Julkaistu: 16.6.2023
Makean veden maksimitiheys saavutetaan 4 °C lämpötilassa
Kesä on taas täällä ja vedet lämpenevät pikkuhiljaa auringon säteilyn vaikutuksesta. Sen lisäksi, että lämpötilan muutos saa kesän tullen vedet mukavan lämpimiksi uida, vaikuttaa se myös veden olomuotoon ja tiheyteen.
Aineet esiintyvät maapallolla pääosin kolmessa olomuodossa, kiinteänä, nesteenä tai kaasuna. Aineiden tiheys yleensä kasvaa, kun se muuttuu kaasumaisesta olomuodosta nesteeksi ja lopulta kiinteään muotoon. Vesi kuitenkin poikkeaa tässä suhteessa muista aineista. Nestemäisen veden tiheys riippuu vahvasti sen lämpötilasta, eikä se suinkaan ole tiheimmillään ollessaan kylmimmillään, toisin kuin muut aineet.
Veden kolme olomuotoa ovat kaasumainen vesihöyry, nestemäinen vesi ja kiinteä jää. Olomuotoon vaikuttavat kulloinkin vallitseva ilman lämpötila ja paine. Kuten muidenkin aineiden kohdalla, veden jäähtyessä sen tiheys kasvaa. Makeassa vedessä kuten järvissä maksimitiheys 1000 kg/m3 saavutetaan kuitenkin jo +4 °C lämpötilassa, jolloin vesi on yhä nestemäisessä muodossa. Kun vesi jäähtyy tämän lämpötilan alapuolelle, sen tiheys alkaa vähentyä eli veden tilavuus alkaa kasvaa. Jäätyessään 0 °C lämpötilassa veden tiheys on n. 917 kg/m3.
Tämä veden tiheysmaksimin poikkeuksellisuus vaikuttaa merkittävästi makeiden vesien lämpötiloihin ja biologiaan mm. siten, että se aiheuttaa vedessä lämpötilan mukaista kerrostuneisuutta, joka kiertää vuodenaikojen mukaan. Näin kesäaikaan pintavedet lämpenevät auringon paisteessa jopa 20 asteen lukemiin, jolloin tiheämpi ja näin ollen painavampi viileä vesi painuu pohjaan. +4 °C lämpöinen vesi on aina alimmaisena. Voit lukea veden kierrosta lisää esimerkiksi tästä aiemmin julkaistusta kuukauden luvusta: https://www.vesi.fi/vesistokunnostuksen-kuukauden-luku/useissa-suomen-jarvissa-tapahtuu-tayskierto-2-kertaa-vuodessa/
Meriveden ominaisuudet ovat hieman erilaiset verrattuna makeaan veteen. Makean veden ja meriveden tiheyden ja painon ominaisuudet poikkeavat toisistaan johtuen eroista veden suolapitoisuudessa. Mitä suolaisemmasta vedestä kyse, sitä alemmassa lämpötilassa veden tiheys on suurimmillaan. Esimerkiksi veden suolaisuuden ollessa 12 ‰, maksimitiheyden lämpötila on noin 1,45 °C. Tiheyden riippuvuus lämpötilasta ja suolaisuudesta vaikuttaa esimerkiksi murtovetisen Itämeren kerrostuneisuuteen eri tavalla kuin makean veden altaisiin tai vaikkapa vielä suolaisempiin valtameriin.
Lisätietoa makean veden ominaisuuksista voit lukea täältä:
https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/38813/YO_2008_Vesist%C3%B6tietoa.pdf?sequence=5
Lisätietoa Itämeren kerrostuneisuudesta voit lukea täältä:
https://www.ilmatieteenlaitos.fi/itameren-kerrostuneisuus