Väitöskirjatyössä tutkittiin, miten Itämeren erityispiirteet vaikuttavat aallokon mallintamiseen. Tutkimuksessa tuotettiin mallilaskelmiin perustuvia aaltotilastoja Itämeren avovesialueille. Aaltomallilaskelmiin perustuen arvioitiin myös aallokon osuutta meren pintakerroksen pystysuuntaisessa sekoittumisessa
Itämeren suurimmilla altailla aallokko voi olla kovaa. Suurin mitattu merkitsevä aallonkorkeus Itämerellä on 8,2 metriä. Korkein yksittäinen aalto oli tuolloin noin 14 metriä.
– Mallilaskelmien mukaan Itämerellä voi esiintyä jopa kovempaa aallokkoa. Tammikuussa 2005 pohjoisella Itämerellä mallilaskelmiin perustuen arvioitiin merkitsevän aallonkorkeuden olleen jopa yli 9,5 metriä, Tuomi kertoo.
Näin kovat aalto-olosuhteet ovat kuitenkin harvinaisia. Itämeren kovimmat aalto-olosuhteet ovat varsinaisella Itämerellä ja ne esiintyvät tyypillisimmin syksyllä ja talvella.
Suomen rantaviivan rikkonaisuus ja rannikon edustan saaristo suojaavat rannikkoalueita avomeren kovemmilta aalto-olosuhteilta. Tutkimusten mukaan aallokko vaimenee nopeasti kulkeutuessaan varsinaisen Itämeren pohjoisosista Saaristomerelle. Saariston sisällä vallitseva aallokko on pääasiassa paikallista tuulen kehittämää aallokkoa.
Vapaasti saatavilla olevien merenpohjan topografiatietojen erottelukyky ja tarkkuus eivät väitöksen mukaan riitä Suomen rannikon kuvaamiseen mallinnuksen kannalta riittävän tarkasti.
– Tätä ongelmaa varten kehitettiin erilaisia menetelmiä, joilla merikartoilla oleva syvyystieto saatiin yhdistettyä olemassa oleviin Itämeren topografioihin ja maa-alueiden ja saarten osuus ja sijainti mallihilassa pystyttiin arvioimaan tarkemmin, Tuomi sanoo.
Lisäksi jääpeite vaikuttaa aallokon kasvuun, sillä se mm. muuttaa matkaa, jolla tuuli pääsee kasvattamaan aallokkoa. Jääpeite on huomioitava myös tehtäessä tilastoja aalto-olosuhteista. Väitöstyössä esiteltiin viisi erilaista tapaa tehdä aaltotilastoja jääpeitteisillä merillä. Erilaiset tavat tehdä tilastoja vaikuttivat merkitsevän aallonkorkeuden vuosikeskiarvoihin ja ylittymistodennäköisyyksiin.
Tutkimuksessa arvioitiin aallokon osuutta meren pintakerroksen sekoittumiseen ja tulosten perusteella näyttää siltä, että esimerkiksi Suomenlahdella aallokon osuus pintakerroksen sekoittumiseen voi ajoittain olla huomattava. Tulevaisuudessa merimallien kehitystyössä pitäisikin panostaa kytkettyjen aalto – jää – 3D merimallien kehittämiseen ennustetarkkuuden parantamiseksi.
FM Laura Tuomen väitöskirja On modelling surface waves and vertical mixing in the Baltic Sea (Aallokon ja pystysuuntaisen sekoittumisen mallinnusta Itämerellä) tarkastetaan Helsingin yliopistossa 12. maaliskuuta. Vastaväittäjänä on professori Søren Larsen Tanskan teknillisestä yliopistosta ja kustoksena professori Matti Leppäranta Helsingin yliopistolta.