Neues Modell zur Berechnung der Schneeverteilung

Abb. 1: Der Schnee ist im Gebirge sehr ungleichmässig verteilt wie hier am Wannengrat, eines der Untersuchungsgebiete dieser Studie.

Wer Frühjahrsabflüsse prognostizieren oder Lawinenanrissflächen voraussagen möchte, muss wissen, wo im Gebirge wie viel Schnee liegt. Ohne aufwändige, hoch auflösende Messkampagnen oder numerische Simulationen ist dies jedoch bisher kaum möglich. Forschende der Gruppe Schneedecke und Mikrometeorologie arbeiten deshalb seit einiger Zeit an einem statistischen Modell, mit dem sie die räumlichen Unterschiede in der Schneeverteilung eines Gebietes anhand der Geländetopografie berechnen können.

Rauigkeit des Gelände als wichtiger Faktor

Um das Modell zu entwickeln und zu testen untersuchten sie zwei kleine Einzugsgebiete (Wannengrat bei Davos und Piz Lagrev im Oberengadin), für die sehr hoch aufgelöste Schneehöhendaten dank Messungen mit einem Laserscanner zur Verfügung stehen. Mit Hilfe eines detaillierten digitalen Geländemodells unterteilten die Wissenschaftler die beiden Gebiete zunächst in kleine Areale, die sich im Hinblick auf ihre Rauigkeit des Geländes ähnlich sind. Dem Ansatz liegt die Idee zu Grunde, dass sich in rauem Gelände, beispielsweise einer schroffen Felswand, weniger Schnee ablagern kann als in glattem Gelände (z. B. einem gleichmässigen Hang). Um diese Rauigkeit zu beschreiben, berechneten sie für jedes Areal mittels einer statistischen Analyse (Fraktalanalyse) einen Rauigkeitsparameter, der das jeweilige Gebiet charakterisiert. Aus diesem Rauigkeitsparameter, der absoluten Höhenlage des Gebietes und des durchschnittlichen Niederschlags entwickelten sie anschliessend ein statistisches Regressionsmodell, das die mittlere Schneehöhe voraussagt.

Bestimmung der Schneeverteilung relativ genau und kostengünstig

Die Pilotstudie in den beiden genannten Gebieten zeigte erstmals, dass die Rauigkeit des Geländes ein bestimmender Faktor für die Verteilung des Schnees ist. Um zu überprüfen, ob ein solches Modell auch allgemein anwendbar wäre, arbeiten die Forschenden gegenwärtig daran, den Ansatz weiterzuentwickeln und auch auf andere Gebiete zu übertragen. So könnte es bald möglich sein, mit Hilfe dieses einfachen Models die räumliche Verteilung des Schnees in den Bergen relativ genau und kostengünstig zu bestimmen.