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Neue Klassifikation des Fliessverhaltens von Lawinen dank hochauflösenden Radarmessungen

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Anhand von hochauflösenden Radarmessungen im SLF-Testgelände Vallée de la Sionne konnte das Fliess- und Bremsverhalten sehr grosser Lawinen genauer beschrieben und neu klassifiziert werden. Ausserdem wiesen die Forschenden einen klaren Zusammenhang mit den Schneeeigenschaften nach. Die frei verfügbaren Messdaten sind eine wertvolle Grundlage, um Simulationsmodelle für Lawinen zu verbessern.

 

In einer vor kurzem veröffentlichten Studie haben Forschende des SLF und der Universität Durham 77 Lawinenabgänge ausgewertet und anhand ihres Fliessverhaltens klassifiziert. Die Lawinen wurden im SLF-Testgelände Vallée de la Sionne zum Teil künstlich ausgelöst, grösstenteils gingen sie aber spontan ab. Alle Lawinen wurden mit dem sogenannten GEODAR, einem hochauflösenden Radar, aufgenommen. Dieses Radar kann die Lawine über die gesamte Hanglänge mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung verfolgen. Dank seiner besonderen Konfiguration blickt es zudem durch die Staubwolke von Staublawinen hindurch und macht sonst verborgene Fliessprozesse im dichteren Fliessanteil sichtbar.

 

Sieben Fliesstypen und drei Bremstypen

Die Forschenden werteten die „Radarsignaturen“ der einzelnen Lawinen aus. Damit kann die bis anhin übliche Klassifikation in zwei Fliesstypen,  nämlich dichte Fliesslawinen und Staublawinen, feiner unterteilt werden. Die Forschenden schlagen eine neue Klassifikation für Lawinen vor, die sieben unterschiedliche Fliesstypen umfasst. So unterscheiden sie vier verschiedene Arten von dichten Fliesslawinen sowie zwei Typen von eher staubartigen Lawinen. Der siebte Lawinentyp ist charakterisiert durch „Schneebälle“, die den Hang herunterrollen.

Ausserdem zeigen die Radarmessungen, dass sich Lawinen auch in ihrem Bremsverhalten unterscheiden. Dieses lässt drei Typen unterscheiden. Die Forschenden stellten fest, dass das Bremsverhalten von Lawinen vor allem von der Schneetemperatur und vom Anteil an flüssigem Wasser im Schnee abhängt. So verlieren kalte, trockene Lawinen im Auslaufbereich laufend Masse an ihrem Ende, wodurch sie nach und nach „verhungern“. Wärmere und feuchtere Lawinen hingegen stoppen von der Front her, wobei sich die nachrutschenden Schneemassen auftürmen, oder sie können auch abrupt auf der ganzen Länge stoppen.

 

Komplexes Fliessverhalten bei sehr grossen Lawinen

Die Radarmessungen im Vallée de la Sionne zeigen weiter, dass insbesondere sehr grosse Lawinen nicht eindeutig einem der verschiedenen Fliesstypen zugeordnet werden können. Vielmehr beobachteten die Forschenden häufig, dass gleichzeitig an verschiedenen Stellen innerhalb einer Lawine unterschiedliches Fliessverhalten auftritt. Zudem kommt es häufig vor, dass der dominierende Fliesstyp während des Lawinenabgangs ändert, zum Beispiel wenn die Lawine im Lawinenzug zunächst trockenen und später nassen Schnee aufnimmt. Die nun veröffentlichen Daten legen nahe, dass die Annahmen, auf denen die aktuellen Simulationsmodelle für Lawinen beruhen, allenfalls zu sehr vereinfacht sind. Der Forschung steht daher vor der Herausforderung, die physikalischen Vorgänge in den verschiedenen Fliesstypen zu verstehen und diese bei der Weiterentwicklung von Lawinenmodellen zu berücksichtigen.

 

Open data

Die Radardaten der 77 Lawinen sind frei zugänglich. Allen Lawinenforschenden steht damit ein äusserst wertvoller Datensatz zur Verfügung, um das Fliessverhalten und die Kräfte von Lawinen genauer zu untersuchen und lawinendynamische Modelle zu verbessern.

 

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