Die Dynamik der Schneeverteilung im Wald

Schnee in einem subalpinen Wald

Strahlungs-Messanlage im Wald

Hintergrund

Die räumliche Verteilung von Schnee in einem Wald ist häufig komplex. Dabei verlaufen Aufbau und Schmelze der Schneedecke in einem Wald anders ab als bei Schnee in offenem Terrain. Die Baumkrone vermag Strahlung zu absorbieren, turbulente Flüsse abzuschwächen und Niederschlag aufzufangen. Die heterogene Struktur typischer Waldkronen verursachen eine hochkomplexe räumlich-zeitliche Dynamik der Massen- und Energiebilanz von Schnee im Wald. Da Wälder grosse Teile der nördlichen Hemisphäre bedecken, spielen Prozesse rund um die Schneedeckenentwicklung im Wald eine wichtige Rolle für Wetter und Hydrologie, sogar auf grösseren räumlichen Skalen. In der Schweiz bedecken Wälder rund 30% der Landesfläche.

Projektansatz

Schneeverteilung: Wir verwenden verschiedene Messverfahren um die Verteilung von Schnee im Wald zu erfassen. Wir testen derzeit ein Ground penetrating radar (GPR) System um möglichst effizient Schneewasseräquivalentinformationen im Wald zu messen. Auf der anderen Seite können wir mittels Laserscan Technologie die Schneeverteilung und den umgebenden Baumbestand vermessen.

Schmelzdynamik: Wir konzentrieren und vorallem auf die Strahlungsbilanz innerhalb von subalpinen Wäldern im Winter. Ein neuartiges Messgerät wurde entwickelt, welches die räumlich-zeitliche Variabilität der Strahlung im Wald zu erfassen vermag: Dazu wurde ein 4-Komponenten Strahlungsmessgerät auf einen Schlitten montiert, der entlang einer 10-m Schiene periodisch hin und her bewegt wird. Weitere Strahlungsreferenzmessungen werden über dem Wald und auf einer offenen Fläche ausserhalb des Waldes durchgeführt.

Testgebiete

Die meiste Feldarbeit für dieses Projekt findet in der Umgebung von Davos statt. Die Strahlungsmessungen werden auf zwei Langzeit-Forschungsflächen durchgeführt. Zwischen 2003 und 2007 war das Messgerät auf unserer Forschungsfläche im Alptal auf 1200 m üM installiert. Seit dem werden die Messungen auf unserer Testfläche im Seehornwald bei Davos auf 1650 m üM weitergeführt.

Link zu anderen Projekten

Die Erkenntnisse aus diesem Projekt sind wichtig, um die im Schnee gebundenen Wasserressourcen in bewaldeten Gebieten besser beurteilen zu können und fliessen direkt in das Monitoring im Rahmen unseres operationellen schneehydrologischen Dienstes ein. Das Projekt trägt ausserdem zur Entwicklung unserer Schneedeckenmodelle Snowpack and Alpine3D bei. Diese Modelle berücksichtigen viele Prozesse rund um die Wirkung von Vegetation auf Massen- und Energiebilanz von Schneedecken im Wald. Unsere Daten dienen dabei zur Verifikation dieser Modellkomponenten (siehe z.B. SnowMIP2).

Projektmitarbeitende

• David Moeser
• Tobias Jonas
• Manfred Stähli
• David Gustafsson

Studenten/Praktikanten

• Nena Griessinger (2010/11)
• Aline Andrey und Pascal Spiess (2009/10)
• Martine Broer (2008/09)
• Raphael Hubacher (2007/08)
  
• Marco Hardmeier (2005/06)
  

Kontakt

• Tobias Jonas