Tõusu- ja mõõnalained

Miks tekitab jõkke sisenev ja piki seda üles liikuv tõusuvesi turbulentse seina, mida nimetatakse tõusulaineks ning mis võib teatud jõeosast üle levides oluliselt vee sügavust suurendada? Mõnel jõel (näiteks Severni jõel Inglismaal) võib mööda jõge üles liikuv laine olla teatud juhtudel (tõus peab olema õige) piisavalt kõrge, et sellel mitu kilomeetrit lainelauaga sõita.

Ammu enne seda, kui lainelauaga sõitmisest kujunes spordiala, sättisid kalurid teadlikult oma paate jõesuudmele, et tõusulainega vastuvoolu reisida. Selline rakendus oli paraku teadmata Kuningliku Mereväe kaptenitele ja laevameeskondadele, kes uurisid 1888. aastal Hiinas Qiantangi jõge. Ühel ööl, kui laevad olid jõel ankrus, kuulsid meeskonnad kohutavat möiratust. Umbes 30 minutit hiljem haaras tõusulaine laevad endaga kaasa ja kandis neid umbes kilomeetri vastuvoolu, kuigi laevadele oli antud käsk liikuda täiskäigul vastassuunas. Möiratuse põhjustas mäslev tõusulaine, mis oleks võinud laevad hukutada.

Vastus Tõusulaine võib tekkida siis, kui suur hulk vett liigub piki jõge vastuvoolu, tekitades kas siis ühe mäsleva veevalli või ühtlasema, lühikestest laineharjadest ja -orgudest koosneva seeria. Mõlema jaoks parimad tingimused on järgmised: 1) suur tõusu ja mõõna veetasemete vahe alas, kuhu jõgi suubub; 2) jõgi peaks olema madal, kaldus kallastega ja lehtrikujulise suudmega. Kui sügavamast veest tulevad pika lainepikkusega lained surutakse madalama veega jõesuudmesse ja seejärel jõkke, moodustab vesi veevalli. Lainepikkuse hüppe käigus suureneb laineharjade ja -orgude kõrgus ja sügavus ning laineharjade esikülg muutub järsumaks, kuni need murduvad laineorgudesse. Tulemuseks on ühtne veesein, mida tuntakse solitoni nime all ning mis liigub ülesvoolu ja normaalsele voolusuunale vastu. Lainevall võib olla hävitav, kui see paadimeest ootamatult tabab. Ajaloost on teada, kuidas 1843. aastal pühkis ootamatu äge tõusulaine kuulsa 19. sajandi kirjaniku Victor Hugo tütre Seine’i alamjooksul paadist minema ja et tüdruk ei osanud ujuda, ta uppus.