Lähdekoodi sivulle Viipymä

'''Veden viipymä''' eli '''viipymä'''<ref name=tt1/> tarkoittaa teoreettista [[aika]]a, jonka kuluessa jonkin vesistösysteemin vesivarasto uusiutuu kertaalleen. Viipymä lasketaan tavallisesti jakamalla vesivaraston varastotilavuus sen läpivirtaamalla. Läpivirtaamalla tarkoitetaan yleensä joko tulovirtaamien eli tulojokien tai  laskuvirtaamien eli laskujokien kuljettaman veden [[virtaama]]a. Yleisimmät [[suure]]en soveltamiskohteet ovat järvet, joet ja jäätiköt.<ref name=tt1/><ref name=tt2/>{{efn|name=en}}

== Viipymän laskeminen ja ilmoittaminen ==
=== Ulkoisten suureiden avulla ===
Viipymän <math>T</math> laskennallinen suure määritellään tilavuudeltaan <math>V</math> olevalle vesistölle seuraavasti:<ref name=hydro3/>
:<math>T=\frac{V}{O+E}=\frac{V}{R+P},</math>
missä <math>O</math> laskuvirtaama, <math>E</math> on [[haihdunta]], <math>R</math> on valunta (eli tulovirtaama) ja <math>P</math> [[sadanta]]. Viipymät ilmoitetaan yleensä vuorokausina, kuukausina tai vuosina. Toinen tapa ilmaista viipymä on kertoa, montako kertaa järven vesi vaihtuu vuodessa. Ensimmäisessä kaavassa tilavuutta verrataan järvestä poistuvaan vesivirtaamaan, ja toisessa tulevaan vesivirtaamaan. Viipymän yhtälössä oletetaan, että varastoaltaan vesi sekoittuu esteettä, jolloin veden viipymä tarkoittaa varastoaltaan [[Vesi|vesimolekyylien]] viipymisen [[Tilasto|tilastollista]] [[Aritmeettinen keskiarvo|keskiarvoa]]. Oikeassa järvessä on kuitenkin lahtia ja matalikkoja, eri syvyyksiin kerrostunutta vettä ja kasvillisuuden eristämiä vesialueita. Järvenosien eri alueilla on erilaiset viipymät, joka tekee todellisuutta vastaavan viipymän laskemisesta vaikeaa.<ref name=hydro3/>{{efn|name=en}}

=== Sisäisten ominaisuuksien huomioiminen ===
Järvelle voidaan laskea viipymä tietylle järven osalle kuten esimerkiksi lahdelle, syvyyssuunnassa eri vesikerroksille tai tietylle syvänteelle. Nämä arvot antavat tarkemman kuvan järvenosien välisestä vedenkierron dynamiikasta.{{efn|name=en}}

Eri järvenosien viipymän luonne voidaan selvittää kahdella tavalla: [[mittaaminen|kenttätyöllä]] tai [[Matemaattinen malli|matemaattisella mallinnuksella]]. Kenttätyössä kerätään esimerkiksi veneellä liikkuen mittausarvoja eri puolilta järveä sen eri syvyyksistä. Mittaukset voidaan myös järjestää veden alla kelluvilla poijuilla, jotka voivat samalla kulkeutua veden virtauksien mukana. Vanha käytäntö on ollut sekoittaa veteen nestemäinen merkkiaine, jonka leviämistä järveen seurataan. Merkkiaine voi olla jokin laboratorioissa kemiallisesti helposti havaittava aine tai esimerkiksi mittareilla helposti mitattava [[Radioaktiivisuus|radioaktiivinen]] [[isotooppi]]. Matemaattisella mallinnuksella luodaan järvestä karttojen ja [[Kaikuluotaus|syvyysluotauksen]] avulla tietokonemallinnos, johon lisätään joitakin veden fysikaalisia ominaisuuksia [[Simulointi|simuloivia]] prosesseja. Esimerkiksi veden virtaukset, [[Lämpötilakerrostuneisuus (limnologia)|lämpötilakerrostuminen]] ja tuulen vaikutukset voidaan ottaa mallinnoksessa huomioon. Tarkemmissa tutkimuksissa sovelletaan käytännössä sekä kenttätyön tuloksia että mallinnoksen laskelmia yhtäaikaa.<ref name=d24/>{{efn|name=en}}

Eri järvenosien viipymällä on se merkitys, että veden sisältämät ravinteet ja haitalliset aineet kulkeutvat virtaavan veden mukana. Ravinteet ylläpitävät elämää, joka kuollessaan alkaa kuluttamaan happea. Myös haitallisten aineiden vaikutusaika on riippuvainen järvenosan viipymästä.<ref name=d24/><ref name=hydro2/>

== Viipymäaikoja luonnon vesikierrossa ==
Maapallon veden määrän on pitkällä aikavälillä ajateltu olevan vakio. Maapallon [[Veden kiertokulku|vesi kiertää]] jatkuvasti meren, ilmakehän ja mantereiden välillä. Vedenkierron jatkuva prosessi saa energiansa maan [[Painovoima|painovoimasta]], maaperässä olevasta [[Maalämpö|maalämmöstä]] ja auringon tuottamasta [[lämpösäteily]]stä. Vesikierron aiheuttamia ilmiöitä ovat esimerkiksi seuraavat havainnot: merestä haihtuu ilmakehään [[vesihöyry]]ä, joka sataa takaisin meriin tai mantereen ylle. Mantereelle satanut vesi joko kerrostuu [[Jäätikkö|jäätiköiksi]], haihtuu takaisin ilmaan vesihöyryksi, imeytyy maahan [[Pohjavesi|pohjavedeksi]] tai aloittaa pintavaluntansa kohti meriä. Pintavaluntana vesi joutuu virtavesijärjestelmiin, joissa vesi kulkeutuu virtavesien ja järvien kautta takaisin mereen. Maahan imeytynyt vesi voi palata pintavaluntaan tai painua pohjavetenä syvemmällekin. Erityisen reitin saa se vesi, joka joutuu [[Mannerlaatta|mannerlaatan]] pohjavetenä [[alityöntö]]liikkeen takia syvälle [[Maankuori|maankuoren]] alle. Maankuoren alta vesi palaa takaisin ilmakehään [[Tulivuorenpurkaus|tulivuorenpurkauksina]].<ref name=hydro/>

Veden viipymä edellä kuvatuissa tilanteissa vaihtelee suuresti. Koko vesimäärä vaihtuu vesijärjestelmässä keskimäärin kerran noin 8&nbsp;000 vuodessa. Suurin osa vedestä on merivettä (96,5&nbsp;%<ref name=hydro/>), joka vaihtuu 3&nbsp;000 vuodessa. Jäätiköillä keskimääräisen viipymän on laskettu olevan 8&nbsp;300 vuotta ja pohjavedellä sen on arvioitu olevan 330–5&nbsp;000 vuoden sisällä. Suomessa on havaittu maaperän pohjaveden vaihtuvan paljon nopeammin kuin kallioperän pohjaveden. Pintavalunnassa tilanne on hyvin erilainen. Virtavesissä veden viipymä on keskimäärin 14 vuorokautta, mutta suurissa järvissä jopa vuosia tai vuosisatoja. Ilmakehässä vesi viipyy 10 vuorokautta ja biosfäärissä 7 vuorokautta. Mannerjäätiköissä voi pinnalle satavan lumen viipymä olla kuukausia tai vuosia, mutta syvemmälle jäätikköön kerrostuneella lumella voi kestää satoja tuhansia vuosia päätyä takaisin mereen.<ref name=korkka/>

== Huomautuksia ==
{{Huomiolista|viitteet=
* {{efn|name=en|Teksti on luettu englanninkielisen Wikipedian artikkelista [[:en:Lake retention time]] ja sen asia on sieltä suora käännös. Tekstiin ei ole merkitty lähteitä ja siinä voi terminologisia ongelmia. Viitattu 29.9.2020}}
}}

== Lähteet ==
{{viitteet|viitteet=
* <ref name=tt1>[http://tieteentermipankki.fi/wiki/Nimitys:viipym%C3%A4 viipymä], tieteentermipankki.fi, viitattu 26.9.2020</ref>
* <ref name=tt2>[https://tieteentermipankki.fi/wiki/Ymp%C3%A4rist%C3%B6tieteet:viipym%C3%A4 viipymä], tieteentermipankki.fi (ympäristötieteet), viitattu 26.9.2020</ref>
* <ref name=korkka>Korkka-Niemi, K. & Salonen, V.-P.: Maanalaiset vedet - pohjavesigeologian perusteet ([http://fi.opasnet.org/fi/Veden_ja_aineiden_kulkeutuminen referoitu]),  1996, Turun yliopiston täydennyskoulutuskeskus, Turku</ref>
* <ref name=hydro>{{Kirjaviite|Tekijä= Leppäranta, Matti & Virta, Juhani & Huttula, Timo |Nimeke= Hydrologian perusteet | Vuosi=2017 | Julkaisija=Helsingin yliopisto | Sivu =7–8 | www=https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/241220/Hydrologian%20perusteet.pdf?sequence=12}}</ref>
* <ref name=hydro2>{{Kirjaviite|Tekijä= Leppäranta, Matti & Virta, Juhani & Huttula, Timo |Nimeke= Hydrologian perusteet | Vuosi=2017 | Julkaisija=Helsingin yliopisto | Sivu =183–188 | www=https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/241220/Hydrologian%20perusteet.pdf?sequence=12}}</ref>
* <ref name=hydro3>{{Kirjaviite|Tekijä= Leppäranta, Matti & Virta, Juhani & Huttula, Timo |Nimeke= Hydrologian perusteet | Vuosi=2017 | Julkaisija=Helsingin yliopisto | Sivu =93–100 | www=https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/241220/Hydrologian%20perusteet.pdf?sequence=12}}</ref>
* <ref name=d24>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.hydromod.de/Eurolakes/results/D24.pdf | Nimeke =D24: Realistic Residence Times Studies | Tekijä =Duwe, Kurt & al. | Tiedostomuoto =PDF | Selite =sarjasta: Integrated Water Resource Management for Important Deep European Lakes and their Catchment Areas | Julkaisu =hydromod.de | Ajankohta =11.12.2007 | Julkaisupaikka = | Julkaisija =EUROLAKES-hanke | Arkisto = https://web.archive.org/web/20070126234235/http://www.hydromod.de/Eurolakes/results/D24.pdf | Arkistoitu = 26.1.2007 | Viitattu = 30.9.2020 | Kieli ={{en}} }}</ref>
}}
{{Käännös|:en:Lake retention time}}
[[Luokka:Hydrologia]]