Aihe ja tavoitteet
Hydrologisen kierron seuranta jaetaan hydrometeorologiseen seurantaan, vesistöseurantaan, pienten valuma-alueiden seurantaan sekä , joka on laajempi kokonaisuus ja esitellään omana hankkeenaan.
Seurannan alkaminen
- 1800-luku (vedenkorkeus, virtaama, jäätyminen/jäänlähtö)
- 1910-luku (jäänpaksuus ja pintaveden lämpötila)
- 1910-luku (aluesadanta)
- 1930-luku (lumen vesiarvo, pienet valuma-alueet)
- 1950-luku (haihdunta)
- 1960-luku (lämpötilaluotaukset)
Hydrometeorologinen seuranta
Kokonaisuus käsittää kolme suuretta: aluesadanta, lumen vesiarvo ja haihdunta. Sadeasemien verkko on Ilmatieteen laitoksen ylläpitämä ja sen laajuus oli vuoden 2017 lopussa noin 260 asemaa. SYKE saa päivittäin sadehavaintoja, mallintaa sadannan alueellisen jakautumisen ja laskee aluesadannan viiden vuorokauden summina kaikille vesistöalueille. Ympäristöhallinto ylläpitää 140 lumilinjan verkkoa, jolla mitataan lumen vesiarvon vaihteluja maastoltaan edustavilla linjoilla. Myös lumen vesiarvon kehittyminen lasketaan vesistöalueille viiden päivän välein operatiivisilla malleilla. Potentiaalista haihduntaa mitataan standardisoidulla Class A -astialla.
Vesistöseuranta
Vesistöseurantaan kuuluvat vedenkorkeuden, virtaaman, jääolojen ja veden lämpötilan seuranta. Vedenkorkeuden havaintoverkko kattaa noin 560 asemaa ja virtaamaa seurataan noin 370 pisteessä. Vedenkorkeusasemien automatisointi on jo edennyt melko pitkälle: noin 95 %:lla havaintopaikoista on automaattinen mittalaite, jolta mittaustiedot kerätään vähintään päivittäin.
Jäänpaksuutta mitattiin vuoden 2017 lopussa noin 50 asemalla ja jäätymis- ja jäänlähtötietoja kerätään aktiivisesti noin 60 havaintopaikalta. Vesistöjen pintaveden lämpötilaa mitataan automaattisin mittalaittein 34 paikalla ja järvien lämpötilaprofiileja mitataan manuaalisesti 9 luotauspisteellä.
Hydrometeorologisen ja vesistöseurannan päätavoitteet ovat operatiivinen palvelu sekä pitkäaikaisen tiedon tuottaminen Suomen vesivaroista. Operatiiviseen palveluun kuuluu reaaliaikaisen tai miltei reaaliaikaisen tiedon toimittaminen vesistöjen käytön ja vesistöennusteiden tarpeisiin, datan päivittäinen toimittaminen havaintoaineistojen käyttäjille sekä tietokantojen reaaliaikainen päivitys. Hydrologisen seurannan aineistot ovat keskeistä tietoa tutkittaessa vesivarojen ajallisia ja alueellisia vaihteluita ja niiden syitä sekä arvioitaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia ja niihin sopeutumista. Hydrologisia havaintoaineistoja käytetään myös hydrologisten prosessien tutkimukseen sekä muiden vesiensuojelun ja vesivarojen käytön ja hoidon tehtävien tukemiseen. Hydrologisia havaintoja julkaistaan laajasti mm. ympäristöhallinnon päivittyvillä verkkosivuilla. Vesitilannekatsaus ja kuukausitilastoja julkaistaan kuukausittain sekä muita tiedotteita aina kun siihen on tarvetta.
Hydrologiseen seurantaohjelmaan on yhdistetty ns. valtakunnalliset ympäristöhallinnon asemat ja ELY-keskusten alueelliset asemat, kun ne tätä ennen muodostivat erilliset ohjelmat. Vesistöseurannan ohjelmaan kuuluu myös paljon hallinnon ulkopuolisten toimijoiden lähettämää tietoa, joka tallennetaan hydrologisiin tietokantoihin ja tietojärjestelmiin.
Pienet valuma-alueet
Pienillä valuma-alueilla mitataan valuntaa maa-alueilta ja osin muitakin veden kiertokulun muuttujia (sadanta, lumen vesiarvo, routa) valuma-alueen mittakaavassa. Osalla alueista seurataan myös veden laatua mm. maa- ja metsätalouden ravinnekuormituksen selvittämiseksi. Vuoden 2017 lopussa toiminnassa oli 35 valuma-aluetta, joiden sijainti, koko, maaperä, maankäyttö, kasvillisuus ja topografia vaihtelevat. Pinta-alat vaihtelevat 0,12-122 km2 välillä ja alueet ovat järvettömiä, jotta valunnan vaihtelut ilmenisivät selvemmin. Jokaisen valuma-alueen purkupisteeseen rakennettujen mittapatojen yhteyteen on asennettu jatkuvatoimiset pinnankorkeusmittarit. Pinnankorkeusarvot lähetetään yleensä kerran vuorokaudessa SYKEn tietokantaan, missä ne muutetaan valumaksi (l/skm2) ja tallennetaan hydrologiseen tietokantaan (Herttaan). Kaikki pinnankorkeusmittaukset on automatisoitu. Myös vedenlaadun automaattiantureita on muutamalla alueella.
Vuoden keskivaluma Suomessa on noin 10 l/skm2, mutta järvettömillä pienillä valuma-alueilla hetkellinen valuma voi vaihdella rajustikin, kuivakausien nollasta lähes 1900 l/skm2, joka on rekisteröity Vihdin peltovaluma-alueen mittapadolla 2.9.1968 50 mm:n rankkasateen seurauksena.
Pienet valuma-alueet muodostavat luotettavan pohjan erilaisille hydrologisille ja monitieteellisille tutkimuksille tai käytännön selvityksille. Alueiden hydrologisia havaintoja voidaan käyttää muun muassa vesistömallien kehittämisessä, toistuvuuslaskennoissa, tulvalausunnoissa, maankäytön muutosten (esim. metsänhakkuut, suo-ojitukset) vaikutusten arvioinneissa, mitoitusvirtaamien määrityksissä, hajakuormituslaskelmissa ja valuma-alueprosessien tutkimuksissa ne ovat oleellista lähtötietoa. Noin puolet alueista kuuluu Luken kanssa ylläpidettävään Metsätalouden seurantaverkkoon. Yli 50 vuoden pituisia, yhtäjaksoisia havaintosarjoja vuorokausivalumista on olemassa 25 nykyverkkoon kuuluvalta alueelta. Neljältä alueelta on olemassa liki katkeamattomat sarjat 1930-luvulta alkaen. Pitkät ja perusteelliseen havainnointiin pohjautuvat aikasarjat ovat eri intressipiireiltä pyydettyjen arvioiden mukaan globaalistikin ainutlaatuisia. Aikasarjojen arvo kasvaa jatkuvasti ja esimerkiksi ilmastonmuutoksen vaikutuksista hydrologiaan ja ravinnekuormitukseen voidaan pitkistä aikasarjoista saada runsaasti tarkentavaa tietoa.
Julkaisut
Lisätietoja
Vedenkorkeus, lumen vesiarvo, aluesadanta
hydrologi Heidi Sjöblom, Suomen ympäristökeskus, sähköposti:
etunimi.sukunimi@syke.fi
Virtaama, vesistöjen lämpötila ja jää
hydrologi Merja Pulkkanen, Suomen ympäristökeskus, sähköposti:
etunimi.sukunimi@syke.fi
Pienet valuma-alueet ja haihdunta
hydrologi Antti Taskinen, Suomen ympäristökeskus (Syke), etunimi.sukunimi@syke.fi