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Schneedeckenvariabilität

Weiss verschneit und friedlich zeigt sich die Landschaft. Doch was verbirgt sich in der Schneedecke? Sicherheitsverantwortliche und Skitourengeher möchten möglichst genau wissen, wie die Schneedecke im Anrissgebiet einer Lawine oder an einem Abfahrtshang beschaffen ist. Hat der letzte Schneefall eine gefährliche Schwachschicht überdeckt oder der Wind irgendwo ein Schneebrett geschaffen?

Wenn sich eine Schneebrettlawine löst, hat sich vorher ein Bruch in der Schneedecke gebildet. Wo ein solcher Bruch entsteht und wie weit er sich ausbreitet, hängt von den Eigenschaften des Schneebretts und der darunterliegenden Schwachschicht ab – Eigenschaften, die räumlich variieren. Für eine möglichst zuverlässige Lawinenprognose ist deshalb nicht nur die vertikale Schichtung der Schneedecke, sondern auch deren flächige Variabilität relevant. Die Wissenschaftler der Gruppe Lawinenbildung gehen den Ursachen, Ausprägungen und Auswirkungen der Schneedeckenvariabilität auf den Grund (Abb. 1).

Feldmessungen    
Abbildung 1: Die Feldmessungen erfolgen nach vorgegebenem Schema in einem Geländekessel mit verschiedenen Expositionen.    

Um die flächige Variabilität im Gebirge zu erfassen, ist es wichtig, viele Messungen auf engem Raum durchführen zu können. Fernerkundungsmethoden finden auf diesem Gebiet schon Anwendung, jedoch sind verlässliche Informationen aus der Schneedecke bisher noch spärlich – insbesondere zur Schneedeckenstabilität. Nur mit Stabilitätstests vor Ort kann man untersuchen, wie anfällig ein Schichtübergang auf ein mögliches Versagen ist. Diese Tests erlauben, die Stabilität an einem Punkt im Gelände abzuschätzen, sind aber aufwendig. Mithilfe des am SLF entwickelten Schneepenetrometers (Abb. 2) können hingegen verschiedene Eigenschaften der Schneedecke in wenigen Sekunden erfasst werden. Neue Untersuchungen erlauben jetzt erstmals, das Penetrometersignal mit der Schneedeckenstabilität zu verknüpfen. Mit Bruchmodellen, die mit Penetrometerdaten gefüttert werden, lässt sich der Ausgang eines Stabilitätstests simulieren. So erspart man sich das Aufgraben der Schneedecke und kann mit Hilfe des Penetrometers binnen kurzer Zeit an vielen Orten im Feld die Stabilität abschätzen. Mittels Interpolation zwischen den Messpunkten entsteht so ein räumliches Bild der Schneedeckenstabilität im Gelände (Abb. 3).

SMP    
Abbildung 2: Das SLF hat das Schneepenetrometer entwickelt. Mit ihm messen die Wissenschaftler den Widerstand, der entsteht, wenn die Spitze des Messgerätes in die Schneedecke eindringt. Damit können Eigenschaften der Schneedecke, z. B. ihre Härte, in wenigen Sekunden erfasst werden.    

Wie jedoch entsteht die Variabilität der Schneedecke? Wind ist sicherlich ein prominenter Einflussfaktor und sorgt in Wechselwirkung mit der Topographie für unterschiedliche Schneeablagerungen. Der Schneedeckenaufbau ist also keinesfalls rein zufällig, sondern das Produkt von Witterung und Gelände. Die SLF-Wissenschaftler arbeiten heute daran, die genauen Prozesse dahinter zu erforschen. Dazu vergleichen sie die gemessene Variabilität mit Witterungsbedingungen, die sie mit kleinskaligen, numerischen Modellen simulieren. Ist der Zusammenhang bekannt, lässt sich in Zukunft die Variabilität prognostizieren.

Interpolation    
Abbildung 3: Interpolation von Schneedeckeneigenschaften, wie der kritischen Risslänge, zeichnen ein flächiges Bild der Stabilität. Hier in einem kleinen Hochtal auf einer Fläche von etwa 0.1 km2.    

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