Vuorovesi

Vuorovedeksi kutsutaan Kuun ja Auringon painovoiman sekä Maan pyörimisliikkeen aiheuttamaa merenpinnan laskua ja nousua. Auringon painovoiman vaikutus on noin puolet Kuun painovoiman vaikutuksesta. Vedenpinnan korkeinta vaihetta kutsutaan vuokseksi ja matalinta vaihetta luoteeksi. Vuoroveden seurauksia ovat esimerkiksi maaperän syöpyminen, voimakkaat virtaukset ja hyökyaallot (tietyissä olosuhteissa).
Vuorovesi-ilmiö esiintyy myös ilmakehässä ja Maan kiinteissä osissa. Merenpinnan korkeuden vaihteluita synnyttävät myös tuulet ja ilmanpaine-erot. Paikalliset maantieteelliset tekijät voivat johtaa jopa yli kymmenen metrin vuorovesivaihteluun.

Vuorovesien synty

Kuun ja Auringon painovoimat aiheuttavat vuorovesi-ilmiön. Kuun vaikutus on suurin, ja sen osuus koko ilmiöstä noin kaksi kolmasosaa. Maapallon Kuun puoleiselle puolelle syntyy vuorovesipullistuma, koska tässä pisteessä Kuun vetovoima on hieman keskimääräistä suurempi, ja vesi siirtyy siksi hieman keskimääräistä enemmän Kuuta kohti. Vastaavasti vastakkaisella puolella maapalloa Kuun aiheuttama painovoima on hieman keskimääräistä pienempi, ja siksi vesi asettuu hieman keskimääräistä kauemmaksi Kuusta. Näin syntyy toinen vuorovesipullistuma: Kuun puoleiselle sivulle vuoksi ja vastakkaiselle sivulle vastavuoksi sekä niiden välille luode.
Aurinko aiheuttaa samalla tavalla kaksi vuorovesipullistumaa planeettamme pinnalle. Aurinko on kauempana kuin Kuu mutta vastaavasti paljon massiivisempi. Siksi Auringon synnyttämä vuorovesivaikutus on 46 prosenttia Kuun aiheuttamasta vaikutuksesta. Myös muut planeetat aiheuttavat vuorovesi-ilmiöitä, mutta ne ovat äärimmäisen heikkoja. Esimerkiksi Jupiterin vuorovesivaikutus on noin kolme miljoonasosaa Kuun vastaavasta.
Tässä vuorovesimallissa oletetaan, että Maa on aluksi tasasyvyisen meren peitossa. Todellisella maapallolla merenpohjan muoto, mantereet sekä erilaiset kitkavoimat estävät vapaat virtaukset. Tämä johtaa siihen, että rannikoille syntyy eteneviä vuorovesiaaltoja, jotka tuottavat selvästi avomerta suuremmat vuorovedet. Nämä tekijät ovat myös syynä siihen, että vuoksi ei välttämättä ajoitu samalle hetkelle, jona Kuu on havaintopaikalla korkeimmillaan. Vuoroveteen vaikuttavat muun muassa rantaviivan muodot, meren syvyyssuhteet ja coriolis-ilmiö. Suurimmillaan vuoroveden vaihteluväli on kapeissa merenlahdissa ja jokien suissa. Sisä- ja sivumerissä, kuten Itämeressä ja Välimeressä, vuorovedenvaihtelua ei juurikaan huomaa.
Täydenkuun ja uudenkuun aikana Aurinko, Maa ja Kuu ovat samalla suoralla. Tällöin Kuun ja Auringon synnyttämät vuorovesihuiput osuvat samaan aikaan, ja syntyy tavanomaista voimakkaampi vuorovesi eli tulvavuoksi ja -luode. Sitä vastoin Kuun ensimmäisen ja viimeisen neljänneksen aikana nousuvesi jää tavallista matalammaksi, eli esiintyy vajaavuoksi.

Vuoroveden vaikutuksia

Vuorovesi aiheuttaa voimakkaita virtauksia, jotka muokkaavat rannikoita ja jokisuita määräten rannikoilla elävien eliöiden elämänrytmin. Jopa 5 metriä sekunnissa kulkevaa vuoroveden virtausta voidaan käyttää hyväksi merenkulussa, ja se vaikuttaa muun muassa satamaliikenteeseen: osaan satamista voidaan liikennöidä vain vuoksen eli nousuveden aikana. Varsinkin isommissa satamissa on laskettu hyvin tarkkaan veden korkeuden vaihtelut, jotta laivaliikenteessä olisi tiedossa, pääseekö satamaan ja sieltä pois. Voimakkaasti pakeneva vuorovesi voi kuljettaa veneet tai uimarit ulapalle aiheuttaen vaara- ja onnettomuusriskin. Vuoksen vaikutuksesta esimerkiksi Amazonjoen vesi voi nousta hyökyaaltoina jopa 800 km jokien yläjuoksulle. 
Vuorovesi-ilmiö vaikuttaa meriä vastaavasti myös ilmakehään. Tällä on havaittu olevan noin 1 prosentin vaikutus kokonaissademäärään. Vuoksen kohdalla ilmanpaine on suurempi kuin luoteen kohdalla. Tämä nostaa vuoksen lämpötilaa, minkä takia kastepiste nousee, eli sateen saamiseksi vaaditaan enemmän vettä.
Vuoroveden virtauksia käytetään hyväksi vuorovesivoimaloissa.

Vuorovesi Suomessa

Kemiön ja Perniön rajalla sijaitseva vuonna 1844 rakennettu Strömman kanava on Suomen ainoa paikka, jossa vuorovesi-ilmiön voi havaita. Itämeri on niin pieni, että siinä ei vuoroveden vaihtelua näy juuri lainkaan. Itämeren virtaukset aiheuttavat lisäksi sen, että nousu- ja laskuvesi tulevat vain kerran vuorokaudessa. Ilmanpaineen erot Itämeren pohjoisosan ja eteläosan välillä nostavat ja laskevat veden pintaa enemmän kuin vuorovesi, joten senkin takia vuorovesi jää huomaamatta. Itämeren veden korkeuteen vaikuttavat pääasiassa tuuli, ilmanpaine ja virtaus Tanskan salmien läpi, talvella myös mahdollisen merijään tuomat vaikutukset.