Walter W. Niederschlag aus der Atmosphäre Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Kondensations- u....
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Walter W.
Niederschlag aus der AtmosphäreLuftfeuchtigkeit, Temperatur, Kondensations- u. Eisbildungskerne (ohne Kerne -39° C)
„ K r i s t a l l “
S c h n e e
Walter W.
Ablagerung am BodenSchneekristalle / -körner inkl. Luft
Neuschnee ~ 90 % Luft Altschnee ~ 65 % LuftSchwimmschnee ~ 70 – 85 % Luft Lawinenschnee ~ 20 – 50 % Luft
„ W a n d l u n g s f ä h i g “
S c h n e e
In der Schneedecke sind permanent alle drei Zustandsformen von Wasser vorhanden, wobei natürlich „Eis“ überwiegt.
Die Umwandlungsprozesse finden ebenso permanent statt.
„ f e s t – f l ü s s i g - g a s f ö r m i g “
U m w a n d l u n g s p r o z e s s e
FESTEis
FLÜSSIGWasser
sublimierenverdunsten
schmelzen
gefrieren verd
unste
nko
nden
siere
n
GASFÖRMIGWasserdampf
In der Schneedecke ist stets Wasserdampf, der bis zum Sättigungsdampfdruck zunehmen kann abhängig:
Temperatur - hoher SDD über warmen Kristallen
Art der Grenzfläche - hoher SDD über Wasser
Krümmung der Grenzfläche - hoher SDD über Spitzen
Verschiedene SDD`s, Dampfdruckgefälle Moleküle wandern
W a s s e r d a m p f & S c h n e e
Lawinenhandbuch Beim Gefrieren oder Sublimieren werden Wassermoleküle in ein regelmäßiges „sechswinkliges“ Kristallgitter eingebaut. Dennoch unendliche Anzahl verschiedener Schneekristallformen die Gefüge, Festigkeit und Formänderungseigenschaften bestimmen.
Schneeflocken (Sublimation um Kern) Graupel (unterkühlte Wassertröpfchen auf Eiskristalle) Reif (Sublimation auf Oberfläche) Raureif (unterkühlte Wassertröpfchen auf Hindernis)
Lawinenhandbuch
S c h n e e k r i s t a l l b i l d u n g
Schnee ist ständigen Veränderungen unterworfen: Durch thermodynamische Vorgänge entstehen permanent neue Kristalle bzw. Kristallformen mit eigenen Eigenschaften.
Minimierung der OberflächenenergieAn Spitzen und Kanten ist die Oberflächenenergie höher als an konkaven
Stellen Energiegefälle. Der Ausgleich führt zu einer Umlagerung von Material und Formänderung Idealform Kugel entsteht (Volumen : Oberfläche)
M e t a m o r p h o s e
Lawinenhandbuch
DampfdruckverhältnisseAn wärmeren Stellen der Schneekristalle herrscht ein höherer Dampfdruck
als an kälteren Stellen Wassermoleküle gehen von warmen zu kalten Kristallen.
An konvexen Stellen herrscht ein höherer Dampfdruck als an konkaven Stellen Wassermoleküle gehen von Spitzen zu Einbuchtungen.
An mechanisch belasteten Stellen herrscht ein höherer Dampfdruck als an unbelasteten Stellen Wassermoleküle wandern von belasteten zu unbelasteten Stellen.
An kleinen Kristallen herrscht ein höherer Dampfdruck als an großen Kristallen Wassermoleküle diffundieren von den kleinen zu den großen Kristallen.
M e t a m o r p h o s e
Lawinenhandbuch
Die abbauende M. setzt unmittelbar nach der Ablagerung des Neuschnees ein. Die Kristalle verlieren ihre Spitzen „Körner“. (mechanisch und thermisch)
Der Porenraum wird verkleinert und das Gesamtvolumen nimmt ab die Schneedecke setzt sich Verfestigung.
Oberfläche 1 m³ Neuschnee 1 000 000 m²; 1 m³ Altschnee 1 000 m². Das kugelige Punktkorn stellt eine thermodynamische Gleichgewichtsform dar.
Hohe Auflast und hohe Temperatur beschleunigen die A.M.
A b b a u e n d e M e t a m o r p h o s e
Lawinenhandbuch Durch die aufbauende Umwandlung entwickeln sich unter ständiger Vergrößerung neue prismatische Kristalle. Dadurch entstehen neue große Becherkristalle/Schwimmschnee mit wenigen Kontaktpunkten Entfestigung der Schneedecke.
Bedingung dafür ist ein hoher Temperaturgradient
A u f b a u e n d e M e t a m o r p h o s e
Lawinenhandbuch Erwärmt sich Schnee auf 0° C kommt es zu Schmelzprozessen. Infolge der Oberflächenspannung des Porenwinkelwassers rücken die Körner näher zusammen Verfestigung
Bildet sich freies Wasser und fließt dies an weniger durchlässige Grenzschichten, wird die Reibung stark herabgesetzt eine Gleitfläche entsteht Festigkeiten gehen völlig verloren.
Sinken darauf die Temperaturen, so kommt es zur Bildung von Polykristallen, welche aneinander festfrieren Festigkeiten steigen stark an.
Lawinenhandbuch
S c h m e l z m e t a m o r p h o s e
Metamorphosen Übersicht
Neuschnee
filziger Schnee
rundkörniger Schnee
kantigeVollformen
Becherkristalle
Schmelzformen
Abbauende Metam
orphoseAu
fbau
ende
Meta
mor
phos
e
Schmelzmetamorphosevon jedem Stadium möglich
M e t a m o r p h o s e
Abbauende Metamorphose
N e u s c h n e e
Abbauende Metamorphose
F i l z
Abbauende Metamorphose
P u n k t k o r n ( r u n d k ö r n i g )
Aufbauende Metamorphose
K a n t i g e F o r m e n ( F a c e t t e n )
Aufbauende Metamorphose
S c h w i m m s c h n e e ( B e c h e r )
S c h m e l z f o r m
S c h m e l z f o r m ( f r e i e s W a s s e r )
Schneearten: Gewicht + Porenanteilkg / m³ % LuftNeuschnee, trocken + locker 30 - 50 93 - 97
Neuschnee, schwach gebunden 50 - 100 89 - 93filziger Schnee 150 - 300 67 - 84
rundkörniger Altschnee, trocken 200 - 400 51 - 78rundkörniger Altschnee, feucht - naß 300 - 500 40 - 65
kantig-körniger Schnee 250 - 400 56 - 73Schwimmschnee 150 - 300 62 - 84
Naßschnee 300 – 500 35 - 67Firn (mehrjährig) 500 – 800 13 - 35
Gletschereis 800 - 900 2 - 13Wasser 1000 0
S c h n e e m a s s e
Liebe Instruktoren,
aufgrund der Tatsache, dass wir nicht für alle verwendeten Bilder die Rechte besitzen, bitten wir Euch innständig diese Power Point Präsentation nur für Eure persönlichen Ausbildungen zu verwenden!
Herzliche Grüße und Danke für Euer Verständnis
Das Ausbildungsteam
HINWEIS: Diese Präsentation wurde vom OEAV-Lehrteam unter Zuhilfenahme der Präsentation von Dr. Peter Schatzl (Salzburg) zusammengestellt.