Die Menge der Sonnen- und Wärmestrahlung, welche die Schneeoberfläche erreicht, ist der wichtigste Faktor für die Schneeschmelze in Wäldern. Die Waldstruktur erzeugt "heisse" und "kalte" Strahlungsflecken, die durch Abschattung der Schneedecke und Erwärmung des Waldes räumlich sehr nahe beieinander liegen.
Sonnen- und Wärmestrahlung wird in der Regel mit individuellen Strahlungssensoren gemessen, aber die Verwendung dieser Instrumente an einem fixen Standort im Wald bedeutet, dass die Strahlungsgradienten zwischen den "heissen" und "kalten" Bereichen nicht erfasst werden. Um dieses Problem zu umgehen und Strahlung an möglichst vielen Orten direkt zu messen, haben wir bewegliche Radiometer-Plattformen entwickelt. Zudem hilft uns die Wärmebildtechnik, unser Verständnis der Walderwärmung zu verbessern.
Bewegliche Radiometer
Wir entwickelten eine motorisierte Seilbahnplattform, die kontinuierliche Messungen der Sonnen- und Wärmestrahlung auf die Schneeoberfläche entlang linearer Transekte in Wäldern durchführen kann. Eine zweite Plattform, bestehen aus Strahlungssensoren die auf einer Kardanaufhängung (einem motorisierten Kamerastabilisator) montiert sind, erlaubt es uns, räumliche Strahlungsmuster zu erfassen. Mit diesen beiden Systemen beobachten wir die zeitliche und räumliche Variabilität der Strahlung im Wald. Die Verknüpfung dieser Messungen mit Waldstrukturinformationen, wie z.B. hemisphärischen Bildern, die entlang derselben Transekte aufgenommen wurden, verbessert unser Verständnis darüber, wie die Strahlung durch die Waldstruktur kontrolliert wird. An Orten mit dichterem Wald erhält die Schneeoberfläche mehr Wärmestrahlung. Die Sonneneinstrahlungsmuster hängen von der genauen Position der Sonne relativ zu den Baumkronen zu jedem beliebigen Zeitpunkt ab und sind daher sehr komplex.
Wärmebilder
Einhergehend mit einem immer höheren Sonnenstand, nimmt im Frühling die Menge der Sonnenstrahlung, die den Wald durchdringt und die Bäume aufheizt deutlich zu. Wärmebilder haben gezeigt, dass in Lücken und lichten Wäldern, die einer hohen Menge an Sonnenenergie ausgesetzt sind, die Baumstämme bis zu 20°C höher sein können als die Lufttemperatur. In dichteren Wäldern und an schattigen Rändern bleiben die Baumstämme jedoch aufgrund fehlender Sonnenwärme kälter als die Lufttemperatur.
