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Schweizerischer Nationalfonds / Fonds national suisse

SNF: Bild des Monats Februar 2006: Energieaustausch zwischen Bergluft und Schnee beeinflusst Lawinengefahr und Gletscherschmelze

SNF: Bild des Monats Februar 2006: Energieaustausch zwischen 
Bergluft und Schnee beeinflusst Lawinengefahr und Gletscherschmelze
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Bern (ots)

Bild und Text unter:
http://www.presseportal.ch/de/galerie.htx?type=obs
Einzigartige Feldstudie auf dem Plaine Morte-Gletscher
Die Lawinengefahr und das Abschmelzen der Gletscher hängen stark 
vom Energieaustausch zwischen Bergluft und Schnee ab. Um diesen 
Prozess besser zu verstehen, sammeln Forschende der ETH Lausanne 
mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds einzigartige 
Daten auf dem Plaine Morte-Gletscher.
Wenige Bilder vermitteln stärker den Eindruck von Ruhe als eine 
tief verschneite Winterlandschaft. Für das menschliche Auge 
unsichtbar findet jedoch ein dynamischer Austausch von Energie 
zwischen Luft und Schneedecke statt. Ein präzises Verständnis 
dieses Energieaustausches ist notwendig, um verbesserte 
Lawinenwarnungen und Prognosen über die Gletscherschmelze machen zu 
können.
Im Januar und Februar 2006 führt ein vom Schweizerischen 
Nationalfonds unterstütztes Team von der ETH Lausanne auf dem 
Plaine Morte-Gletscher oberhalb von Crans-Montana Messungen des 
Wärme- und Feuchtetransports in Luftströmungen über Schneeflächen 
durch. Geleitet wird die Studie von Marc Parlange, Professor am 
Laboratorium für Fluidmechanik der Umwelt. Die im Feld ermittelten 
Daten dienen dazu, computergestützte Simulationen zu verbessern.
Die Forschenden haben in der Mitte des Plaine Morte Gletschers 
in knapp 3000 Metern Höhe eine Hightech-Messstation aufgebaut. Das 
Experiment entspricht einem Windtunnelversuch im Freien. Eine 
gitterartige Anordnung spezieller Richtmikrofone erfasst 
Schallwellen, die von winzigen Lautsprechern in die Windströmungen 
über der geschlossenen Schneedecke geschickt werden. Die auch als 
Sonic Anemomenter (Schall-Windmesser) bezeichnete Versuchsanlage 
ermittelt mehrmals pro Sekunde die Geschwindigkeit der Luftströme 
in drei verschiedenen Richtungen. Mit diesen Daten lassen sich die 
Windturbulenzen in sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung 
analysieren.
«Wenn der Wind durch unsere Versuchsanordnung bläst, erhalten 
wir schichtweise Informationen über Temperatur, Feuchte und 
Windgeschwindigkeiten», erklärt Marc Parlange. Daraus lässt sich 
ein dynamisches, dreidimensionales Abbild der Luftströmung 
berechnen. Die Auswertung der ersten Datensätze zeigt auf, dass 
sich im Wind regelmässige Muster bilden, die für den Transport von 
Energie zwischen kleinen und grossen Strukturen der Luftmassen von 
entscheidender Bedeutung sind. Die Modellierung des Plaine Morte 
Gletschers ist dabei erst ein Anfang. In einem späteren Schritt 
sollen auch Hanglagen modelliert werden.
Was in der Natur wirklich passiert, kann im Laboratorium nicht 
realistisch simuliert werden; daher ist es für ein besseres 
Verständnis der Energiebilanz in alpinen Regionen essenziell, Daten 
direkt im Feld zu erfassen. «In den Umweltwissenschaften sind wir 
darauf angewiesen, Messungen vorzunehmen, die der Grösse der 
Phänomene entsprechen», unterstreicht Parlange. Er geht davon aus, 
dass die jetzt gewonnenen Messdaten in Zukunft für die weltweite 
Forschungsgemeinde von grosser Bedeutung sein werden.
Auch Schneedecke im Innern erforscht 
Als Ergänzung zum Windexperiment plant der Klimaforscher Hendrik 
Huwald dem Energiehaushalt im Inneren der Schneedecke auf den Grund 
zu gehen. Zu diesem Zweck werden Kunststoffrohre, die mit 
zahlreichen Druck-, und Temperatursensoren bestückt sind, senkrecht 
in die Schneeschicht über dem Gletschereis gebohrt. Das an der ETH- 
Lausanne gebaute Instrument soll parallel zu den Turbulenzmessungen 
in der Luft Daten aus der Schneedecke liefern.
Aufgrund ihres porösen Aufbaus und hohen Reflektivität bezüglich 
Sonnenstrahlung wirkt die weisse Schicht trotz ihrer frostigen 
Temperatur wie ein Wärmeisolator. Dabei üben Energie- und 
Feuchtetransport unter der Schneeoberfläche einen direkten Einfluss 
auf die Verdunstung und Lebensdauer der Schneedecke aus. „Wir 
möchten verstehen, wie sich Luftzirkulation im Inneren einer 
Schneedecke auf ihren Energiehaushalt auswirkt“, erklärt Huwald. 
Ziel seiner Forschungen sind bessere Modelle von Schneeverwehungen 
und Vorhersagen zu Zustand und Entwicklung alpiner Schneedecken. 
Die neu gewonnen Erkenntnisse sollen objektive Angaben darüber 
liefern, welche Umweltbedingungen die Lawinengefahr erhöhen oder 
das Abschmelzen von Gletschern beschleunigen.
Weitere Informationen:
Prof. Marc Parlange
Laboratory of Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFLUM)
EPFL
CH-1015 Lausanne
Tel: +41 (0)21 693 63 91
E-Mail:  Marc.Parlange@epfl.ch
Dr. Hendrik Huwald
Laboratory of Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFLUM)
EPFL
CH-1015 Lausanne
Tel: +41 (0)21 693 27 15
E-Mail:  Hendrik.Huwald@epfl.ch
Text und Bild dieser Medieninformation können auf der Nationalfonds-
Homepage abgerufen werden http://www.snf.ch/medienmitteilung

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