Laev jätab merre jälje, millest saab välja lugeda selle kiiruse

02. november 2026

Laevanduses on olulised jälgimissüsteemid, et teha kindlaks piirkonnas seilavate laevade asukohti ja kiirusi. Kui need süsteemid on häiritud või tahtlikult välja lülitatud, siis lahenduseks võib olla laeva tekitatud lainete analüüsi kasutamine. Tallinna Reaalkooli õpilane Anna Egorova leidis oma uurimistöös, et veealuste rõhuanduritega salvestatud laevalainete põhjal on võimalik hinnata mööduvate laevade kiirust ning teatud juhtudel ka nende kaugust mõõtekohast. Õpilasuurimus “Laeva kiiruse ja kauguse määramine mõõtekohast laevalainete salvestuste alusel“ põhineb klassikalisel Kelvini laineteoorial ning tekkinud lainevälja spektraalanalüüsil.

Mustrid meredes

Merefüüsika on teadusharu, mis uurib, mõõdab ja mõtestab erinevaid protsesse ja mustreid meie planeedi meredes. Üheks selliseks mõõdetavaks suuruseks on laeva liikumisest tekkivad lained, mida võib võrrelda ka värskesse lumme jäetud jälgedega. Just nagu lumejälgede sügavuse, sageduse ja suuruse põhjal saab teha oletusi nende tekitaja omaduste kohta, annavad ka lained teavet neid tekitanud laeva kohta. Märg vagu, mille laev vette “künnab”, täitub hetkega, kuid vesi jääb rahutuks ning moodustab iseloomuliku lainemustri, mis levib üle pikkade vahemaade ning millest on võimalik selle laeva kohta nii mõndagi järeldada. Nii saab näiteks uurida varjatud laevaliiklust.

Anna Egorova kasutas oma uurimistöös laeva kiiruse hindamiseks veealuste rõhuandurite abil salvestatud laevalainete signaale ja spektrogramme. Kui tavaliselt kasutatakse spektrogramme akustikas, et jälgida ajas erineva sagedusega helilaineid (vt näiteks pilti enda tekitatud helist), siis sarnast lähenemist saab kasutada ka merepinna lainetuse uurimiseks. Spektrogramm annab visuaalse kujutise suurest heli- või lainepildist ning teatud mustrid võimaldavad eristada selle allika omadusi. Nii nagu heliruumis, järgivad ka veepinnal levivad lained kindlaid lainelevi seaduspärasusi. Laeva taga tekkiv iseloomulik lainemuster võib säilitada oma omadusi pikkade vahemaade taha levides.

Laevade jälgede ajamine Liivi lahes

Lainelevimise seaduspärasid ja lainemustreid kasutas Anna Egorova ka oma töös, rakendades spektraalanalüüsi Skulte sadama piirkonnas Lätis mööduvate laevade kiiruste ja kauguste kindlakstegemiseks. Selleks kasutas ta merepõhja paigutatud rõhusensorite aegridu, mille põhjal koostas spektrogrammid ning otsis neist laevalainetele iseloomulikke mustreid. Selline laevade tuvastamine otse lainevaatlustest on muutunud üha olulisemaks, eriti hiljutiste sündmuste valguses, kus Läänemere laevaliikluses on tähelepanu all arvukad “varilaevad“ ning laevaliikluse jälgimist võivad takistada GPS-segajad. Autor rõhutas, et sellise märja jälje „kuulamisel“ on mitmeid praktilisi eeliseid, sest laev võib püüda enda jälgimist varjata erinevate tehnoloogiliste vahenditega, kuid veepinnale levivaid laineid ta siiski vältida ei saa.

Töös näitas Anna, et lainelevi omadusi kasutades osutus võimalikuks tuvastada lainete andmetest mitmeid Riia lähedal asuva Skulte sadama piirkonnast möödunud laevu. Täpsemad hinnangud sai autor anda laevade kiirustele, samas kui kauguse määramine osutus ebamäärasemaks, kuna see on seotud mitmete ligikaudsete parameetrite ning lainete levimise tingimustega. Erijuhtudena tuvastati ka mõned laevalainete kauglevi juhtumid, kus eritüüpi mittelineaarsed soliton-tüüpi lained ehk solitonid võisid pärineda kaugel avamerel sõitvatelt laevadelt. Solitonid on koonduvad lained, mis säilitavad levimisel oma kuju ja sageduse mitmete tundide jooksul ning võivad seega levida üle avamere kümnete kilomeetrite kaugusele.

Anna Egorova uurimistöö „Laeva kiiruse ja kauguse määramine mõõtekohast laevalainete salvestuste alusel“ pälvis 2026. aasta õpilaste teadustööde riiklikul konkursil gümnaasiumiastmes I preemia ja Tallinna Tehnikaülikooli eriauhinna. Tööd juhendas Tallinna Tehnikaülikooli mereteadlane Tarmo Soomere. Lisaks valiti Anna esindama Eestit teaduskonkursil Regeneron International Science and Engineering Fair (ISEF 2027) Ameerika Ühendriikides.

Uurimistööga saab põhjalikumalt tutvuda õpilaste teadusajakirja Akadeemiake 2026. aasta numbris.

Kokkuvõtte koostas: Ilja Maljutenko (TalTech, Meresüsteemide instituudi vanemteadur)

Lugu ilmus ka teadusportaalis Novaator.