| Gletscherforschung
in der Schweiz |
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Gletscher in der Schweiz Forschung |
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Energieaustausch
zwischen Bergluft und Schnee |
| Lawinengefahr und Gletscherschmelz |
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Einzigartige
Feldstudie auf dem Plaine Morte-Gletscher
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| Ein
Forscher der ETH Lausanne installiert Schall-Windmesser auf dem Gletscher
der Plaine Morte. Damit lassen sich die Luftturbulenzen über der Schneedecke
mit sehr grosser räumlicher und zeitlicher Auflösung messen. |
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| 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 (Wallis).
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. |
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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.
| Auch
Schneedecke im Innern erforscht |
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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.
Quelle:
Text Schweizerischer Nationalfonds, Februar 2006
Laboratory
of Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFLUM), EPFL |
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