keskiviikko 29. joulukuuta 2021

 

Veronmaksaja ja autoilija elättävät poromiehen

Poronomistajia – poromiehiä – on Suomessa noin 4.500. He omistavat yhteensä noin 200.000 poroa (1). Poroja hoidetaan pohjoisessa Suomessa. Porot saavan lain mukaan laiduntaa vapaasti ja kulkea esim. autoteillä. Paliskuntien tulee suojata viljelykset, pihat ja vastaavat aidoin.

Porotalouden tuotto oli vuonna 2020 noin 38 miljoonaa euroa. Summasta teurastuloja (myynti ja oma käyttö) oli noin 18 miljoonaa euroa, 49%. Muut tulot olivat peto- ja liikennevahingot 32%, tuotantotuki 12%, investointituki 5% ja muut ylimääräiset tulot 2% (2). Menot olivat noin 33 miljoonaa euroa. Porotalouden tulo oli vuonna 2020 5.18 miljoonaa euroa (3). Poronomistajaa kohden tulot ovat keskimäärin 1151 euroa, josta siis yli puolet kertyy korvauksina ja tukina.

Teuraiden lukumäärä oli 2020 noin 84000. Yhdestä porosta saadaan lihaa seuraavasti:

·       Vasa 20 kg

·       Vaadin 35-40 kg

·       Härkä 50-60 kg

70% teuraista on vasoja. Jos vaatimia ja härkiä teurastetaan yhtä paljon, keskimääräinen lihapaino on noin 30 kg. Täten poronlihan tuotanto on noin 2.300 tonnia vuodessa. Lihakilon tuotto on noin 8 euroa ja puhdas tulo noin 2 euroa. Keskimäärin teurasporo tuottaa siis 60 euroa (4). Vertailun vuoksi voidaan todeta, että hirven keskimääräisellä lihapainolla 150 kg ja 50.000 kaatoluvalla syntyy hirvenlihaa vuosittain 7.500 tonnia eli yli kolminkertainen määrä poronhoitoon verrattuna.

Petojen tappamia poroja on vuosittain noin 6000. Petovahinkoja maksetaan keskimäärin 2200 euroa per poro, kun taas teurastetusta porosta tulo on korkeintaan 500 euroa (5). Korvausten perusteluina pidetään teurasarvon lisäksi poron kasvupotentiaalia ja siitosarvoa, so. poron kuoleman takia lihaa jää saamatta ja jälkeläisiä syntymättä, sekä poron erityisiä kykyjä, esim. kesyyttä ja ahkionveto-osaamista.

Ns. Lex Hallan mukaan Hossa-Irnin paliskunnnassa petovahingot maksettiin 2009-2017 kaksinkertaisina, koska suurpetoja oli paljon. Hossa-Irnin paliskunnassa vahingonkorvaukset voivat olla 20 kertaa suuremmat kuin teurastulot, ja Inari-Hossassa 6-12 kertaa. Suurin yhdelle poronhoitajalle maksettu petovahinkokorvaus oli v. 2016 yli 218.000 euroa, yli 200 kertaa keskimääräinen poromiehen tulo. Suurin yksittäinen korvaus 2013-2015 oli runsaat 155.000 euroa (6) ja vuonna 2019 kerrottiin jopa 700.000 euron eli keskimääräiseen (puoliksi tuista ja korvauksista kertyvään) tuloon nähden lähes 700-kertaisesta korvauksesta (7)). Onkin esitetty, että poroja jätetään tarkoituksella vartioimatta petokorvausten toivossa ja että petovahinkoja liioitellaan laajasti (8) . Monissa lähteissä on myös arvioitu, että suurpetolaskentojen tulokset ja petovahinkojen määrät eivät täsmää.

Olettaen em. 30 kg lihapaino pedoille menetetty lihamäärä on 180.000 kg. Kahdeksan euron kilotuotolla laskettuna tuotonmenetys on 1.44 miljoonaa euroa. Paliskuntain yhdistyksen tilastojen mukaan maamme verovaroja käytettiin petovahinkojen korvaamiseen vuonna 2020 noin 9.4 miljoonaa euroa, eli jokainen suurpedon väitetysti syömä porokilo tuotti poromiehelle 52 euroa, 6,5-kertaisesti teurastuoton.

 Vuosittain liikenneonnettomuuksissa kuolee noin 4000 poroa, jotka Liikennevakuutuskeskus korvaa. 2019 korvauksiin kului 2.5 miljoonaa euroa, eli olettaen 30 kg lihapaino auton tappaman poron lihakilo tuottaa poromiehelle 21 euroa (9), lähes kolminkertaisesti teurastuoton. Korvaus kerätään liikennevakuutusmaksuilla kaikilta Suomen autoilijoilta. Mielenkiintoista on, että ko. korvaussummat ovat eri suuruisia. Ilmeisesti petojen tappamien porojen aiheuttama mielipaha poromiehille on arvioitu isommaksi kuin auton tappaman poron.

Porot aiheuttavat myös vaikutuksia ympäristöönsä. Porokolareiden seurauksena korjataan vuosittain 15-20 miljoonan euron edestä ajoneuvovaurioita (9). Summan maksavat autoilijat joko kaskovakuutusmaksuina tai korjauskuluina. Usein maksajina ovat turistit, jotka tuovat matkailutuloa Lapin maakuntaan vuosittain 1500 miljoonaa euroa ja tuottavat jopa 15.000 henkilötyövuotta (10)

Porot aiheuttavat vuosittain haittaa viljelyksille, pihoille ja jopa hautausmaille. Suojauksia ei ole tai ne ovat huteria. Tilastotietoa maksetuista korvauksista ei ole. Sen sijaan verovaroja on käytetty kyllä Luonnonvarakeskuksessa mm. porojen peltovahinkojen arviointioppaan laadintaan, vaikka lain mukaan näitä vahinkoja ei pitäisi lainkaan syntyä.

Metsätaloutta porot haittaavat syömällä lehtipuiden lehtiä ja kasvaimia. Porojen talvilaidunnus aiheuttaa mekaanisia vaurioita etenkin alle puolimetrisiin männyntaimiin. Porot aiheuttavat lisäksi runkovauriota kookkaampiin puihin keloessaan sarviaan niihin (11).

Lisäksi porotalous ja vapaa laiduntamisoikeus aiheuttavat vaikeasti monetisoitavia vaikutuksia Lapin luontoon. Suuri haaste on ylilaidunnus ja siitä seuraava biodiversiteetin pitkäaikainen kärsiminen. Esimerkiksi jäkälää on jouduttu tuomaan poroille etelästä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että alkuperäiskansan poronhoitoelinkeino tuottaa per poromies keskimäärin noin 600 euroa vuodessa. Toinen 600 euroa vuodessa tehdään tuilla ja korvauksilla, jotka maksetaan suomalaisten yhteisistä verovaroista ja autoilijoiden liikennevakuutusmaksuista.

Korvaukset jakautuvat ilmeisesti hyvin epätasaisesti. Elinkeinoon liittyvä vapaa laiduntamisoikeus tukee suurpetokannan kasvua ja aiheittaa kiistattomia haittoja luonnolle ja kymmenien miljoonien eurojen autonkorjauskulut pääasiassa turisteille, jotka tuovat todellista tulovirtaa Lappiin, sekä kuluttaa herkkää tunturiluontoa.

Lisäksi on melko selvää, että petokorvausjärjestelmää väärinkäytetään, ja vahinkojen liioittelua käytetään paitsi taloudellisen hyödyn toivossa myös legitimoimaan suurpetometsästys.

Jos jokaiselle poromiehelle maksettaisiin 600 euroa vuodessa, kuluisi verovaroja 2.7 miljoonaa euroa. Nyt veronmaksajille ja autoilijoille aiheutuvat kulut ovat yhteensä lähes 20-kertaiset.

Onko veronmaksajien, autoilijoiden, viljelijöiden ja luonnon maksama hinta hyvästä omastatunnosta  kohtuullinen? Tai edes oikeudenmukainen?

Viitteet

(1)    https://yle.fi/uutiset/3-10461515

(2)    https://paliskunnat.fi/py/materiaalit/tilastot/

(3)    https://valtioneuvosto.fi/delegate/file/80138

(4)    https://www.ruokatieto.fi/ruokakasvatus/ruokaketju-ruuan-matka-pellolta-poytaan/maatilalla-kasvatetaan-ruokaa/kotielaimet/poro

(5)    https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ymparisto/artikkeli-1.324547

(6)    https://www.aamulehti.fi/kotimaa/art-2000007256710.html

(7)    https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/era/artikkeli-1.449801

(8)    https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/ymparisto/artikkeli-1.324547

(9)    https://www.apu.fi/artikkelit/porokolarin-riski-korkein-marraskuussa-tasta-syysta-pahinta-vaaravyohyketta-on-etelainen-poronhoitoalue

(10)https://www.lapinliitto.fi/edunajaminen/matkailu/

(11) http://www.metla.fi/metinfo/metsienterveys/lajit_kansi/ratara-n.htm 

 

keskiviikko 17. marraskuuta 2021

 

Miten auton arvo alenee? Tilastollinen analyysi työkaluna

 

Nykyään erilaiset nettiautomyyntipalvelut tarjoavat kiinnostavia aineistoja autojen arvion putoamisen arviointiin. Kun havaintoja on satakunta, esimerkiksi hinnoitteluvirheet on helppo tunnistaa datasta.

Tarkastellaan esimerkkinä Volvo XC90 hinnan kehittymistä.

Python-koodini hakee tietyn Nettiauto.comin haun mukaisista autoista Exceliin auton vuosimallin, sillä ajetut kilometrit ja hintapyynnön. Kaikki Nettiautossa lokakuussa 2021 olevien, alle 200 tkm ajettujen T8-voimalinjaisten XC90-autojen hintapyynnöt vuosimallin ja kilometrien funktiona on esitetty kuvissa alla. Materiaalista on poistettu silmämääräisellä tarkastelulla uusimmat poikkeuksellisesti hinnoitellut erikoismallit sekä poikkeuksellisen paljon ajetut yksilöt. Nämä ovat analyysin kannalta poikkeusyksilöitä. Lopullisessa aineistossa on 94 myytävää autoa.





Nähdään, että vuosimallia 2022 lukuunottamatta varianssit eivät riipu mallivuodesta tai kilometreistä. Hoidetaan vuoden 2022 heteroskedastisuus myöhemmin. Nähdään myös, että riippuvuudet eivät ilmeisesti ole täysin lineaarisia.

Keskimääräiset hintapyynnöt ja ajokilometrit mallivuoden funktiona ovat taulukossa alla.

vm   

2022


hintapyyntö

98122

Km

333.3333

        2021

88960.85

5730.769

2020

77917.86

28647

2019

69131.43

54928.57

2018

63514.93

71188.86

2017

57395

101535.7

2016

49771.3

125893

 

Auton vuotuinen hinnanpudotus on aineistossa keskimäärin 8000 euroa – aika jäätävä summa.

Aiemmat analyysit ovat osoittaneet, että hinnanpudotukset selittyvät lähes täysin vuosimallilla ja ajokilometreillä.

Kun regressoidaan vuosimalli ja ajokilometrit hintapyyntöihin, saadaan tuloksena että vuosimalli (vaikka autolla ei ajettaisi kilometriäkään) pudottaa aineistossa auton hintaa noin 5500 euroa, ja jokainen ajokilometri noin 25 senttiä. Selittäjien vaihtelu selittää noin 90% selitettävän vaihtelusta, eli jo näin saadaan selitysvoimaltaan varsin hyvä malli. Huomiota kiinnittää kuitenkin se, että hinnan riippuvuus kilometreistä ei ole lineaarinen. Voisiko olla, että vuosimallilla ja kilometreillä on yhteisvaikutus? Vuosimallin ja ajokilometrien tulon lisääminen selittäjäksi osoittaa, että näin tosiaan on – selittäjä on tilastollisesti merkitsevä. Ristitermin estimoitu kerroin on etumerkiltään sellainen, että uusissa autoissa kilometrit selittävät hintaa enemmän kuin vanhoissa autoissa (tai vastaavasti vähän ajetuissa autoissa vuosimallin vaikutus hintaan on erilainen kuin paljon ajetuissa autoissa). Intuitiivinen selitys tälle on se, että todennäköisesti ajokilometrimäärän muutos 0:sta 10000:een koetaan paljon merkityksellisempänä kuin ajokilometrimäärän muutos 40000:sta 50000:een. Testasin myös sitä mahdollisuutta, että auton takuuaika (2 vuotta) selittäisi hintaa. Näin ei kuitenkaan ole. Myöskään hybridiakun takuu (5 vuotta tai 100.000 km) ei osoittaudu tilastollisesti merkitseväksi selittäjäksi. Osin takuun osalta saattaa olla myös kysymys siitä, että aineistosta ei pystytä tarkkaan sanomaan, onko takuu iän kannalta voimassa vai ei. Puolessa 2- tai 5-vuotiaista autoista se on voimassa, puolessa ei enää. Data ei sisällä tyhjentävästi käyttöönottopäivää.

Eräs ongelma estimoinnissa on se, että ennuste ei täsmää uusien autojen hinnan kanssa. Tilanteessa, jossa auton ikä on 0 vuotta ja sillä on ajettu 0 km, mallin tulisi luonnollisesti ennustaa uuden auton hintaa. Näin ei kuitenkaan tapahdu. Intuitiivisesti kuitenkin pitäisi olla selvää, että mallirakenteen tulisi ennustaa uudelle autolle uuden auton hintaa, koska se on deterministinen, ei stokastinen, suure.

Osasyynä tähän on aineiston heteroskedastisuus; 2022 aineisto saa pienemmän varianssinsa takia PNS-estimoinnissa pienemmän painoarvon. Tämän korjaaminen ei kuitenkaan tilannetta parantaisi, vaan malli pitää pakottaa ennustamaan uuden kohdalla uuden hintaa.

Mallirakennetta voidaan muuttaa niin, että autojen hinnan sijaan ennustetaan hinnan pudotusta ja pakotetaan hinnanpudotus origossa nollaksi valitsemalla mallirakenne niin, että se ei sisällä vakiotermiä ollenkaan (eli selittäjien arvolla 0 selitettävä saa arvon 0).

Hinnan pudotus riippuu auton malli- ja varustetasovaihtelusta. Periaatteessa jokaiselle autolle pitäisi laskea hinnan pudotus vähentämällä hintapyyntö vastaavan auton nykyhinnasta (autot ovat kuluttajalle substituutteja). Tätä ei käytännössä pystytä tekemään, joten keskimääräinen uuden hinta pitää arvioida. Arviointi voidaan tehdä iteratiivisesti käyttämällä arvattua uusien autojen keskihintaa ja estimoimalla ensin mallirakenne, joka sisältää vakiotermin. Tämän jälkeen arvattua autojen keskihintaa korjataan vakiotermin verran ja estimoidaan mallirakenne, toistetaan tätä kunnes vakiotermi on riittävän pieni. Nyt voidaan mallirakennetta muuttaa ja estimoida malli, jossa vakiotermi on nolla. Näin päästään XC90-datassa ällistyttävään 98% selitysasteeseen. (Oikea uusien autojen keskimääräinen hinta myös maksimoi mallin selitysasteen; todistus jätetään harjoitustehtäväksi😊)

Kaikki selittäjät ovat tilastollisesti merkitseviä, selitysaste on korkea ja residuaalit hyväksyttävän homoskedastisia. We have a model. Uuden keskimääräinen hinta on 96000 euroa ja vuosimalli vaikuttaa aineistossa hintapyyntiin 5500 euroa. Vuoden ikäisissä (eli vähän ajetuissa) autoissa ajettu kilometri pudottaa hintapyyntiä 22.5 senttiä ja 5 vuoden ikäisissä (eli enemmän ajetuissa) 12 senttiä.

Alla olevassa kuvassa on kuvattu autojen hintapyynnöt ja ennustetut hinnat. Katkoviivan alapuolella olevat autot ovat muihin autoihin nähden alihinnoiteltuja, ja yläpuolella olevat ylihinnoiteltuja.



Suurin alihinnoittelu datassa on noin 6500 euroa. Käy ilmi, että tämä auto ja muut samalla tavalla alihinnoitellut ovat käytettyinä Ruotsista tai Saksasta tuotuja autoja, joista puuttuu talvirenkaat. Kevytmetallivanteet ja talvirenkaat tekevät hinnoitteluvirheestä enää noin 3500 euron suuruisen. Vanhemmista autoista löytyy 6000 euroa alihinnoiteltuja autoja kaksin renkain, mutta edessä on todennäköisesti rengaskaupat ja 2500 euron lasku.

Suurin ylihinnoittelu on yli 7000 euroa; kyseessä on vuoden 2021 3000 km ajettu R-design. Myös muille ylihinnoitelluille on usein jokin peruste: R-design, ilmajouset, inscription-varusteet ynnä muuta. Mitä uudempi auto on, sitä isompi merkitys on erilaisten varustepakettien hinnoilla, joten vertailu keskimääräiseen uuden hintaan saattaa näissä ontua. Uusien autojen osalta hinnoitteluvirheitä tulisikin tutkia case by case. Toisaalta ajan kuluessa varustepaketit menettävät arvonsa nopeammin kuin muu auto, ja lähestytään keskiarvoa. Täten arvonmenetyksen mielessä malli on myös uusien autojen osalta vähintään suuntaa antava.

Testasin mallirakennetta myös muilla automerkeillä ja -malleilla, ja se toimii varsin hyvin. Vaimon Audi A4 vaihdettiin juuri hiukan uudempaan A4:ään , ja sekä vaihdokin että uuden auton hinnat tarkistettiin tällä mallilla. Sivumennen sanoen vaikuttaisi siltä, että autokaupan kilpailun kiristymisen ja nettikaupan yleistymisen takia tinkimisen vara hintapyynnöissä on erityisesti vaihtokaupassa pienentynyt edelleen. Käteiskaupassa autoliike pystyy ilmeisesti edelleen alentamaan hintoja jossain määrin, koska vaihdokin käsittelemiseen liittyvät kulut jäävät syntymättä.

Toki on huomattava, että tässä esitetty tekninen regressiomallintaminen on luonteeltaan taaksepäin katsova ja ajallisesti paikallinen. Analyysi ei ota huomioon trendejä tai rakenteellisia muutoksia autojen tarjonnassa (esim. sähköautot, uusien sähköautojen hinnan aleneminen) ja kysynnässä (esim. asenteet auton omistamiseen, jakamistalous). Näitä analyysejä varten tarvitaan esimerkiksi kulutuskäyttäytymisen muutosta kuvaavia rakenteellisia malleja.

Joillekin sähköautoille (esim. Huyndai Kona, monet Teslat) on jo olemassa suuri käytettyjen autojen markkina. Nettiautossa tämäntyyppistä analyysiä niille hankaloittava puute on, että akkukapasiteetti ei ole merkitty myynti-ilmoituksiin niin, että siihen voitaisiin kohdentaa hakuja. Koska akkukapasiteetti vaikuttaa merkittävästi hintapyyntöihin, aineistoista pitäisi käsin erotella eri akkukapasiteetit järkevän analyysin tekemiseksi. 

 

tiistai 23. maaliskuuta 2021

 

Purjehdus aallokossa

Jo koulussa kaikille sanotaan, että aallokko ei kuljeta aaltoilevaa ainetta, ainoastaan energiaa, ja että aallokossa nestehituleet menevät vain ympyränmuotoista rataa.

No, näinhän se on, mutta kun asiaa katsotaan tarkemmin, nähdään, että tuohon ympyränmuotoiseen rataan liittyy itse asiassa aika huomattava vuoristorata: vesihiukkasten nopeudet tuolla radalla (joka muuten on ellipsin muotoinen eikä välttämättä edes suljettu) voivat nousta suuriksi, ja niillä on myös kiihtyvyyttä. Ja tämä selittää useita ilmiöitä, joita aallokossa purjehtimisessa nähdään!

 





Lineaarinen aaltoteoria

Syvässä vedessä aaltojen liikettä voidaan kuvata G.B. Airyn jo 1800-luvun puolivälissä esittämällä lineaarisella aaltoteorialla. Siinä pinta-aaltojen liikettä kuvaavat osittaisdifferentiaaliyhtälöt linearisoidaan olettamalla että vesi on syvää ja aallot kooltaan syvyyteen nähden pieniä. Ratkaisuna saadaan sinimuotoisia aaltoja. Teoria ei toimi täydellisesti matalassa vedessä eikä se esim. pysty kuvaamaan matalan veden massansiirtoilmiöitä, mutta se riittää purjehdustarkasteluihin oikein hyvin.

Keskeiset aaltoteorian sisällöt ovat seuraavat:

·       Aallon jaksonaika T on vakio eikä se muutu aallon edetessä, vaimentuessa tai tullessa rantaan

·       Aallonpituus määräytyy ns. dispersioyhtälöstä, joka liittää aallonpituuden aallon jaksonaikaan.

·       Syvässä vedessä aallon nopeus (vaihenopeus) riippuu sen aallonpituudesta: pitkät aallot etenevät nopeammin kuin lyhyet. (Matalassa vedessä vaihenopeus on verrannollinen syvyyden neliöjuureen)

·       Aallon korkeus ei riipu sen pituudesta, jaksonajasta tai nopeudesta, vaan aallokkoon (esimerkiksi tuulesta) siirtyneestä energiasta. Tiedetään kuitenkin, että teoriassa aallot murtuvat kun niiden korkeus (hieman epäortodoksisesti matka harjasta pohjaan)   on 1/7 aallonpituudesta syvässä vedessä. Aallot, joiden korkeus on 1/12 pituudesta, ovat kuitenkin jo harvinaisia. Tietoa voidaan käyttää arvioitaessa aaltojen kokoa.

Lineaarisessa aaltoteoriassa aaltoyhtälöiden ratkaisuina saadaan elliptiset rinkulat vesipartikkeleiden paikalle, nopeudelle ja kiihtyvyydelle. Veden pinnassa rinkuloiden puoliakselit vastaavat aallokon dimensioita, ja mentäessä syvemmälle veteen rinkuloiden puoliakselit pienenevät eksponentiaalisesti. Vanha sanonta siitä, että syvä vesi on sellaista, jossa syvyys on yli puolet aallonpituudesta, ei itse asiassa johdu aallonpituudesta itsestään, vaan siitä, että tällä syvyydellä on helppo laskea, mitä lineaarinen aaltoteoria ennustaa rinkuloiden puoliakseleiksi: se on 4% siitä mitä ne ovat pinnalla – eli merkityksetön.

Todellisuudessa rinkulat eivät ole täysin suljettuja, sillä vesipartikkelit etenevät hiukan aallokossa. Ilmiötä nimitetään Stokes-kulkeutumiseksi mallintajansa mukaan. Nyrkkisäännön mukaan tuulen aiheuttama vesivirran nopeus on noin 1/40 tuulen nopeudesta.

Ilmatieteen laitoksen mukaan tyypilliset jaksonajat Itämerellä ovat 5-6 sekuntia. Dispersioyhtälöstä laskettuna tätä vastaava aallonpituus on 39-56 metriä ja aallokon etenemisnopeus (vaihenopeus) vastaavasti noin 8-9 m/s; aallot näyttävät liikkuvan tällä nopeudella.

Lineaarisesta aaltoteoriasta voidaan johtaa vesihiukkasten nopeus ym. elliptisillä rinkuloilla. Kun oletetaan 5 sekunnin jaksonaika, 39 m aallonpituus ja aallonkorkeus 1/12 aallonpituudesta (3.25 m), saadaan vesihiukkasen vaakanopeudeksi aallon harjalla noin 2 m/s (aallokon etenemissuuntaan) ja aallon pohjassa -2 m/s (aallokon etenemissuuntaa vastaan). Jos oletetaan 6 s jaksonaika ja aallonkorkeus 1/24 aallonpituudesta, arvot ovat noin +/- 1.3 m/s. 2 metrin syvyydessä nopeudet ovat noin 20% pienempiä. Keskimäärin kölin puolivälin syvyydessä nopeudet ovat siis noin 90% nopeuksista pinnalla.

 Purjehdus aallokossa

Kryssi

Tarkastellaan purjevenettä, joka kulkee tiukalla kryssillä aallokkoa ja tuulta vastaan 45 asteen kulmassa 6 solmun nopeudella so. 3 m/s. Otetaan aallokon jaksonajaksi 5 sekuntia ja aallonpituudeksi 39 metriä.

Aallokko voidaan aallokko jakaa 4 osuuteen:

1.       Aallonpohja, jossa siis vallitsee myötävirta noin +2 m/s

2.        Nouseva aalto, jossa vaakavirtaus on suurin piirtein 0 m/s

3.       Aallonharja, jossa vallitsee vastavirta noin -2 m/s

4.       Laskeva aalto, jossa vaakavirtaus on suurin piirtein 0 m/s

Kölin kohtauskulma kryssillä on muutamia asteita veneen ollessa nousevassa tai laskevassa aallossa. Veneen saapuessa aallonharjaosuudelle virtaus kölissä muuttuu radikaalisti. Aaltojen välissä kohtauskulman suunnasta tullut (noin) 3 m/s virtaus muuttuu alkuperäisen virtauksen ja aallon menovirtauksen vektorisummaksi. Summavirtaus on suuruudeltaan noin 4.4 m/s ja se tulee noin 20 asteen kulmassa köliin tuulen puolelta.

Kölivirtauksen suuri kohtauskulma aiheuttaa huomattavan vastusvoiman sekä suuren oikaisevan momentin veneeseen. Köli voi myös sakata. Vastusvoima hidastaa venettä ja oikaiseva momentti nostaa venettä pystyyn. Samaan aikaan veneen keulan noustessa aallolle maston huippu liikkuu suhteessa veneeseen taaksepäin, jolloin apparenttituuli purjeissa kääntyy sivulle eli purjeet ovat liian kireällä, ja vene pyrkii kallistumaan. Oikaisevan momentin kasvu pitää veneen pystyssä, mutta vastusvoima hidastaa venettä. Usein ajatellaan että venettä hidastaa kiipeäminen aallolle, mutta tarkkaan ottaen venettä auttaa aallolle vesihiukkasten pystynopeus, eikä välttämättä ole selvää, hidastaatko venettä enemmän potentiaalienergian keruu aallolle noustessa vai virtauksen muutos.

Käytännössä veneen vastuskeskiö sijaitsee virtauskeskiön takana, joten nettovirtaus kääntää automaattisesti venettä tuuleen ja kölin kohtauskulma pienenee. Tähän tähtää myös aallokossa kryssimisen ohjausohje nostaa kurssia aallon päälle ajettaessa.

Aallon pohjassa nettovirtaus kölille on edestä tulevan vauhtivirtauksen ja takaa 135 deg kulmassa tulevan aaltovirtauksen vektorisumma. Summavirtauksen suuruus on noin 2 m/s ja kohtauskulma suojan puolelta köliä noin 50 astetta. Suojan puolelta tuleva nettovirtaus kallistaa venettä lisää ja kääntää sitä tuuleen.  Summavirtaus on kuitenkin suuruudeltaan pienempi kuin vauhtivirtaus eikä sillä ole yhtä suurta vaikutusta kuin aallonharjavirtauksella. Aallon päällä ennen aallonpohjaa kurssia yleensä lasketaan, jotta purjeet pysyisivät vedossa ja jotta veneen runko ei putoaisi aallon päältä holtittomasti. Aallon pohjalla nettovirtaus auttaa kurssin nostamisessa.

Myös köli-peräsin -yhdistelmä vaikuttaa. Jos aallonpituus on riittävän pieni ja vene riittävän suuri, köli ja peräsin ovat eri virtauksissa. Kryssillä sykli on näin:

·       Nouseva aalto: köli saa normaalivirtauksen, peräsin saa suojan puolelta tulevan virtauksen aallon pohjassa => vene pyrkii hieman kääntymään pois tuulesta

·       Aallon harja: köli saa tuuleen päin kääntyneen virtauksen, peräsin saa normaalivirtauksen => peräsin estää veneen kääntymistä tuuleen

·       Laskeva aalto: Köli saa normaalivirtauksen, peräsin saa tuuleen päin kääntyneen virtauksen => vene pyrkii hieman kääntymään tuuleen, so peräsin avustaa kurssin nostamisessa automaattisesti

·       Aallon pohja: Köli saa suojan puolelta virtauksen, peräsin saa normaalivirtauksen => peräsin estää veneen kääntymistä tuuleen.

Vastaisella aallokkovirtaus siis toimii apparenttituulen muutosten ja luonnollisen aaltojen välissä mutkittelevan ohjauksen kanssa synkronissa.



Myötäinen

Oletetaan, että vene kulkee 6 kn myötätuuleen, esimerkiksi tuulikulmalla 160 astetta.

Nyt nousevalla tai laskevalla aallonosalla kölin näkemä virtaus on siis noin 3 m/s suoraan edestä. Aallon harjalla aaltovirtaus tulee köliin 160 astetta takaa. Summavirtauksen suuruudeksi tulee noin 1 m/s ja kohtauskulmaksi noin 50 astetta tuulen puolelta. Kuten kryssilläkin, iso kohtauskulma aiheuttaa ison vastusvoiman ja ison oikaisevan momentin sekä pyrkii kääntämään venettä tuuleen. Peräsin on nousevassa aallossa ja se vastustaa jossain määrin tuuleen kääntymistä.

Aallon pohjalla paluuvirrassa resultanttivirtauksen suuruudeksi tulee lähes 5 m/s ja kohtauskulmaksi useita asteita suojan puolelta. Vene pyrkii kääntymään voimakkaasti täysmyötäiselle. Peräsin on laskevassa aallossa ja pystyy vastustamaan kääntymistä vain hiukan, sillä virtaus on hyvin voimakas.

Myötäisellä siis aallolle noustaessa tuuli pyrkii kääntämään venettä tuuleen. Masto liikkuu samalla taaksepäin, joten apparenttituuli kääntyy sivulle, eli purjeiden kannalta kurssia pitäisi laskea. Aallon pohjaan mentäessä masto liikkuu eteenpäin ja apparenttituuli kääntyy eteen eli kurssia pitäisi nostaa, muuta kölivirtaukset pyrkivät kääntämään venettä pois tuulesta.

Usein on totuttu ajattelemaan, että tässä vaiheessa aalto nostaa perää sivulle, mutta oikeampaa olisi ilmeisesti ajatella, että tämä voimakas aallonpohjan paluuvirtaus kääntää hetkellisesti venettä kölistä. Joka tapauksessa tilanne on päinvastoin kuin kryssillä: aallokkovirtaukset pyrkivät kääntämään venettä täsmälleen eri rytmissä kuin purjeet.


 

 

 

 

 

keskiviikko 17. helmikuuta 2021

Miksi ajamme kiville?

 

Karilleajo, kivilleajo, pohjakosketus,… rakkaalla lapsella on monta nimeä. Karilleajo on Suomen vesillä alati vaaniva uhka. Veneilyn vaativuudesta Itämerellä kertoo jotain se, että 70% EU:n merimerkeistä on Suomessa ja Ruotsissa. Toiset välttävät karilleajoa muin ruttoa, toiset hyväksyvät sen osana veneilyä. Fakta kuitenkin on, että karilleajo on aina potentiaalisesti vaarallinen, maksaa paljon, aiheuttaa paljon vaivaa ja usein katkaisee lomamatkan.

Miksi ajamme karille? Ovatko kartat huonoja, navigointitaidot puutteellisia, vai mistä on kyse? Tein pienen kyselyn purjehtijoille Facebookin keskusteluryhmässä. Tulokset ovat alla.

Ylivoimaisesti suurin osa karilleajoista tapahtuu tutuilla kotivesillä. Näillä vesillä toki myös liikutaan eniten, mutta ehkä kuitenkin voisi ajatella, että tutut vedet tunnetaan. Toiseksi suurin osa karilleajoista tapahtuu navigointivirheen takia ja kolmas syy on enemmän tai vähemmän huoleton liikkuminen luotaamattomilla vesillä. Loput syyt koskevat lähinnä karttamateriaalin tai perimätietona kulkevien reittien yllättävyyksiä tai virheitä. Näiden osuus on kuitenkin yhteensä vain alle 20 % kaikista karilleajoista kyselyssä.

Lähes neljässä tapauksessa viidestä syy on siis ruorin ja kartan välissä, ja keskeisiä tekijöitä näyttää olevan yksi: ajamme karille koska luottamuksemme on liian vahvaa. Tutuilla vesillä ehkä ajatellaan että eihän täällä mitään satu, ja huomio herpaantuu. Luotamme liikaa osaamiseemme ja vaistoihimme. Navigointivirheet voivat luonnollisesti syntyä taitojen puutteesta, mutta nekin jäävät huomaamatta, kun luotamme liikaa omiin päätelmiimme. Luotaamattomilla vesillä liikkuessamme luotamme ilmeisesti hyvään tuuriin tai siihen että kykenemme välttämään karilleajon esimerkiksi teknisten apuvälineiden, kuten kaikuluotaimen, avulla. Luotamme hyvään tuuriin, osaamiseemme ja teknisiin laitteisiin liikaa.

Prosessiturvallisuudessa puhutaan ns. juustoreikämallista, jossa ajatellaan, että vaaraa torjuvat useat eri kerrokset, joissa kuitenkin on reikiä. Onnettomuudet sattuvat, kun eri kerrosten reiät osuvat kohdakkain ja vaara läpäisee ne.

Mitkä ovat veneilijän vaaraa torjuvat kerrokset? Voidaan erottaa ainakin tekninen navigointivarustelu ja navigointitaidot. Kokemuksen karttuminen auttaa ennakoimaan tilanteita ja hallitsemaan hankaliin tilanteisiin joutumista, mutta samalla todennäköisesti luottamus omaan osaamiseen kasvaa. Tekniset järjestelmiä on helppo täydentää varajärjestelmillä, ja navigointiosaamista on helppo kehittää kouluttautumalla. Mutta entä miten suojaudumme liialta luottamukselta? Tässä muutama ajatus.

1.       Älä luota itseesi: Epäile omaa toimintaasi koko ajan. Pohdi mittausten luotettavuutta. Pohdi paikannuksen luotettavuutta. Pohdi reittivalinnan luotettavuutta. Pohdi mahdollisuuksia, joissa olisit voinut tehdä päättelyvirheen. Ole ankara itsellesi.

2.       Älä luota kaveriin: Kiinnitä erityistä huomiota ohjaajan vaihtamisessa tilanneselvitykseen ja lähiajan reittiin sekä huomioitaviin vaaroihin. Tee reittisuunnitelma paperille, kartalle tai plotterille, jotta myös kaveri ymmärtää mitä tehdään.

3.       Älä luota vesiin: Ennakoi ja sopeuta toiminta valittuun reittiin. Väyläalueella voit ottaa rennommin ja keskittyä muuhun liikenteeseen, mutta jo kryssi väylällä edellyttää tervettä epäilystä.

4.       Älä luota laitteisiin: Seuraa dataa, tunnista ristiriidat ja reagoi nopeasti. Jos esimerkiksi kaiku näyttää vähemmän kuin kartan mukaan pitäisi, saatat olla väärässä paikassa. Toimi sen mukaan.

5.       Aisti kognitiiviset vaaratilanteet. Onko veneessä käynnissä jotain poikkeavaa? Lapsella hätä, riiteletkö puolison kanssa? Tuntuu julmalta olla keskittymättä näihin täysin, mutta toisessa vaakakupissa on navigointiturvallisuus!

6.       Jaa tehtäviä ja päättelyäsi. Jo pelkästään päättelyjen ja toimintojen selostaminen toiselle saattaa usein avata itsellesi virhepäätelmiä.

7.       Luota intuitioon. Alitajunnasta tunkee pinnalle ajatuksia, joita kannattaa kuunnella, vaikket heti ymmärtäisikään mikä on pielessä.