3. Hüdrosfäär

Vooluveekogud, s.o ojad ja jõed, kulutavad ja kuhjavad pinnavorme ning kujundavad Maa pinnamoodi. Vaatame lähemalt jõgede ja ojade veerežiimi ning selle sõltuvust koha geograafilistest iseärasustest, sealhulgas kliimast. Vooluveekogusid on arvukamalt mäestikes ja niiske kliimaga tasandikel ning vähem kuiva kliimaga kõrbeis ning jääkattega polaaraladel.

Vooluveekogud jagunevad ajutisteks (esinemisaeg paarist nädalast paari kuuni) ning alatisteks (voolavad aasta ringi). Kuna suurem osa maailma jõgedest, kaasa arvatud pikimad ja veerohkeimad, on alatised vooluveekogud, uurime pisut põhjalikumalt, kuidas nende veevool kujuneb, kuidas see aasta jooksul muutub ning millest muutused sõltuvad.

Mida kauem vooluvesi oma sängi kulutab, seda selgemalt kujuneb välja jõe kuju lähtest suudmeni ehk pikiprofiil. Pikaajalise kulutuse lõpptulemusena kujuneb pikiprofiil harilikult välja selliselt, et lang e sängi kalle on ülemjooksul suurim ning alamjooksul väikseim.

Suurema languga ülemjooksul voolab vesi kiiremini ning kulutab sängi põhja tugevamini. Alamjooksu suunas voolu kiirus kahaneb ning vee hulk sängis suureneb. Kui vool on aeglane, kulutab jõgi rohkem sängi külgi ning ülemjooksult kaasa haaratud settematerjal hakkab tasapisi sängi põhja kuhjuma. Erandi moodustavad näiteks need Eesti jõed, mis langevad Põhja-Eesti paekaldalt – neil on suurim lang just jõe alamjooksu lõpuosas (vt allpool olevat joonist).

Kõvade ja kulumisele vastupidavate kivimite vaheldumisel pehmete kivimitega kujunevad jõgede pikiprofiilid väga ebatasaseks. Jõesängides esineb kitsendeid ehk kärestikke, millest vesi suure energia ja kiirusega läbi voolab. Sageli esineb voolusängides astanguid, mis võivad olla kümneid ja sadu meetreid kõrged ning millelt vesi kukub jugadena alla. Kui joad laskuvad üksteise järel mitmelt astangult, nimetatakse seda kaskaadiks. Suurema languga lõigud ehk kosed, kus vesi suure kiirusega allapoole voolab, vahelduvad pikkade laugemate lõikudega. Euroopas kohtab arvukalt kaskaade näiteks Norras Skandinaavia mäestiku läänenõlval. Eesti suurimad joad on Jägala ja Keila juga.

Jõed ja ojad saavad alguse allikaist, liustikest, soodest ning järvedest. Lisaks põhjaveele saavad jõed vett ehk toituvad ka igilume, liustike ja talvise lumikatte sulamisest, teistest veekogudest ning vihmast. Jõe toitumine määrab suuresti ära ka tema veerežiimi.

Äravool ja veerežiim

Vee hulka, mis piki jõe voolusängi kõrgemalt madalamale liigub, nimetatakse jõe äravooluks. Suurematel jõgedel (Amazonas, Mississippi) on äravool suurem, väiksematel (Murray, Purtse) on see väiksem. Kõik maailma jõed on sarnased selle poolest, et aasta jooksul äravool muutub. Äravool sõltub mitmesugustest teguritest. Esiteks on olulised muidugi ilmastikutingimused, eriti sademed. On loogiline, et vee hulk ja seega ka äravool sõltuvad sademetest, st saju hulgast, kestusest, intensiivsusest ja sellest, kuidas sademed valgla (maa-ala, millelt vesi sellesse veekogusse voolab) piires jaotuvad. Nii näiteks on Kongo jõe veerohkus otseselt tingitud aastaringsetest suurtest vihmasadudest. Samuti on oluline aurumine, mis omakorda sõltub õhutemperatuurist ja –niiskusest, tuule kiirusest jms. Teiseks mõjutavad äravoolu koha geograafilised omadused, nagu näiteks valgla suurus ja kuju, absoluutne ja suhteline kõrgus, kaldpindade nurk ja langu suurus, läbivool järvedest, veehoidlatest, soodest, valgla taimkate, muld, maakasutus. Nii näiteks on Põhja-Jäämerre suubuvad Venemaa suured jõed – Ob, Jenissei, Kolõma jt – suvel veerohked igikeltsa sulamise ning vähese aurumine tõttu; Soome ja Rootsi jõgedes on suvi läbi rohkesti vett sõltumata sellest, kui palju sajab, sest suurem osa jõgedest voolab läbi järvede. Alpidest ja teistest mäestikest lähtuvad jõed saavad vett juurde oruliustike sulamisest ning suurematest vihmasadudest kõrgmäestike tuulepealsetel nõlvadel.

Jõed kannavad oma teekonnal kaasahaaratud kivimmaterjali kiiresti ühest kohast teise. Põllu- ja karjamaadelt ning asulatest võib jõgedesse sattuda suurel hulgal ka reoaineid, eelkõige lämmastiku- ja fosforiühendeid, mis kanduvad kiiresti suurte vahemaade taha ning halvendavad veekogude ja nende lähiümbruse keskkonna seisundit. Lämmastik ja fosfor on taimedele vajalikud toitained, mis liiga suurtes kogustes muutuvad reoaineteks ning on eluslooduse arengule mitmel moel kahjulikud. Nii näiteks võib lämmastiku üleküllus ergutada veetaimede kiiret kasvu. Kui taimi on liiga palju, siis on veevahetus häiritud, lagunevad taimed tarbivad kogu vees lahustunud hapniku ning takistavad valguse pääsemist sügavamatesse veekihtidesse. Lämmastiku- ja fosforirohke vesi on ohtlik ka inimeste tervisele.

Jõgede äravoolu mõõduks on vooluhulk. See on vee kogus kuupmeetrites või liitrites, mis ühe sekundi jooksul läbib jõe ristlõiget. Seda, kuidas jõe vooluhulk mingi pikema aja, harilikult aasta, jooksul muutub, nimetatakse jõe veerežiimiks. Jõgede vooluhulkade hooajalist muutlikkust kajastavad graafikud ehk hüdrograafid annavad hea ülevaate jõgede veerežiimist.

Jõgede veerežiim sõltub nagu äravoolgi valgla kliimatingimustest, pinnaehitusest, muld- ja taimkattest ning maakasutusest. Neist kõige tähtsamad on kliimategurid. Veetaseme aastased kõikumised tulenevad jõgede valgaladel valitsevatest kliimatingimuste iseärasustest ja nende alusel võib maailma jõed jagada rühmadesse (vt tabel konspekti lõpus). Maailmas on piirkondi, kus jõed on vaid ajutised ning juhuslikest sademetest toituvad, näiteks troopikavöötme kõrbetes Saharas, Araabia poolsaarel jm. Paljud karstialade jõed on samuti ajutise vooluga, näiteks Pandivere kõrgustikul. Suurte jääkilpide ja liustike aladel, eelkõige Antarktikas ja Gröönimaal puuduvad jõed hoopiski.

Need maailma pikemad jõed, mis voolavad enam-vähem meridionaalselt (põhja-lõunasuunaliselt), läbivad oma teekonnal lähtest suudmeni mitut kliimavöödet. Sellised jõed saavad sageli alguse mäestikest ning voolavad kesk- ja alamjooksul tasandikel, näiteks Mississippi, Jenissei, Niilus, Volga jt. Nende veerežiim on väga keerukas ning neis põimuvad paljude eelkirjeldatud tüüpide tunnused. Nii näiteks saab Jenissei jõgi kevadel vee esmalt lume sulamisest, millele hiljem lisandub Sajaani mäestike lume sulamisvesi ning alamjooksul igikeltsa sulamisvesi. Kuna Jenissei suue on külmemal alal, hakkab lumi seal sulama hiljem kui ülemjooksul. Sellest tulenevad suured kevadised üleujutused jõe keskjooksul.

Eesti jõgede, nagu enamiku teistegi parasvöötme jõgede, aastases äravoolus võib eristada kahte kõrgvee- ja kahte madalveeperioodi. Kevadist, lume sulamisest tingitud, ning sügisest, rohketest sademetest ja väikesest aurumisest tingitud kõrgveeperioodi nimetatakse vastavalt kevadiseks ja sügiseseks suurveeks. Talvel ja suvel valitsevad madalamad veeseisud. Eriti madal on vesi talvel, suvel veetase kõigub ning oleneb enam sademete hulgast.

Miks külmal talvel ei sõltu veetase sademete hulgast?

Eesti jõgede äravool sõltub suuresti ka sellest, milliseid maastikke nad oma teel läbivad. Veetaseme kõikumisi vähendavad oluliselt sood ja järved – näiteks läbi Soomaa voolaval Pärnu jõel või läbi Paunküla veehoidla voolaval Pirita jõel on veerežiimid suhteliselt ühtlased.

Jõgede toitumise järgi eristatakse Eestis näiteks allikatoitelisi jõgesid, millel esineb suhteliselt kõrge veeseis ka suvisel ajal, näiteks Kunda jõgi. Omaette rühma moodustavad saartel voolavad jõed, mille veeseis sõltub peaaegu täielikult sademeteveest ning seetõttu on äravool väga ebaühtlane.

Mõned näited hüdrograafidest: Amazonase, Narva jõe ja Mississippi hüdrograafid

Hüdrograaf koostatakse ühe kindla koha, mitte terve jõe kohta. Ühe jõe kohta saab koostada mitu erinevat hüdrograafi, olenevalt mõõtmiste tegemise paigast.