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Jul 02, 2023

Wie viel Schnee löst sich in Luft auf?

3. August 2023 – von Mitarbeitern NCAR-Wissenschaftlerin Jacqueline Witte (kniend) und Software-Ingenieurin Isabel Suhr (stehend) messen den Abstand zwischen Schallanemometerarmen auf einem integrierten Oberflächenflusssystem

3. August 2023 – von Mitarbeitern

NCAR-Wissenschaftlerin Jacqueline Witte (kniend) und Software-Ingenieurin Isabel Suhr (stehend) messen den Abstand zwischen Schallanemometerarmen an einem Wetterturm des Integrated Surface Flux System (ISFS). Wenn die Schneedecke schmilzt, bewegen sie die Instrumente nach unten, um nahe an der Oberfläche zu bleiben. Dadurch können sie Daten darüber sammeln, was mit Schnee und Wasserdampf in verschiedenen Höhenlagen der Luft passiert. (Alle Fotos von Rosalyn Stilling, ©UCAR.)

Wissenschaftler haben ein großes Feldprojekt hoch in den Bergen Colorados abgeschlossen, das Wasserressourcenmanagern letztendlich dabei helfen wird, kritische Wasserressourcen, die in Bergschneedecken gespeichert sind, besser zu quantifizieren.

Das Projekt „Sublimation of Snow“ (SOS), das von Oktober 2022 bis Mai 2023 lief, zielt darauf ab, das Verständnis des Prozesses zu verbessern, bei dem Schnee in die Atmosphäre verdunstet, anstatt zu Wasser zu schmelzen. Dieser als Sublimation bekannte Prozess hat erhebliche Auswirkungen auf die Wasserressourcen im Westen der Vereinigten Staaten, wo Abfluss von der Bergschneedecke benötigt wird, um ausreichend Wasser für Bauernhöfe, Unternehmen und eine wachsende Zahl von Einwohnern sicherzustellen.

Um die Vorhersagen der Wasserverfügbarkeit im Frühjahr und Sommer zu verbessern, müssen die Behörden in der Lage sein, zu quantifizieren, wie viel Wasser durch Sublimation verloren geht. Die Hauptverursacher der Sublimation sind Sonnenlicht, das auf die Schneeoberfläche prasselt, und trockene Winde, die darüber fegen.

Das SOS-Projekt wurde von der University of Washington und dem Aspen Global Change Institute in Zusammenarbeit mit NCAR geleitet.

Um zu beobachten, was mit dem Schnee passiert, wenn er fällt und sich auf dem Boden anhäuft, richteten Wissenschaftler das SOS-Feld in der Nähe des Rocky Mountain Biological Laboratory außerhalb von Crested Butte, Colorado, ein. Der Standort bestand aus vier Türmen mit einer Höhe von 10 bis 20 Metern, die mit einer Vielzahl von Instrumenten ausgestattet waren, die Daten über Windgeschwindigkeit, Schneefall und Schneetreiben sammelten. Dadurch konnten die Wissenschaftler die Tiefe der Schneedecke, die Temperatur der Schneedeckenoberfläche und die Intensität der Sonne messen.

Eine der ersten Erkenntnisse, die sich aus den Daten ergab, ist, dass Schneetreiben höher über der Schneedecke sublimiert als bisher angenommen.

„Während der Wind den losen Schnee auf der Oberfläche der Schneedecke hochwirbelt, zeigen die Sensoren, dass ein Teil des wehenden Schnees in die Luft sublimiert, anstatt wieder herunterzufallen“, sagte NCAR-Wissenschaftler Ethan Gutmann. „Der 20-Meter-Turm zeigte, dass der Wind Schneewolken höher bläst, als die Instrumente messen können, daher ist es wahrscheinlich, dass noch höher in der Luft mehr Sublimation stattfindet.“

Er und seine Kollegen sagten, sie freuen sich darauf, die Daten weiter zu analysieren und die Unsicherheit darüber, wie viel Schnee sublimiert, einzugrenzen.

„Je heller die Sonne und je stärker der Wind, desto mehr wird sublimiert“, sagte Isabel Suhr, NCAR-Softwareentwicklerin und Feldtechnikerin, die die SOS-Kampagne unterstützt. „Es könnten zwischen 10 und 90 Prozent des gesamten Schneefalls sublimiert sein. Wir wissen nicht wirklich, wie viel.“

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