Wechselwirkungen zwischen Triebschnee und turbulenter Strömung

Wie Schnee auf unbeständige Windkräfte reagiert, ist noch weitgehend unbekannt. Im unbeheizten Windkanal untersuchen Forschende die Dynamik von Triebschnee sowie seine Interaktion mit der turbulenten Strömung.

Der Wind beeinflusst mit der Verfrachtung von Schneepartikeln stark, wie sich der Schnee in alpinen und polaren Regionen verteilt. So gilt Wind nicht zuletzt als Baumeister von Schneelawinen. Auch Sandverfrachtungen sind ein ernsthaftes Problem und gehören zu den Ursachen für Erosion und fortschreitende Wüstenbildung in Trockengebieten. Winderosionen zu modellieren, ist daher für Fachgebiete wie Kryosphären-, Geomorphologie- oder Windforschung von grossem Interesse. Unter den beiden Windprozessen, die die Erdoberfläche formen (Triebsand und Triebschnee), ist Triebschnee der weniger erforschte. Dies ist in erster Linie auf die Schwierigkeiten zurückzuführen, die mit dem Durchführen der Versuche verbunden sind.

Warum Triebschnee untersuchen?

Wie der Wind Schneepartikel transportiert, wurde bisher oft von Experimenten mit Treibsand abgeleitet. Sand- und Schneepartikel sind jedoch in ihrer Form sowie ihren aerodynamischen, mechanischen und thermodynamischen Eigenschaften völlig unterschiedlich. Umwelteinflüsse beeinflussen Schneekristalle viel mehr als Sandkörner. So können Temperatur und Feuchtigkeit die Bindungskräfte zwischen Schneekörner viel stärker verändern. Ausserdem werden Schneekristalle wegen des häufigen Aufschlagens auf die Schneedecke immer kleiner während des Prozess. Dies sorgt für einen markanten Unterschied in der Dynamik zwischen den beiden Materialien.

Der SLF-Windkanal ermöglicht, unter kontrollierten Bedingungen zu untersuchen, wie Schnee in Abhängigkeit von der Windstärke und den Eigenschaften der Schneedecke verfrachtet wird. In den letzten Jahren konnten die Forschenden aufzeigen, dass Triebschnee nicht stetig transportiert wird, sondern verzögert auf die unbeständigen, durch den Wind ausgelösten Kräfte reagiert. Zum jetzigen Zeitpunkt geht es darum, die räumliche und zeitliche Dynamik von Triebschnee und seine Wechselwirkung mit Wind noch besser zu charakterisieren.