Interaktionen zwischen Schnee und Permafrost : Eine Grundlagenstudie im Oberengadin

Zürich

1994

145 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

9723

89774

Ueber die Interaktionen zwischen Schnee und Permafrost in den Alpen ist nur wenig bekannt. Lawinenschutz in Permafrostgebieten setzt Kenntnisse ueber die dort vorherrschenden Schneeverhaeltnisse und deren Wechselbeziehungen zum Untergrund sowie auch ueber die speziellen Eigenschaften von eisreichem, gefrorenem Untergrund voraus. Diese Studie beschreibt diese Verhaeltnisse erstmals systematisch an einem Beispiel im Oberengadin (GR) und liefert somit Grundlagen fuer die Wahl von Lawinenschutzmassnahmen, sowie auch Ansaetze fuer weitere Forschungsarbeiten. Der Kenntnisstand ueber die Verbreitung und Charakteristik von Permafrost in den Lawinenanrisszonen sowie den zugehoerigen Prospektionsmethoden wurde aus der Literatur fuer praktische Arbeiten zusammengefasst und mit dem Einsatz eines geografischen Informationssystems leichter zugaenglich gemacht. Im Untersuchungsgebiet Blockgletscher Murtel am Piz Corvatsch (GR) wurden an je zwei Standorten innerhalb und ausserhalb des Permafrostgebietes insgesamt 90 Schneeprofile aufgenommen und analysiert. Gleichzeitig erfasste ein automatisches Datenerfassungssystem im Intervall von 3 Stunden Schnee- und Untergrundtemperaturen. Innerhalb des hierzu aufgebauten Schneeinformationssystems Snowkryo konnten aus diesen Daten die signifikant unterschiedlichen Temperaturverhaeltnisse, Kornformverteilungen und Rammwiderstaende dargestellt werden. Weiter wurde der thermische Widerstand der Schneedecke und der bodennahe Waermefluss durch die Schneedecke berechnet. Innerhalb der Datenstruktur des Schnee-Informationssystems konnten die Felddaten mit dem Wachstumsmodell zur aufbauenden Metamorphose von Marbouty (1980) verknuepft werden. Die Sichtung von dokumentierten Lawinenungluecken im mutmasslichen Permafrostgebiet unter Beruecksichtigung der neu erarbeiteten Grundlagen ermoeglichte die Diskussion ueber Zusammenhaenge zwischen Permafrost, Lawinen und Lawinenverbau. Mit dem Aufbau des glaziologischen Informationssystem Kryo steht nun ein Mittel zur Verfuegung, um Felddaten standardmaessig auszuwerten, mit Computersimulationen zu verknuepfen und kartografisch darzustellen. Insbesondere kann das Programm Permakart auf der Basis des landesweiten Gelaendemodells Rimini die Permafrostverbreitung abschaetzen. Damit koennen nun fuer jedes Gebiet der Schweiz Permafrostkarten erstellt werden. Die Schneeuntersuchungen lieferten erste Grundlagen ueber die Intaktionen zwischen Schnee und Permafrost. Der bodennahe Temperaturgradient in der Schneedecke im Permafrost ist deutlich kleiner als ausserhalb der Permafrostzonen. Hingegen wird die Isolationsfaehigkeit der Schneedecke mit thermischen Widerstaenden bis 6 Grad Cm2/W von Permafrost nur schwach beeinflusst. Die bodennahen Waermefluesse erreichen Werte bis 4 W/m2. Die Waermemengen, welche in einem Winter durch die Schneedecke bei mittleren Schneehoehen transportiert werden, liegen im Permafrost in der Groessenordnung von 10 MJ/m2, ausserhalb je nach Schneehoeh bis 25 MJ/m2. Die Durchnaessung der Schneedecke erfolgt in den Permafrostgebieten einen halben bis ganzen Monat spaeter als ausserhalb. Die Untersuchungen zeigen neue Aspekte zur BTS-Methode (BTS = Basis Temperatur der Schneedecke). Neben der Bestaetigung der Methode konnten zwei neue Effekte postuliert werden: 1.) Erstmalig beobachtete thermische Koppelungen der Atmosphaere mit der Auftauschicht in Permafrost durch Schlote bei einer weniger als 60 cm maechtigen Schneedecke koennten die Untergrundtemperaturen im Winter senken. 2.) Mehrere Hinweise deuten auf einen moeglicherweise permafrostinduzierenden Herbstschneeffekt, welcher im Herbst den Untergrund stark auskuehlen wuerde. Ueber die Berechnung der Energiefluesse zur Oberflaeche konnte dieser Effekt simuliert und dessen Auswirkungen abgeschaetzt werden. Aufgrund der Analyse der Schneeprofile entstanden Faustregeln ueber den permafrosttypischen Schneedeckenaufbau. Die aufbauende Metamorphose ist in den basalen Schneeschichten in Permafrost ..