Keine alltägliche Frage – aber durchaus relevant für alpine Outdoorsportler zu jeder Jahreszeit: Mit welcher Geschwindigkeit schmilzt der Schnee? Wenn Sie Wintersport betreiben möchten, möchten Sie, dass sich Schnee ansammelt. In der Sommersaison möchten Sie im Allgemeinen nicht, dass Schneefall Ihre Routen blockiert und die Möglichkeiten einschränkt. Doch wie schnell schmilzt der Schnee tatsächlich?
Dies hängt von einer Reihe von Variablen ab:
- Bodentemperatur
- Lufttemperatur
- Luftfeuchtigkeit
- Windgeschwindigkeit
- Vorhandensein von Wolken (in der Nacht)
- Sonnenschein & Neigungswinkel relativ zur Oberfläche
- Neigung des Geländes
- Schneetemperatur
- Alter des Schnees und die Art des gefallenen Schnees
Bodentemperatur
Wenn die ersten Schneeflocken fallen, fallen sie direkt auf den Boden. Wenn der Boden gefroren ist, beginnt sich der Schnee anzusammeln. Wenn der Boden noch nicht gefroren ist, wird er zuerst auftauen. Dieser Auftauprozess verbraucht viel Energie aus der Umgebung. Die Luft wird abkühlen, aber auch der Boden.
Aufgrund des Schmelzens von Schnee, im Wesentlichen eines Phasenwechsels von gefrorenem Wasser zu flüssigem Wasser, beginnt die Temperatur der umgebenden Objekte den Gefrierpunkt zu erreichen. Erst dann kommt es zu einer Ansammlung und eine Schneedecke beginnt zu erscheinen.
Stellen Sie sich vor, es war eine sehr helle Nacht mit einer Bodentemperatur, die bereits unter dem Gefrierpunkt liegt. Der Schnee fällt am Morgen auf einer gefrorenen Oberfläche. Dieser frisch gefallene Schnee bildet auf dem Boden eine Isolierdecke, die verhindert, dass Wärme aus dem Boden entweicht. Dies kann dazu führen, dass der Schnee von unten schmilzt. Dieses Schmelzen hängt davon ab, wie schnell das Schmelzwasser abfließen kann. Der Schmelzprozess wird schnell beendet, wenn der Boden porös ist oder wenn das Wasser schnell durch Bäche abfließen kann – beispielsweise an Hängen.
Wenn das Wasser nicht abfließen kann, zum Beispiel wenn der Schnee auf einen gefrorenen Sumpf oder See gefallen ist, wird das Schmelzen für einen längeren Zeitraum andauern und die Packung wird sehr reich an Wasser und matschig sein.
Lufttemperatur
Grundsätzlich schmilzt Schnee erst bei Temperaturen über 0 °C, abhängig von der Luftfeuchtigkeit. Höhere Temperaturen führen zu einer schnelleren Schneeschmelze. Diese Lufttemperatur wird jedoch wiederum durch diesen Schmelzvorgang beeinflusst. Der Schmelzprozess entzieht der Luft viel Wärme, die sich abkühlt. Wenn diese Luft nicht durch frisch erwärmte Luft ersetzt wird, verlangsamt sich der Prozess.
Luftfeuchtigkeit
Wie oben beschrieben, schmilzt Schnee bei Temperaturen über 0 ° C. Sie würden denken. Aber nicht wirklich. Bei sehr trockener Luft ist die sogenannte Feuchtkugeltemperatur niedriger. Dies kann verhindern, dass der Schnee schmilzt, selbst wenn die (trockene) Temperatur (deutlich) über 0 liegt. Die Verdunstung von Feuchtigkeit kühlt den Schnee ab. Dies nennt man Sublimation: Wasser kann von seinem festen Zustand in einen Gaszustand übergehen, ohne notwendigerweise seinen flüssigen Zustand zu durchlaufen.
Umgekehrt kann bei Temperaturen unter 0°C und einer milchigen Sonne am Himmel der Schnee zu tropfen beginnen. Dies ist auf die Absorption von Strahlung in Verunreinigungen im Schnee (Steine, Tau, Äste) zurückzuführen.
Windgeschwindigkeit
Bereits unter dem Absatz der Lufttemperatur angegeben: Luft muss bewegt (und somit wieder aufgefüllt) werden, um die absorbierte Wärme aus dem Schmelzprozess loszuwerden – oder die Luft kühlt sich selbst ab. Wenn der Wind stärker weht, erfolgt diese Auffüllung mit höherer Geschwindigkeit.
Unter sogenannten Föhn-Bedingungen wird feuchte Luft adiabetisch durch ihren Abgang erwärmt. Der Decend erwärmt die Luft und trocknet sie gleichzeitig aus. Besonders Süd-Föhns bei klarem Himmel und damit viel Sonnenschein und geringer Luftfeuchtigkeit können zu einem sehr schnellen Schneemangel führen. Teilweise durch tatsächliche Schmelze, teilweise durch Sublimation. Dies kann mehrere zehn Zentimeter pro Tag betragen. Bestimmte Täler sind anfälliger für Föhnwinde: Hauptsächlich nord-Süd-orientierte Täler sind empfindlich. Auch die höheren Berge reagieren empfindlicher auf die trockene Luft. Im Tal könnte es zu Windstillstand kommen und in den Seitentälern könnte dadurch kalte Luft eingeschlossen werden.
Vorhandensein oder Fehlen von Wolken
Tagsüber schützen Wolken die Schneedecke vor Sonneneinstrahlung. In der Nacht verhindern Wolken die Strahlung in den Himmel und nächtliche Abkühlung wird verhindert – oder sogar nächtliche Erwärmung. Klarer Himmel ist bei weitem das Beste, um eine Schneedecke zu erhalten.
Das können Sie im Winter selbst erleben: Schauen Sie sich nur die Außentemperaturen an, wenn eine Schneedecke liegt. Wenn der Himmel klar ist, sinkt die Temperatur. Besonders in trockener Luft, da es keine Feuchtigkeit gibt, die die Abkühlung verhindert und der Taupunkt (bei dem die Temperatur nicht mehr sinkt und die Luft mit Feuchtigkeit gesättigt ist) viel niedriger ist.
Sonnenschein
Die Sonne erwärmt offensichtlich die Atmosphäre. 3% der gesamten Sonnenenergie liegt im UV-Bereich, 47% im sichtbaren Licht und 50 Prozent in der Infrarotstrahlung. Objekte absorbieren Strahlung (sowohl sichtbar als auch unsichtbar) und strahlen Wärme ab, wenn sie Licht absorbieren. Diese erwärmte Luft steigt auf und beginnt sich abzukühlen, wenn sich die Luft ausdehnt. Jedes Objekt absorbiert Infrarotstrahlung (dadurch fühlt sich die Sonne im Frühling so warm an). Das Ausmaß der Absorption im sichtbaren Spektrum wird durch die Farbe definiert: Rote Objekte absorbieren beispielsweise alle Farben außer Rot. Die rote Farbe wird reflektiert und somit erscheint das Objekt rot.
Schnee absorbiert auch Licht, aber nur etwa 10%. Die restlichen 90% werden reflektiert und als solche macht die Temperatur unter Sonnenscheinbedingungen nicht viel. Wenn der Schnee jedoch älter wird, sinkt die Reflexion auf 60% und somit wird mehr Energie vom Schnee absorbiert – und somit nimmt die Schneeschmelze zu, was zu einer geringeren Schneedecke führt und möglicherweise Felsen oder Bäume unter dem Schnee freilegt. Objekte im Schnee, wie Häuser, Skilifte und Bäume haben sehr unterschiedliche Absorptionsniveaus und absorbieren hervorragend Sonnenwärme und schmelzen so Schnee.
Neigung
Eine steile Nordwand bekommt im Winter (auf der Nordhalbkugel) nicht viel oder gar keine Sonnenstrahlung ab. Ein Südhang hingegen schon. Wenn dieser Neigungswinkel näher an 90 ° (senkrecht) zu den Surfcae kommt, wird mehr Strahlung pro Quadratmeter empfangen.
Die Sonne steht im Winter mit einer Neigung von etwa 23° über dem Horizont im europäischen Alpenraum. Ein Hang mit einer Neigung von 67° steht somit senkrecht zur Sonne (in Südlage). Im Tal ist die Sonne nur 23 ° über dem Horizont (oder vielleicht noch hinter den Bergen, effektiv nicht das Tal überhaupt zu erreichen). Die Schneeschmelze am Südhang wird dadurch stark beeinflusst – und die Täler könnten zu Kaltluftbecken werden.
Schneetemperatur
Die Schneetemperatur muss nicht 0°C betragen. Bevor der Schnee zu schmelzen beginnt, muss er sich zunächst auf 0 ° C erwärmen, bevor er zu schmelzen beginnt. Es wird 0 ° C sein, bis alles weg ist. Da Schnee jedoch eine geringe Masse von sich selbst hat (das meiste davon ist Luft), kann diese Erwärmung ziemlich schnell gehen. Fließendes Wasser beschleunigt den Prozess erheblich.
Wie frisch ist der Schnee und um welche Art von Schnee handelt es sich?
Neuschnee ist die Vollkommenheit von Weiß. Es gibt keine künstliche Farbe, die weißer ist als Neuschnee. Es reflektiert 90% aller Strahlung und strahlt in der Nacht viel Energie ab. Wenn Schnee älter wird, geht dieser Weißgrad verloren und mehr Wärme wird absorbiert und das Schmelzen erfolgt schneller.
Es ist auch wichtig zu überlegen, um welche Art von Schnee es sich handelt. Frischer, trockener Pulverschnee besteht hauptsächlich aus Luft und hat wenig Masse. Es wird nicht viel Energie benötigt, um dies schmelzen oder verdampfen zu lassen. Pulverschnee kann dadurch sehr schnell verschwinden. Aber nicht nur das: Es wird auch durch sein eigenes (auch begrenztes) Gewicht kompakter und beginnt einzusinken. Es wird viel kompakter und weniger empfindlich gegenüber abrupten Temperaturschwankungen.
Der älteste Teil des Schnees (also der bodennächste) kann so weit verdichtet werden, dass er nach einem Jahr zu Eis oder Firn wird: So wachsen Gletscher.
Wenn der ganze Neuschnee als kompakter, feuchterer Schnee fällt, geht der Prozess des Einsinkens viel schneller und Eis wird viel schneller gebildet. Dies schmilzt viel langsamer.
Fazit: Wie schnell schmilzt Schnee?
Am Ende hängt es von vielen Variablen ab. Ein großer Föhn-Sturm könnte innerhalb weniger Stunden 20 cm Neuschnee schmelzen. Eine große Schneedecke wird jedoch viel einsinken und lange halten. Hoch oben in den Alpen könnten im Winter bis zu 10 Meter Schnee fallen. In diesen Regionen könnte es bis August dauern, bis der Schnee vollständig geschmolzen ist, bevor die neue Wintersaison beginnt.
Schneeschmelze in der Realität
10. Dezember 2017. Ein System mit niedrigem Luftdruck ließ am Morgen 15 Zentimeter Schnee fallen. Nach der kalten Seite der Depression stieg die Temperatur jedoch stark an und Schnee verwandelte sich in gewöhnlichen Regenfall. Die Lufttemperatur stieg innerhalb weniger Stunden auf 7°C.
Bei 5pm gab es nur noch 9cm Schnee. Teilweise aufgrund des Einsinkens der Abdeckung (aufgrund des Regens wurde es sehr schwer) und teilweise aufgrund des tatsächlichen Schmelzens. Der Wind nahm am Abend zu und die Temperatur sank auf 4 ° C. Böen über 90 km / h verhinderten, dass die kalte Luft über dem schmelzenden Schnee stillstand: Alles wurde in Sekundenschnelle durch wärmere Luft ersetzt. Um 11 Uhr gab es nur noch 2 cm Schnee.
Im Februar 2021 (dem 8.) hatten wir wieder viel Schnee. Über 20 Zentimeter und Schneedünen von über 50cm – lokal sogar über 100cm. Unten Bild ist von der Straße nebenan.
Offensichtlich haben wir selbst viel Zeit im Schnee verbracht und eine Schneeburg gebaut. Diese Burg hatte einen Hof und bestand aus mehreren Kubikmetern Schnee. Der Boden des Schlosses würde durch den Druck Firn werden – wir haben der Natur geholfen, den Schnee erheblich zu verdichten…
Dieser Schneehöcker befindet sich mitten in meinem Garten, der gegen die meisten Winde geschützt ist und in voller Sonne liegt. Da dieses Bild aufgenommen wurde, waren weitere 10 cm Schnee gefallen.
Wir erwarteten, dass die Burg wochenlang halten würde. Es ist vielleicht schwer zu sehen, aber es ist ziemlich groß. Realität? Am 23. Februar war er weg.
