Eesti Looduse fotov�istlus
2011/03



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
artiklid EL 2011/03
Knekad satelliidipildid: suurvesi kevadel 2010

2010. aasta kevadel tabas Eestit viimase 50 aasta kige ulatuslikum suurvesi. Lumerohke talve jrel ajasid paljud Eesti jed le kallaste. Kuna suuremad leujutusalad Alam-Pedjal ja Soomaal on vga hreda asustusega, oli enamasti tegu pneva loodusnhtusega ning suurt majanduslikku kahju ei tekkinud.

Suurimad jgede- ja jrvedersed leujutusalad on Arvo Jrveti andmeil Soomaa (175 km2), Emaje luht lhtest kuni Krevereni (arvestamata Pedja ja Pltsamaa jge; 92 km2), Peipsi (70 km2), Vrtsjrve (57 km2) ja Kasari (50 km2) lamminiit. Nende pindala on mratud topograafilise kaardi phjal ning vikeste reljeefierinevuste tttu ei pruugi see hinnang olla kige tpsem.

Siinses artiklis tutvustame pgusalt leujutuste kaardistamise metoodikat radarsatelliidipiltide phjal, teeme levaate varasematest leujutustest ning nitame 2010. aasta radaripiltide jrgi koostatud leujutuskaarte Alam-Pedjal (kesoleva artikli kontekstis Emaje lemjooksu ning Pltsamaa ja Pedja je alamjooksu htne leujutusala), Soomaal ja Eestis tervikuna. Teadaolevalt on see Eestis esimene kord, kui leujutusalasid on kaardistatud kaugseire meetoditega.

leujutusalade mramise metoodika. Suurvett vib kaardistada mitut moodi. Lihtsaim ja kige kindlam vimalus on ise kohale minna ja leujutusala piirjooned kaardile kanda. Selle mooduse miinus on vga suur tmaht. Terve Eesti kaardistamine nuaks ebamistlikult palju aega ning olukord vib looduses sna kiiresti muutuda.
Siinne t phineb radarkaugseirel, igemini tehisavaradari ehk snteetilise ava radari (Synthetic Aperture Radar SAR) piltide interpreteerimisel. Kasutatud on satelliitide ENVISAT, ALOS ja TerraSAR-X andmeid. SAR on ks paremaid vahendeid leujutuste kaardistamiseks, sest vimaldab hlmata vga suuri alasid (he satelliidilelennuga terve Eesti), nha lbi pilvede (leujutuste ajal on tihti pilves ilm) ning teha vee olemasolu kindlaks ka puude alt, mida on optilise kaugseire vahenditega peaaegu vimatu saavutada.
Tehisavaradar on vga pnev kaugseireinstrument. Lihtsustatult eldes on see kui skaneeriv radar, mis muu hulgas nitab suurepraselt ra kik veega kaetud alad. Nagu kik teised radarid, saadab SAR vlja elektromagnetlainete impulsi ja kuulab seejrel tagasipeegeldunud signaali. Vastu vetud signaalist luuakse pildimaatriks, mida vib arvutiga edasi tdelda vi silma jrgi tlgendada.
Radarisignaali iserasuste tttu paistavad SAR-i pildil veega kaetud alad avamaastikul mustana ja metsaalune vesi vga heleda valgena. Kik vahepealsed halltoonid viitavad kuivale maale vi jle. Vga hsti kehtib lihtne seos: mida karedam (ebatasasem) ja paremini elektrit juhtiv pind, seda tugevama peegelduse ta radaripildil annab. Tugevale tagasipeegeldusele viitavad vga heledad kohad pildil, tiesti mustad alad thendavad vastupidist: sealt radarisignaali tagasi ei tulnud. Osutub, et signaal on eriti tugev juhul, kui mlemad nimetatud tingimused on tidetud: ala on ebatasane ja juhib hsti elektrit.
Et pilti mista, on siiski vaja veel hte teadmist: kik SAR-id vaatavad lennusuuna suhtes kljele. Lagedad veega kaetud alad peegeldavad kiirgust kll vga hsti, aga kuna veepind on tavaliselt vga sile, siis kogu pealelangenud kiirgus hajub teises suunas sensorist eemale. Nii paistavadki veega kaetud alad avatud maastikul mustana. Kuiv mets jllegi on kllalt ebatasane, aga vee puudumise tttu peegeldub vhe tagasi. Kige heledam on radaripildil mrg mets, sest see on piisavalt ebatasane ja juhib ksiti hsti elektrit.
ENVISAT-i lesvttel ( 1) eristuvad selgesti Alam-Pedja leujutusala Vrtsjrvest kirdes ja Soomaa leujutusala, mis paistavad mbritsevatest aladest palju heledamad. Mustad laigud Matsalu lahe juures viitavad suurtele veega kaetud aladele Kasari je alamjooksul. Radaripildil paistavad vga heledana ka suuremad linnad, neid ei tohi suurveega segamini ajada. Peale leujutusalade on pildilt hsti nha jpankade triiv Liivi lahel ja Vinameres ning jpraod Peipsil.

leujutuste ajaloost Eestis. Veeolude muutused vivad olla looduslikud vi inimtegevusest phjustatud. Eestis on leujutused ldjuhul tingitud looduslikust veerohkusest, kuid kohati vib olla mngus ka inimese tegevus vi tegevusetus niteks sademevee rajuhtimisel vi kuivendusssteemide hooldamisel. Viimasel paaril aastakmnel on lisandunud koprapaisudest ajendatud leujutused, mis on pindalalt vikesed, kuid koprapaisude koguarv ulatub tuhandetesse.
Suured jgede ja jrvede leujutused on eranditult phjustatud looduslikest teguritest. Konkreetsemalt saab olukorda selgitada veetaseme vaatlusandmete abil. Esimesed tpsed mtmisandmed Eesti jgede veetaseme kohta prinevad Tartust: Emaje veeseisu vaatlusrida ktkeb teavet alates 1866. aastast. Teiste Eesti suurveealade mramiseks saab kasutada veetaseme mtmisandmeid alates 1920. aastate algusest.
20. sajandil oli Eestis tosinal aastal ulatuslikke leujutusi, suurimad neist 1912, 19221924, 1928, 19311932, 1951, 19551956 ja sajandi lpus 1999. a. Tagantjrele vime eelmise sajandi kolmandat aastakmmet nimetada uputuslikeks kahekmnendateks: see on viimase poolteise sajandi kige veerikkam periood.
Joonistel 2 ja 3 on toodud Halliste je ja Emaje aasta krgeima veetaseme dnaamika alates vastavalt 1926. ja 1866. aastast. Aegridadelt on selgelt nha, et 2010. aasta suurvesi oli ks krgemaid mtmiste ajaloos. Emaje aegreas oli 2010. aasta suurvesi (330 cm) krguselt 9.10. kohal. Kige krgem oli Emaje veetase Tartus 1867. aastal 373 cm ning 1956. aastal 345 cm le graafiku nulli. Seda leujutust mletavad vanemad inimesed veel hsti. Halliste jel oli eelmise kevade leujutus (493 cm) 85 aasta pikkuses vaatlusreas neljandal kohal, jdes 1931. aasta rekordile (553 cm) alla 60 cm-ga.
Joonistelt ilmneb, et krget veetaset ei tule ette ksteise jrel tiesti juhuslikult. Krge ja madala veetasemega aastad vahelduvad sna seaduspraselt. See muutus on koosklas veeolude tsklilise muutusega, mis eriti selgelt ilmneb suurte jrvede veetasemes [2]. Krget suurvett on olnud mitmel korral jrjestikku, nagu 18671868, 18991900, 19221924 (jrjestikku koguni kolmel aastal), 19311932 ja 19551956.
Eelmise aasta krge suurvesi ja tnavuse talve suur lume veevaru vihjab sellele, et eelmise kevade uputus vib sel kevadel korduda. ks nhtuse phjus vib olla kliima tskliline muutus: klmi ja lumerohkeid talvi tuleb ette pigem jrjestikustel aastatel, mitte tiesti juhuslikult vaheldumisi soojade talvedega.

leujutuse kik mullu kevadel. Lume sulades hakkas mrtsi lpus ja aprilli alguses mitu Eesti jge le kallaste ajama. Veetase tusis paljudes jgedes kiiresti tundidega ja lausa silmanhtavalt. nneks ei olnud 2010. aasta kevadel lumesulamise ajal suuri vihmasadusid. Vib ainult oletada, mida oleks vinud jrsk soojenemine koos vihmavalingutega kaasa tuua.
Joonistel 4 ja 5 on nha Soomaa ja Alam-Pedja jgede veetaseme ajaline kik mrtsi lpust kuni mai alguseni 2010. aasta kevadel. Graafikutelt ilmneb selgesti, et kiire veetaseme tus algas Soomaa ja Alam-Pedja jgedel peaaegu hel ajal, kuid edasi kulges muutus erinevalt. Soomaal tusis veetase kiiresti ja saavutas maksimumi juba 7. aprilli paiku, aga ka taandus palju varem ja jrsemalt kui Alam-Pedja jgedel. Halliste ja Navesti jel psis veetase kaks-kolm ndalat le kahe meetri graafiku nullist krgemal, ent juba 20. aprilli paiku oli leujutuseelne seis taastunud.
Alam-Pedja jgedel oli veetaseme muutus hoopis teistsugune. Emaje veetase tusis aeglaselt ja sujuvalt, judis maksimumini alles 15. aprillil ning taandus liaeglaselt: veel 7. mail oli Emaje veetase Tartus 270 cm le graafiku nulli. Emaje veetaseme aeglane muutus on phjustatud je vikesest langust ning Tartu kohal oleneb veetase suurel mral Peipsi jrve veetasemest.
Joonisel 6 on toodud suuremad leujutusalad Eestis mrtsi lpust kuni mai alguseni 2010. Kaartide lhteandmeteks on ENVISAT ASAR-i 150 m ruumilise lahutusega satelliidipildid. Nidatud on kik veega kaetud alad, mis on suuremad kui 20 ha ega ole psiveekogud.
29. mrtsil oli veetase paljudes Eesti jgedes juba tusma hakanud, aga le olid ujutatud vaid ksikud kohad vikestel aladel (A), sh. Kasari je alamjooksul ja Soomaal. Kigest neli peva hiljem, 2. aprillil, oli seis mrgatavalt muutunud. Soomaa ja Kasari je leujutusalad olid oluliselt laienenud, selgelt on nha ka uued suurveealad Keila je res ja Alam-Pedjal.
5. aprillil (C) hlmas leujutusala Eestis eelmise kevade suurima pindala: vee all oli 435 km2 maismaad (tabel 1). 5. aprilliks oli ka Soomaa tulvaveeala saavutanud peaaegu maksimumi. Jrgmistelt kaartidelt (D, E ja F) on hsti nha, kuidas Soomaal ja mujal Eestis leujutatava ala pindala vhenes, kuid Alam-Pedjal ji suurvesi veel kauaks psima. Emaje ja Ahja je res olid vrdlemisi suured alad vee all veel 7. mail.

Tabel 1. leujutusalade kogupindala Eestis ENVISAT ASAR-i andmete phjal 2010. aasta kevadel
Kuupev Pindala (km2)
29. mrts 107
2. aprill 244
5. aprill 435
14. aprill 394
21. aprill 206
7. mai 121

Suurvesi Soomaal. Soomaad vib Eestis pidada leujutusala snonmiks. 2010. aasta kevad pakkus kanuuga sitmise lusti vljaspool jesnge ilmselt paljudele.
Soomaa detailse leujutuskaardi ( 7) aluseks on vetud Jaapani satelliidi ALOS lesvte Soomaast 4. aprilli prastlunal, mis vastab Halliste je veetasemele 467483 cm. Riisa hdromeetriajaama jrgi oli mullu kevadel Halliste je krgeim veetase 6.7. aprillil: 493 cm.
Kaardilt on lihtne nha, et vga palju vett oli jgede keskjooksul ja isegi rabades (eriti Kuresoos), kust lumesulavesi ei saanud maapinna vga vikese kallakuse tttu hsti ra valguda. Kaardil kujutatud veega kaetud ala kogupindala on 142 km2, mis jb maksimumile (175 km2) ksjagu alla, sest eelmisel kevadel oli Soomaal suurveetase 60 cm vrra madalam kui kigi aegade maksimum.

Alam-Pedja leujutusala. Alam-Pedja on teine suur ala, kus kevaditi jed tihti le kallaste ajavad. Eriti hreda asustuse tttu ei kujuta leujutus siin inimestele suurt ohtu, pigem on tegu huvitava loodusnhtusega. Radarkaugseire andmetel oli Alam-Pedja tulvaveeala 2010. aasta kevadel Eesti suurim, samuti kestis sealne suurvesi kige kauem aprilli algusest mai keskpaigani.
Detailse leujutuskaardi aluseks vetud satelliidipilt on peaaegu ideaalselt tehtud Emaje veetaseme maksimumi ajal. Emaje veetase psis 330 cm krgusel 15.17. aprillil, satelliit pildistas leujutusala 15. aprillil ( 8). Kaardil nidatud Alam-Pedja leujutusala kogupindala Vrtsjrvest Tartuni oli 244 km2, mis on peaaegu niisama suur Vrtsjrv keskmise veetaseme korral (270 km2).

Kokku vttes. Radarkaugseire vahendite abil on valminud seni tpseimad leujutuskaardid Eestis suurveealade kohta, mida saab edasistes uurimustes kasutada lhteandmetena leitud leujutusalade ulatuse ja dnaamika hindamisel ning tpsemal geograafilisel ja hdroloogilisel tlgendamisel. Paratamatult on jnud ksitlusest vlja viksemad, sh. piki jgesid paiknevad kitsad leujutusalad, mis kokku vtavad enda alla vhemalt niisama suure pindala kui kik suuremad leujutusalad kokku (435 km2).
Lumerohke talve jrel on tenoline, et 2011. aasta kevadel kordub vrreldava ulatusega suurvesi. Loodame pnevat loodusnhtust, mis inimestele ega loodusele siiski liigset kahju ei too.

Tname Saksa kosmosekeskust ning Euroopa ja Jaapani kosmoseagentuure, kes andsid leujutuskaartide tegemiseks vajalikud satelliidipildid. Suur aith ka AS Regiole mitmesuguste ruumiandmete eest ja Aivar Ruukelile, kes laenas Soomaal vlitde tegemiseks kanuusid.

1. Jrvet, Arvo 2001. Jgede vimuses. Eesti Loodus 52 (9/10): 352357.
2. Jrvet, Arvo 2000. Eesti veeolud XX sajandil. Eesti Loodus 51 (12): 515518.
3. Jrvet, Arvo; Karu, Margit 1999. Kik algab jgedest. − Eesti Loodus 50 (10): 408−413.

Kaupo Voormansik (1985) on Tartu likooli keskkonnafsika eriala doktorant ja kosmosetehnoloogiate entusiast. Doktorit valmib koosts AS Regioga.
Jri Jagomgi (1943) on Regio peakartograaf.
Arvo Jrvet (1948) on Tartu likooli geograafia osakonna hdroloogia- ja loodusgeograafia lektor.



Kaupo Voormansik, Jri Jagomgi, Arvo Jrvet
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012