Herzlich Willkommen zum
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    2009!

                                 © BERGUNDS...
Ablauf
    • Schneephysik
       - Ablagerung von Schnee
       - Schneeumwandlung (Metamorphose)
       - Die Schneedecke...
Ablagerung des Schnees
    • erfolgt selten gleichmäßig; Wind, Topographie
    • Schicht für Schicht „Schneefallperiode“
 ...
„Wind ist der Baumeister
                                  der Lawinen“


                Triebschnee                     ...
Reif

               GASFÖRMIG
                             Luft wird rasch abgekühlt
               Wasserdampf
         ...
Abbauende Metamorphose




                                      Neuschnee
                Keuschnig & Schatzl, 2009
6
Abbauende Metamorphose
          es↑




                                                           Neuschnee
            ...
Abbauende Metamorphose




                                       Neuschnee
    LWZ Bayern   Keuschnig & Schatzl, 2009
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Abbauende Metamorphose




                                                filziger Schnee
        Bestreben der Eiskrista...
Abbauende Metamorphose




                                        filziger Schnee
     LWZ Bayern   Keuschnig & Schatzl, ...
Abbauende Metamorphose
 • kein Temperaturgefälle erforderlich




                                                        ...
Abbauende Metamorphose




                                        rundkörniger Sch.
     LWZ Bayern   Keuschnig & Schatzl...
Aufbauende Metamorphose
     ↑ Oberfläche




     ↓ Boden
                    Keuschnig & Schatzl, 2009
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Aufbauende Metamorphose
     ↑ Oberfläche                              Temperaturgradient
                                ...
Aufbauende Metamorphose




                                      kantige Vollformen
     2 - 4mm

                Keuschn...
Aufbauende Metamorphose




                                        kantige Vollformen
     LWZ Bayern   Keuschnig & Schat...
Aufbauende Metamorphose




                                      Becherkristalle
     bis 5mm

                Keuschnig ...
Aufbauende Metamorphose




                                                 Becherkristalle
     Int Comm Snow & Ice   Ke...
Schmelzmetamorphose




                Keuschnig & Schatzl, 2009
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Schmelzmetamorphose




                                                  Schmelzformen
        Porenwinkelwasser




    ...
Schmelzmetamorphose




                                                 Schmelzformen
     Int Comm Snow & Ice   Keuschni...
Schmelzmetamorphose




                                                  Harsch
        gefrorene Brücken




           ...
Schmelzmetamorphose




                                                     Faulschnee
          freies Wasser




      ...
Schmelzmetamorphose




                                                 Faulschnee
     Int Comm Snow & Ice   Keuschnig &...
Metamorphosen Übersicht
                                    Schmelzmetamorphose
                              von jedem St...
Schneearten                                 Gewicht Porenanteil
                                             kg / m³      ...
Schneedecke                              Schneehöhe
                                                [cm]


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Schneedecke                                            Schneehöhe
                                                        ...
Schneedecke                                      Schneehöhe
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Schneedecke                                                    Schneehöhe
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Schneedecke                                    Schneehöhe
                                                      [cm]
 „Sch...
Schneedecke                                                      Schneehöhe
                                              ...
Die Schneedecke




                  Keuschnig & Schatzl, 2009
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Bewegungen
       hangparallele
       Bewegung



     Setzung




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Spannungen




                  ~festigkeit
              Scher : Zug : Druck
                 1:2:4
             Keuschn...
Unregelmäßigkeiten
 • vielgestaltiges Reliefs
 • launenhaftes Wetter
 • Mikroklima




                             1) lok...
Keuschnig & Schatzl, 2009
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Der Flickteppich
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         ...
Der Flickteppich
                                                          Superschwache
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Unregelmäßigkeiten




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„die gespannte Falle“




                    Keuschnig & Schatzl, 2009
51
basaler Scherbruch




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52
Zugbruch




           Keuschnig & Schatzl, 2009
53
lateraler Scherbruch
„Erfassungspunkt“




                    Keuschnig & Schatzl, 2009
54
Druckbruch




             Keuschnig & Schatzl, 2009
55
Abgleiten
„Verschwindepunkt“




                     Keuschnig & Schatzl, 2009
56
Lawinenkegel
„Liegepunkt“




               Keuschnig & Schatzl, 2009
57
Schifahrerlawine
                                                                                  Entstehung einer typisc...
Lawine!




     Gleitschicht




                                       SUVA
                    Keuschnig & Schatzl, 200...
Kritische Neuschneemengen




     Kritische Neuschneemenge      DURNER G., 2005

                                Keuschni...
Transport von Schnee

     Zunehmende Windstärke




                             Verändert nach McKLUNG D. & P. SCHAERER,...
Transport von Schnee




                                   McCLUNG D. & P. SCHAERER, 2006

• Ab ca. 25 km/h Transport und...
Transport von Schnee




                McKLUNG D. & P. SCHAERER, 2006




                      Keuschnig & Schatzl, 200...
Thomaseck 28.12.2008
                                     ca. 100m
      Hauptwindrichtung SO



                  ca. 100...
Hohe Geisel 03.01.2009
        Hauptwindrichtung SO




                                KEUSCHNIG M., 2009


             ...
Zeichen von Wind




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                   Keuschnig & Schatzl, 2009
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Zeichen von Wind




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                   Keuschnig & Schatzl, 2009
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Kazbek Georgien 2008




                     SCHÖN P., 2008

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Wechten & Triebschnee

                 Hauptwindrichtung




               Triebschneeansammlungen


                   ...
Kammnähe & Triebschnee




              Triebschneeansammlungen


                             SCHÖN P., 2008

          ...
Wechten & Lawinen




          Triebschneeansammlungen




                                                 SCHÖN P., 200...
Tourenplanung/Windcheck
• Lawinenlagebericht, regionale Übersicht über die
Windverhältnisse der vergangenen Tage mit Tende...
Empfehlenswerte Literatur
• BERGUNDSTEIGEN (ÖAV, DAV …): Zeitschrift für
Risikomanagement im Bergsport
• DURNER G., 2005: ...
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                                                BAUER J. et al., 2002


• Temperaturabnahme beim Aufstieg der Luft...
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Lawinenkolloquium von M. Keuschnig und P. Schatzl

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Zum jährlich stattfindenden Lawinenkolloquium von Peter Schatzl und Markus Keuschnig trafen sich am 12.01.2009 über 60 Personen im Seminarraum der Geographie. Thema der Veranstaltung war diesmal Schnee und Wetter. Neben Informationen zur Schneephysik wurde hauptsächlich der Wind, als der "Baumeister" von Lawinen, behandelt.

Autoren:
Markus Keuschnig
Peter Schatzl

Research Group Geomorphology and Environmental Systems
Department of Geography and Geology, University of Salzburg

homepage: www.geomorphology.at

Veröffentlicht in: Bildung, Business
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Lawinenkolloquium von M. Keuschnig und P. Schatzl

  1. 1. Herzlich Willkommen zum ? ? ? 2009! © BERGUNDSTEIGEN Keuschnig & Schatzl, 2009 1
  2. 2. Ablauf • Schneephysik - Ablagerung von Schnee - Schneeumwandlung (Metamorphose) - Die Schneedecke • Wind und Wetter - Einflussfaktoren auf die Schneedecke - Transport und Ablagerung von Schnee • Praxis/Lawinenlagebericht - Windeinwirkung erkennen - Lawinenlagebericht interpretieren • Fragen und Diskussion Keuschnig & Schatzl, 2009 2
  3. 3. Ablagerung des Schnees • erfolgt selten gleichmäßig; Wind, Topographie • Schicht für Schicht „Schneefallperiode“ • Umwandlung bei der Ablagerung / nach der Ablagerung • Kristalle reiben aneinander • Aufprall am Boden • Verfrachtung durch Wind Triebschnee ! • Pressen durch Wind • weich • gebunden • spröde • schlechte Bindung • unregelmäßig angelagert Keuschnig & Schatzl, 2009 3
  4. 4. „Wind ist der Baumeister der Lawinen“ Triebschnee ! • weich • gebunden • spröde • schlechte Bindung • unregelmäßig angelagert SLF Davos Keuschnig & Schatzl, 2009 4
  5. 5. Reif GASFÖRMIG Luft wird rasch abgekühlt Wasserdampf plätchenförmige Kristalle FEST Eis Tafatsch Keuschnig & Schatzl, 2009 5
  6. 6. Abbauende Metamorphose Neuschnee Keuschnig & Schatzl, 2009 6
  7. 7. Abbauende Metamorphose es↑ Neuschnee verdunsten es↑ es↓ es↑ es↓ sublimieren Wasserdampftransport nach dem Dampfdruckgefälle Keuschnig & Schatzl, 2009 7
  8. 8. Abbauende Metamorphose Neuschnee LWZ Bayern Keuschnig & Schatzl, 2009 8
  9. 9. Abbauende Metamorphose filziger Schnee Bestreben der Eiskristalle, die kleinstmögliche Oberfläche zu erreichen Keuschnig & Schatzl, 2009 9
  10. 10. Abbauende Metamorphose filziger Schnee LWZ Bayern Keuschnig & Schatzl, 2009 10
  11. 11. Abbauende Metamorphose • kein Temperaturgefälle erforderlich rundkörniger Sch. • je näher bei 0°C umso rascher • Setzung + Verfestigung bis 1mm Keuschnig & Schatzl, 2009 11
  12. 12. Abbauende Metamorphose rundkörniger Sch. LWZ Bayern Keuschnig & Schatzl, 2009 12
  13. 13. Aufbauende Metamorphose ↑ Oberfläche ↓ Boden Keuschnig & Schatzl, 2009 13
  14. 14. Aufbauende Metamorphose ↑ Oberfläche Temperaturgradient je größer umso rascher (ab - 0,1°C / cm) es↓ T↓ es↑ T↑ Wasserdampftransport verdunsten → sublimieren nach dem Dampfdruckgefälle ↓ Boden Keuschnig & Schatzl, 2009 14
  15. 15. Aufbauende Metamorphose kantige Vollformen 2 - 4mm Keuschnig & Schatzl, 2009 15
  16. 16. Aufbauende Metamorphose kantige Vollformen LWZ Bayern Keuschnig & Schatzl, 2009 16
  17. 17. Aufbauende Metamorphose Becherkristalle bis 5mm Keuschnig & Schatzl, 2009 17
  18. 18. Aufbauende Metamorphose Becherkristalle Int Comm Snow & Ice Keuschnig & Schatzl, 2009 18
  19. 19. Schmelzmetamorphose Keuschnig & Schatzl, 2009 19
  20. 20. Schmelzmetamorphose Schmelzformen Porenwinkelwasser Erwärmung über 0°C • Setzung • Dichte nimmt zu • Kapillarkräfte Keuschnig & Schatzl, 2009 20
  21. 21. Schmelzmetamorphose Schmelzformen Int Comm Snow & Ice Keuschnig & Schatzl, 2009 21
  22. 22. Schmelzmetamorphose Harsch gefrorene Brücken Wiedergefrieren Keuschnig & Schatzl, 2009 22
  23. 23. Schmelzmetamorphose Faulschnee freies Wasser rinnt ab zu starke Erwärmung Keuschnig & Schatzl, 2009 23
  24. 24. Schmelzmetamorphose Faulschnee Int Comm Snow & Ice Keuschnig & Schatzl, 2009 24
  25. 25. Metamorphosen Übersicht Schmelzmetamorphose von jedem Stadium möglich Schmelzformen Neuschnee Becherkristalle filziger Schnee kantige rundkörniger Vollformen Schnee Keuschnig & Schatzl, 2009 25
  26. 26. Schneearten Gewicht Porenanteil kg / m³ % Luft Neuschnee, trocken + locker 30 - 50 93 - 97 Neuschnee, schwach gebunden 50 - 100 89 - 93 filziger Schnee 150 - 300 67 - 84 rundkörniger Altschnee, trocken 200 - 400 51 - 78 rundkörniger Altschnee, feucht - naß 300 - 500 40 - 65 kantig-körniger Schnee 250 - 400 56 - 73 Schwimmschnee 150 - 300 62 - 84 Nassschnee 300 - 600 35 - 67 Firn (mehrjährig) 500 - 800 13 - 35 Gletschereis 800 - 900 2 - 13 Wasser 1000 0 Keuschnig & Schatzl, 2009 26
  27. 27. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 150 100 50 Temperatur [°C] -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 27
  28. 28. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 150 an der Oberfläche T = -10°C 100 Temperaturgradient 50 ΔT = -0,1°C/cm Temperatur am Boden [°C] T = 0°C -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 28
  29. 29. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 abbauende Umwandlung keine aufbauende Umwandlung 150 an der Oberfläche T = -2°C 100 Temperaturgradient 50 ΔT = -0,02°C/cm Temperatur am Boden [°C] T = 0°C -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 29
  30. 30. Schneedecke Schneehöhe [cm] an der Oberfläche T = -10°C 200 kaum abbauende Umwandlung keine 150 aufbauende Umwandlung „Situation konserviert“ Temperaturgradient ΔT = -0,05°C/m 100 50 Temperatur am Boden [°C] T = 0°C -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 30
  31. 31. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 kaum abbauende Umwandlung aber ! 150 aufbauende Umwandlung 100 an der Oberfläche T = -10°C 50 Temperaturgradient ΔT = -0,2°C/m Temperatur am Boden [°C] T = 0°C -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 31
  32. 32. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 rasche ! 150 aufbauende Umwandlung!!! 100 an der Oberfläche 50 T = -21°C Temperaturgradient ΔT = -0,7°C/m Temperatur am Boden [°C] T = 0°C -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 32
  33. 33. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 150 100 Hohlräume ! Felsen, Vegetation lockere Zwischenschicht 50 Temperatur [°C] -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 33
  34. 34. Schneedecke Schneehöhe [cm] „Schicht für Schicht“ • Je verschiedenartiger die Schichten, umso höher die Spannungen 200 • Bei der Beurteilung verdienen die Schichtgrenzen höhere Aufmerksamkeit als die Schichten selbst 150 100 gefährliche ! Zwischenschicht! 50 Temperatur [°C] -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 34
  35. 35. Schneedecke Schneehöhe [cm] 200 150 -10° ΔT = +0,03° -11° ΔT = +0,05° 100 gefährliche -12° ΔT = -0,8° ! -9° Zwischenschicht! ΔT = -0,07° 50 -7° ΔT = -0,1° -4° Temperatur ΔT = -0,2° [°C] 0° -20 -15 -10 -5 Keuschnig & Schatzl, 2009 35
  36. 36. Die Schneedecke Keuschnig & Schatzl, 2009 36
  37. 37. Bewegungen hangparallele Bewegung Setzung Keuschnig & Schatzl, 2009 37
  38. 38. Spannungen ~festigkeit Scher : Zug : Druck 1:2:4 Keuschnig & Schatzl, 2009 38
  39. 39. Unregelmäßigkeiten • vielgestaltiges Reliefs • launenhaftes Wetter • Mikroklima 1) lokale Abweichung vom regionalen Durchschnitt 2) Abweichung innerhalb gleichartiger Hänge 3) Abweichungen innerhalb eines Hanges Keuschnig & Schatzl, 2009 39
  40. 40. Keuschnig & Schatzl, 2009 40
  41. 41. Keuschnig & Schatzl, 2009 41
  42. 42. Keuschnig & Schatzl, 2009 42
  43. 43. Keuschnig & Schatzl, 2009 43
  44. 44. Der Flickteppich Flächen gleicher 50 60 Scherfestigkeit 50 60 10 40 30 20 30 40 10 50 20 40 30 60 50 schwach 40 30 40 mittel 50 50 fest 60 Nebeneinander von stabilen und instabilen Stellen nach Munter Keuschnig & Schatzl, 2009 44
  45. 45. Der Flickteppich Superschwache Zone Eigengewicht wird nur ungenügend auf den Untergrund übertragen Keuschnig & Schatzl, 2009 45
  46. 46. Keuschnig & Schatzl, 2009 46
  47. 47. Keuschnig & Schatzl, 2009 47
  48. 48. Keuschnig & Schatzl, 2009 48
  49. 49. Keuschnig & Schatzl, 2009 49
  50. 50. Unregelmäßigkeiten Keuschnig & Schatzl, 2009 50
  51. 51. „die gespannte Falle“ Keuschnig & Schatzl, 2009 51
  52. 52. basaler Scherbruch Keuschnig & Schatzl, 2009 52
  53. 53. Zugbruch Keuschnig & Schatzl, 2009 53
  54. 54. lateraler Scherbruch „Erfassungspunkt“ Keuschnig & Schatzl, 2009 54
  55. 55. Druckbruch Keuschnig & Schatzl, 2009 55
  56. 56. Abgleiten „Verschwindepunkt“ Keuschnig & Schatzl, 2009 56
  57. 57. Lawinenkegel „Liegepunkt“ Keuschnig & Schatzl, 2009 57
  58. 58. Schifahrerlawine Entstehung einer typischen Gelände zwischen ca. 25° und 60° Neigung Instabiler Schneedeckenaufbau Eine oder mehrere Schichten; Im Allgemeinen besser gebunden und stärker als die darunterliegende Schicht Schlecht gebundene, labile Schneekristalle Generell stabiler als die Schwachschicht, Gleitfläche für das Schneebrett; Untergrund als Gleitfläche möglich Weitere gut gebundene, gesetzte Schichten oder Untergrund Kritische Balance zwischen Beanspruchung/Festigkeit Ereignis, dass die Balance stört (Trigger) Verändert nach FREDSTON J. & D. FESLER, 1999 Keuschnig & Schatzl, 2009 58
  59. 59. Lawine! Gleitschicht SUVA Keuschnig & Schatzl, 2009 59
  60. 60. Kritische Neuschneemengen Kritische Neuschneemenge DURNER G., 2005 Keuschnig & Schatzl, 2009 60
  61. 61. Transport von Schnee Zunehmende Windstärke Verändert nach McKLUNG D. & P. SCHAERER, 2006 Keuschnig & Schatzl, 2009 61
  62. 62. Transport von Schnee McCLUNG D. & P. SCHAERER, 2006 • Ab ca. 25 km/h Transport und Windpressung beginnt • Bei ca. 35 – 90 km/h starker Transport besonders in Lawinenanriss(start)zonen • > 90 km/h wird Schnee weit über die Bergkämme hinaus transportiert und teilweise außerhalb der eigentlichen Niederschlagszone akkumuliert. Keuschnig & Schatzl, 2009 62
  63. 63. Transport von Schnee McKLUNG D. & P. SCHAERER, 2006 Keuschnig & Schatzl, 2009 63
  64. 64. Thomaseck 28.12.2008 ca. 100m Hauptwindrichtung SO ca. 100m Keuschnig M. Keuschnig & Schatzl, 2009 64
  65. 65. Hohe Geisel 03.01.2009 Hauptwindrichtung SO KEUSCHNIG M., 2009 Keuschnig & Schatzl, 2009 65
  66. 66. Zeichen von Wind SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 66
  67. 67. Zeichen von Wind SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 67
  68. 68. Kazbek Georgien 2008 SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 68
  69. 69. Wechten & Triebschnee Hauptwindrichtung Triebschneeansammlungen SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 69
  70. 70. Kammnähe & Triebschnee Triebschneeansammlungen SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 70
  71. 71. Wechten & Lawinen Triebschneeansammlungen SCHÖN P., 2008 Keuschnig & Schatzl, 2009 71
  72. 72. Tourenplanung/Windcheck • Lawinenlagebericht, regionale Übersicht über die Windverhältnisse der vergangenen Tage mit Tendenz z. B. unter http://www.lwz-salzburg.org/defaultnew.asp • Überprüfung lokaler Verhältnisse z. B. unter http://www.lwz-salzburg.org/daten.asp • Zahlreiche Foren bieten Informationen über lokale Tourenverhältnisse • Informationen von „Locals“ bzw. Hüttenwirten • Routen/Expositionen – Check mit Hilfe von Kartenmaterial oder z. B. Google Earth (http://earth.google.de/) … unter Berücksichtigung der jeweiligen Windexpositionen, Windstärken, Höhenlagen, Kammnähe …. Keuschnig & Schatzl, 2009 72
  73. 73. Empfehlenswerte Literatur • BERGUNDSTEIGEN (ÖAV, DAV …): Zeitschrift für Risikomanagement im Bergsport • DURNER G., 2005: Lawinen know-how • FREDSTON J. & FESLER D., 1999: Snow Sense: A guide to evaluating snow avalanche hazard • McCLUNG D. & P. SCHAERER, 2006: The Avalanche Handbook – 3. Edition • MUNTER W., 2003: 3 x 3 Lawinen Risikomanagement im Wintersport Keuschnig & Schatzl, 2009 73
  74. 74. Vielen Dank ? ? ? für Eure Aufmerksamkeit! ? ? ? ? Noch Fragen? © BERGUNDSTEIGEN Keuschnig & Schatzl, 2009 74
  75. 75. Föhn BAUER J. et al., 2002 • Temperaturabnahme beim Aufstieg der Luftmassen ca. 0,5° /100m • Temperaturanstieg beim Abstieg ca. 1°/100m • Große Niederschlagsmengen an der Luvseite • Regionale Winde bis Orkanstärke auf der Leeseite – Düseneffekt in den Tälern! Keuschnig & Schatzl, 2009 75

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