enemmän kuin sinne tulee: hajaantuminen eli divergenssi tuottaa paikallisen korkeapaineen vyöhykkeen, jossa tuulee vähemmän kuin ulapalla.
Itä- ja koillistuulet kasaantuvat vastaavalla tavalla. Mantereella ilmavirtaus taipuu merta kohti jyrkemmin kuin sitä veden päällä pääsee ”pakoon”, jolloin tuuli on kovempi rannan tuntumassa kuin kauempana ulapalla.
Syvä ja sokkeloinen saaristomme sotkee ilmiötä. Missä saarten suojaa on vähiten, ilmiö on selkeämpi. Itä- ja koillistuulilla keveämpää keliä saattaa olla mielekästä hakea pari, kolme mailia ulompaa.
Vastarannalla Virossa molemmat ilmiöt tuottavat kovan ja kevyen tuulen vyöhykkeet päinvastaisessa järjestyksessä. Niiden syntymekanismi on hyvä tuntea jo lahden ylitystä suunnitellessa, mutta etenkin rannikkoa matkatessa.
Suppilot ja pyörteet
Varsinaiseen kieputukseen tuuli joutuu saariston sisällä. Purjehtija sekä kärsii että hyötyy pyörteistä, mutta niitä ennakoimalla kokonaissaldo kääntyy plussan puolelle.
Helpoin hahmotettava on yksittäisen saaren tapaus. Koska tuuli ei pääse sen läpi eikä ali, sen on mentävä yli ja ohi. Yläpuolella esteenä on ilmakehän paino ja sivuilla ”viereiset tuulet”, joten saaren kohdalla olevien virtausten on puristuttava niitä vasten.
Vaikka ilma on kokoon puristuvaa toisin kuin vesi, seuraa sama ilmiö kuin puutarhaletkua puristaessa: Saman määrän on mentävä nopeammin mahtuakseen pienemmästä rei’ästä. Saaren päissä (ja huipulla) tuulee kovempaa.
Merenpinnan kitkan aiheuttamasta taipumisesta seuraa vielä se, että tuulen suuntaan katsottuna saaren vasempaan kärkeen pakkautuu enemmän ilmaa kuin oikeaan, joten virtaus on siellä kovempi.
Mitä leveämpi ja korkeampi saari, sitä vaikeampaa sen keskelle osuvan tuulen päästä kiertotielle. Siten saaren keskelle kasaantuu ilmaa, joka kääntyy pyörteinä ylös ja molemmille sivuille.
Vastaavanlainen, mutta paljon pidemmälle ulottuva vyöhyke syntyy saaren suojanpuolelle. Meidän pehmeästi kaartuvat maastonmuotomme eivät aiheuta yhtä dramaattisia pyörteitä kuin löytyy vuoristoisilta rannikoilta, mutta etenkään metsäisten saarten katveet eivät ole väheksyttäviä. Nyrkkisäännön mukaan perustuuli merenpinnan tasolla palaa alkuperäiseen nopeuteensa vasta etäisyydellä, joka on noin 20 kertaa sen ylittämän esteen korkeus. 15-metrinen saaristomännikkö kymmenmetrisellä harjanteella vaimentaa tuulta siis jopa puolen kilometrin päähän.
Katvealueen sisällä tuuli pyrkii täyttämään tyhjiötä, josta saaren yli ja ohi puhaltavat tuulet imevät ilmaa. Saaren keskelle syntyy alipaine, jota kohti kärkien ympäri puhaltavat tuulet taipuvat. Niin tekee myös yläpuolinen ilmavirtaus, joka taipuu ensin alas ja sitten vedenpinnassa takaisin kohti saarta. Sopivan korkea saari voi siis synnyttää rannan tuntumaan vyöhykkeen, jossa pintatuuli on tasan vastakkainen perustuulen kanssa.
Käytännössä katvealue on kuitenkin olemukseltaan lähinnä pyörteinen ja tuulen voimakkuudelta heikompi kolmio, joka supistuu nopeammin laidoiltaan kuin päältä.
Käsissämme ovat langat koko saaristotuulien vyyhden arviointiin, kun lisäämme mukaan vielä kanavoitumisen. Se tarkoittaa tuulen taipumusta kääntyä esteen suuntaiseksi. Näin tapahtuu suoralla rannallakin, mutta erikoisen selvästi kapeissa salmissa.
Mitä pidempi ja korkearantaisempi salmi on, sitä enemmän päältä painava ilmavirtaus nopeuttaa kanavoituvaa tuulta. Purjeilla voi kulkea mukavasti, vaikka vastarannan katveessa olisi aivan tyyntä. Erikoistapauksena on molemmilta rannoiltaan korkea salmi ja sen yli lähes suorassa kulmassa pyyhkivä tuuli, joka voi luoda vastarannalle tasan vastakkaiseen suuntaan vievän ilmavirtauksen.
Näitä tilanteita, joissa kaksi purtta kohtaa toisensa molemmat spinaakkereille ajaen, sattuu joka kesä kapeissa salmissa. Ikinä niihin ei kyllä totu, sen verran omituisesti tuntuu silloin luonto fysiikan lakeja tulkitsevan.
