Über die Schneegrenze
die Schneegrenze
Ernst Ambühl, Liebefeld-Bern
137 Was ist die Schneegrenze?
Auf der meist quadratischen, horizontalen Fläche unserer Grenzsteine befindet sich in der Mitte eine punktförmige Vertiefung mit zwei zu den beiden Nachbarsteinen zeigenden Rillen. So wird die Landesgrenze fast auf den Millimeter genau festgehalten. Sucht man aber bei der Schneegrenze eine ähnlich genaue Bestimmung anzuwenden, so ist man verunsichert. Der Begriff der Schneegrenze hat sich aber seit langer Zeit schon eingebürgert, ohne dass diese Grenze, wie auch viele andere, genau erkannt werden kann.
Wir alle wissen, dass in unserem Lande oberhalb etwa 2700 m der Schnee des vergangenen Winters vielerorts nicht mehr gänzlich wegschmilzt. In der Arktis, z.B. in Spitzbergen, verschiebt sich diese Grenze nach unten auf 300-600 m, am Karakorum-Himalaya dagegen nach oben auf 5800 m. So gesehen, bildet die vorhin erwähnte Höhe von 2700 m ein sicher nützlicher Richtwert.
Unsere Zentralalpen, insbesondere das Gotthardgebiet, weisen mit den wenigen Erhebungen über 3000 m ( und selbst diese reichen nicht über 3200 m hinaus ), viele Durchtalun-gen und Hänge in jeder Exposition auf. Diese Hänge gehen zudem oberhalb 2500 m vielfach in Mulden über, wo sich mehr Schnee ansammeln kann als auf den Abdachungen. Dies alles erschwert es, eine Schneegrenze zu bestimmen, eine Grenze, welche man sehen möchte und die sich nicht nur aus einer Mittelbildung der Höhen von verschieden grossen Schneeflecken in unterschiedlichen Expositionen ergibt.
Die in der Regel von Jahr zu Jahr recht verschieden grosse Ausaperung des Geländes macht es zusätzlich schwierig, eine solche Grenze, selbst als Mittelwert, zu erkennen. Es kommen ferner z.B. im Gotthardgebiet noch die stark unterschiedlichen Summen der Jahresniederschläge dazu: Gotthard = 2,2 m; Gütsch = 1,5 m ( Distanz ca. 11 km in NNE-Richtung ). Das Ende der Schneeschmelze im Spätsommer oder Herbst, welche sich periodisch wiederholt, ist meist beträchtlichen Schwankungen unterworfen. Drei Beispiele ähnlicher Ereignisse aus den Bergen sollen dies darlegen:
Auf dem Gotthard, 2095 m ( 1900-1970 ) wurde die kleinste maximale Winterschnee-höhe 1949 mit nur 90 cm gemessen, die grösste dagegen betrug im Winter 1916 685 cm.
In diese, aus dem Gotthardmassiv stammenden Aufnahmen kann man wohl eine Linie auf der berechneten Schneegrenzen-Höhe von 2730 m einzeichnen. Man könnte sie aber ohne weiteres sowohl etwas tiefer als auch etwas höher ansetzen; in allen Fällen würde sie jedoch kaum den Begriff einer Grenze ( im Sinne einer klaren Trennlinie ) vermitteln. Sie muss, wie es in dieser Arbeit dargelegt wurde, als von der Meereshöhe aus errechneten und gemittelten Werten von Schneehöhen- und Schneedecken-Tagen bestimmt werden.
Gemsstock- und Gurschenstock-Firne Aufnahme vom 13. September 1957 vom Rothorn 2933,1 m Azimut 180. Ungefähr durchschnittliche Ausaperung.
Gemsstock, 2961,3 m, noch ohne Stationshaus der Luftseilbahn Andermatt-Gemsstock Oberer Gemsstockfirn mit Messstellen, 2900 m Unterer Gemsstockfirn mit Messstellen, oben 2865 m Unterer Gemsstockfirn mit Messstellen, unten 2815 m Gurschenstock, 2865,5 m Oberer Gurschenstockfirn mit Messstellen, 2800 m Unterer Gurschenstockfirn mit Messstellen, 2730 m Pizzo Lucendro von der Rotondo-Hütte SAC, 2571 m Aufnahme vom 30. August 1959 Azimut 1830. Gute Ausaperung.
1 Pizzo Lucendro, 2962,7 m 2 Stegenhorn, 2820,7 m 3 P 2738 m Lucendro WSW-Grat ( Grenze UR/TI ).
4 Cavannapass mit Baracke, 2613 m 5 Ende des Eschentollerberg-We-ges auf 2460 m Wagrechter Pfeil: Richtung Realp UR.
Der Durchschnitt beziffert sich auf 307 cm. Wahrscheinlich gelten diese Werte seit mindestens 1860.
Auf dem Grossen St. Bernhard, 2469 m ( 1816-1983 ) fallen die äussersten Daten des Einschneiens auf den B. September 1952 bzw. auf den B. Dezember 1899, wobei das Mittel beim 20. Oktober liegt.
Auf dem Säntis, 2501 m ( 1881-1983 ) aperte es am 10. Mai 1934 am frühesten aus, das späteste Datum ist der 27. September 1978, im Durchschnitt ist es der I. Juli.
Schneehöhe und Schneedeckendauer Wir wollen dazu nun versuchen, die beiden folgenden Fragen zu beantworten:
1. Wie vergrössert sich die durchschnittliche jährliche minimale Schneehöhe mit zunehmender Meereshöhe?
2. Wie nimmt die jährliche mittlere Anzahl der schneedeckenfreien Tage mit zunehmender Meereshöhe ab?
Der Verfasser hat schon längere Zeit vor der Ausarbeitung dieser Studie verschiedene umfangreiche Datenbanken über Temperaturen und Schneehöhen von meteorologischen Stationen und Schneepegeln im Gotthardgebiet u.a.O. angelegt.
Zur ersten Frage:
In Andermatt, 1444 m, gibt es 59 Kalendertage, an welchen noch nie eine Schneedecke festgehalten werden konnte. Auf dem Gott-hard-Hospiz, 2095 m, sind in den letzten 120 Jahren lediglich der 31. Juli und der I. August - sie fallen gerade in die wärmste Zeit des Jahres - gänzlich schneefrei geblieben. Beim Pegel Rotondo-Hütte SAC, 2575 m, 110 m W der Hütte, haben schon alle Sommertage ein-oder mehrmals Schneedecken aufgewiesen. Im Abschnitt 1964-1983 fällt das mittlere Schneehöhenminimum mit 4,7 cm auf den 25. September. Beim Pegel Gemsstock, 2905 m, 30 m W der Achse der Luftseilbahn Andermatt—Gemsstock, lauten die entsprechenden Angaben: 26. September und 61,0 cm.
Seit der Pegelstellung am 5. September 1964 auf den ausgeaperten, Gur-schenfirn häufte sich bis zum 23. Mai 1983 2075 cm Schnee an. Dieser grosse Betrag hat sich bis anfangs September 1984 auf 14 m vermindert. Der jährliche Firnzuwachs beträgt in diesen zwei Dezennien demnach rund 70 cm pro Jahr.
Für jeden 1. Oktober ( Beginn des hydrologischen Jahres ) wird die vorhandene Schneehöhe als 0 cm angenommen und mit diesem Betrag durch das ganze Jahr weitergerechnet. Am 7. Mai wird im Durchschnitt 399 cm Schnee erreicht; diese Menge fällt dann bis zum 26. September - immer für die Periode 1964-1983 — auf die schon erwähnten 61,0 cm zurück. Am 1. Oktober beträgt die Schneehöhe bereits 69,3 cm.
Der Schneepegel P3, Jungfrau-Joch, 3350 m, S der Joch-Gebäulichkeiten, zeigt seine durchschnittlich kleinste Höhe am 30. August mit 369,2 cm. Dieser Betrag entspricht dem Nettozuwachs seit dem 1. Oktober des vergangenen Jahres. Der Pegel PS, Jungfrau-Joch, 3505 m, E Sphinx, zeigt seine durchschnittlich kleinste Höhe am 10. August mit 563,7 cm.
Die Schneehöhenergebnisse der hier behandelten Orte - ohne Andermatt und die Jungfrau-Joch Pegel 3 und 5 - sind im Diagramm aufgezeichnet worden. Der Kurvenverlauf kann nicht linear sein, denn sonst würde die mittlere minimale Schneehöhe auf dem Gemsstock nur rund 20 cm betragen. Tatsächlich erreicht sie aber den dreifachen Wert. Der beginnende Steilanstieg der Werte fällt in die Höhe von etwa 2700-2800 m. Der Verlauf dieser Linie entspricht so dem Verhalten der Natur. Beim Hinaufsteigen in grosse Höhen kommt man im Spätsommer in dieser Region rasch an Orte, in welchen - wir betrachten immer den ebenen ( horizontalen ) Boden - der Sommer den Schnee nicht mehr vollständig zu schmelzen vermag. Diese Restmengen nehmen nach oben zu und erreichen in rund 3000 m schon 1 m.
Zur zweiten Frage: Wie nimmt die mittlere jährliche Anzahl der schneedeckenfreien Tage mit zunehmender Meereshöhe ab?
Wir können festhalten, dass in Andermatt pro Jahr 180 schneedeckenfreie Tage auftreten, auf dem Gotthard-Hospiz sind es deren noch 120 und beim Pegel Rotondo-Hütte sogar nur noch 53 Tage, immer für den Zeitabschnitt 1964-1983.
Im Gotthardgebiet finden sich oberhalb dieser Höhe bis auf den Gemsstock keine Messdaten mehr. Das ( missing link ) beträgt hier 330 m ( fehlende Schneepegel ).
Die Kurve, welche wir mit diesen drei Punkten zeichnen können, kann ebenfalls keinen linearen Charakter aufweisen, sonst würden erst auf knapp 3000 m keine schneedeckenfreien Tage mehr auftreten, was hier aber ganz ausgeschlossen ist. Der Autor hat über verschiedene Jahrzehnte Messungen und Beobachtungen angestellt, mit dem Zweck, den wahrscheinlichen Verlauf unserer Kurve bis zum Schnitt mit der X-Achse ( Höhenmeter ) zu ziehen:
1. Auf 2600 m W der Rotondo-Hütte befindet sich eine kleine flache Stelle sandiger, ver-schwemmter Moräne mit spärlichem Graswuchs und einigen Moospolstern. 1977, als es bei der Hütte nur 10 schneedeckenlose Tage gab, dürfte auf dieser Höhe von 2600 m das Ausapern sehr fraglich gewesen sein. Die andern Sommer sind alle deutlich günstiger ausgefallen. Schätzungsweise kann auf dieser Höhe die Anzahl der schneedeckenfreien Tage gegenüber denjenigen der Hütte um 5 auf 48 zurückgehend angenommen werden.
2. Oberer Schwärzesee, 2650 m, 1 Vi km SSE der Furka, UR. Dieser rund 1% ha grosse See wurde vom Autor zwischen 1947 und 1976 24 mal aufgesucht ( in der Regel Ende August ). Er war stets eisfrei, und eine am N-Ufer flache Stelle wies bei geringer Grasnarbe blühenden Löwenzahn, kleinen Enzian und Disteln von etwa 40 cm Höhe sowie einige wenige Weiden von etwa 10 cm Höhe auf. Dieser Ort liegt zweifelsohne noch deutlich unter der Schneegrenze, sonst hätte die beschriebene Vegetation wohl kaum gedeihen können. Er liegt klimatisch etwas besser als eine gleich hoch gelegene Stelle im Areal der Rotondo-Hütte, dank des Niederschlagsgefälles S—N, Gott-hard-Gütsch ( siehe die Bemerkung eingangs dieser Arbeit ).
3. Hochgebirgsunterkunft, 2795 m, gegen 2 km SE der Furka, UR. Die kleine ebene Stelle vor dieser H. U. kann nicht darüber hinwegtäuschen ( und dies trotz einiger kleinen Blütenpflanzen ), dass diese Vegetation nur möglich ist, weil viel Winterschnee weggeblasen wird und es deshalb früher ausapert.
In der Nähe befindet sich hinter einem Felssporn eine kleine Mulde mit rund 200 m2 Schnee, wo die Schneehöhe unter einem angenommenen Fixpunkt gemessen wurde.
Nur 1944 ( sehr warmer August ) und in den ausserordentlich warmen Sommern 1947, 1949 und 1950 aperte diese Mulde aus. Es konnte nicht entschieden werden, ob auch hier übernormal viel Schnee verweht wird oder ob der genannte Felssporn eine besonders grosse Ablagerung bewirkt.
4. Oberer Gurschenstock-Firn, 2800 m, S unter Gurschenstock, 2865,5 m ( Firnmessungen zwischen 1944 und 1967, mit nur wenigen Lücken ). Die ebene Lage weist in der Regel einen rund 100 x 50 m grossen Firnflecken auf. Am 1. September 1947 war er auf etwa 10 m2 zurückgegangen, und am 15. September dürfte er ganz verschwunden sein. Nur noch am 10. Oktober 1950 wurde ein ähnlich kleiner Firnrest angetroffen.
Der Sommer 1947: Er war gemäss den Genfer und Basler Temperaturreihen von 1753 bzw. 1755 bis heute der weitaus wärmste. Sein Streuungswert der Temperaturen nach Gauss'schem Fehlergesetz beträgt über 3, d.h. das Auftreten eines solch warmen Sommers ist innert 400 Jahren nur einmal wahrscheinlich. 1947 lässt sich mit dem ( alten heissen Sommer 1387> und mit dem ( heissen Sommer 1540> vergleichen.
Dementsprechend bedeutet die schneedek-kenlose Situation auf 2800 m eine extreme Ausnahme; die Schneegrenze kann deshalb auf keinen Fall so hoch angesetzt werden.
5. Oberer Rand des untern Gemsstockfir-nes, 2865 m, S der Luftseilbahnstation Ander-matt-Gemsstock.
Seit 1944 bis heute wurden - von einigen wenigen Ausnahmen abgesehen - jedes Jahr Ölfarbmarken am anstehenden Fels in Firnhöhe angebracht, um im nächsten Spätsommer den Firnstand mit der neuen Höhe vergleichen zu können. Die senkrecht zur Firnoberfläche erfolgte Messung ergab maximale Höhendifferenzen zwischen dem 10. Oktober 1950 ( absolutes Minimum ) und dem I.Sep-tember 1970 von 910 cm. Zwischen 1964 ( tiefster Stand bis heute ) und 1970 betrug der Unterschied der Firnhöhe 380 cm.
Die zum Teil sehr grossen Differenzen der gemessenen Firnhöhen, welche sich noch augenfälliger in den entsprechenden Firn flächen auswirken, erschweren es, eine Schneegrenze als Durchschnittswert zu erkennen.
cm Jage Schneegrenze Angaben von Gotthard. Rotondohütte SAC und Gemsstock. 1964-1983.
60--120® 120 Tage Gotthard 61,0 cm Gemsstook Mittlere Anzahl schnee deckenfreier Tage/Jahr Mittlere minimale, jährliche Schneehöhe 2000 0,0 cm Gotthard,2575 m 2750 m 2905 m 3000 m 2095 mRotondohütte 0 Tage Gemsstock Eingabelungsverfahren zur Bestimmung der Schneegrenze Mit Hilfe eines Eingabelungsverfahrens wollen wir nun die Schneegrenze bestimmen. Wie unter Punkt 4 erwähnt, aperte es auf 2800 m ( oberer Gurschenstockfirn ) nur einmal im extrem warmen Sommer 1947 aus, nicht aber im Abschnitt 1964-1983.
Wir fragen uns nun, um wieviel man von 2800 m herabsteigen müsste, um zu einer ebenen Stelle zu gelangen, welche zwischen 1964 und 1983 bloss einmal schneefrei geworden wäre. Nehmen wir 2750 m an, hätte man hier in 20 Jahren einmal vereinzelte schneedeckenfreie Tage, d.h. im Mittel dieser Zeitspanne fast 0 Tage. Diese Höhe dort als Schneegrenze anzunehmen, wäre unrichtig, wo das Schneefrei-Werden nur rund jedes 20. Jahr eintrifft. Vielmehr sollte man diese Grenze in diejenige Höhe verlegen, in welcher in der Hälfte der kontrollierten ( möglichst vielen ) Jahre ein länger oder kürzer andauerndes Ausapern vorliegt. Für diese Bestimmung fehlen aber die Messungen. Wir müssen uns deshalb mit folgender Abschätzung begnügen:
Überblicken wir die Schneeverhältnisse der verschiedenen hier besprochenen Örtlichkeiten, sehen wir, dass unsere Grenze weder auf 2800 m noch auf 2750 m angesetzt werden kann. Sie kann aber anderseits unmöglich schon auf 2600 m gelegt werden, da sich hier noch mehr als 1 Vb Monate schneedeckenfreie Tage ergeben. Selbst auf 2650 m ( Schwärzesee ) zeigt sich eine Vegetation, welche nicht im Bereich der Schneegrenze liegen kann.
Zeichnen wir die Kurve der schneedeckenfreien Tage durch die Punkte und zur angenommenen Null-Stelle auf 2750 m, so ergeben sich auf 2700 m im Mittel rund 25 schneedeckenfreie Tage. Da die Kurve zwischen 2750 m und 2700 m näherungsweise linear verläuft, muss man auf 2730 m 10 schneedeckenfreie Tage annehmen. Die dazu gehörende minimale Schneehöhe beträgt 16 cm.
Im Mittel eine gute Woche apern Boden an der Schneegrenze dürfte den tatsächlichen Gegebenheiten durchaus entsprechen. In warmen Sommern können mehr als 10 solche Tage auftreten und in schlechten würde z.B. überhaupt kein Ausapern stattfinden. Der steile Verlauf beider Kurven ( grosse Änderung von Zentimetern und Tagen bei nur geringfügiger Verschiebung der Meereshöhe ) entspricht durchaus dem Verhalten der Natur: Im Bereich der Schneegrenze treten bei weiterem Anstieg im Gelände anstelle des apern Bodens rasch die schneebedeckt bleibenden Regionen auf.
Zusammenhänge zwischen Ausaperung, Schneegrenze und mittlerer Mittags-Temperatur Abschliessend wollen wir noch folgende Frage behandeln:
Zu welchem Zeitpunkt erreicht die durchschnittliche Ausaperung von ebenem Gelände die Höhe der Schneegrenze, und wie gross ist dann die mittlere Mittags- Temperatur?
Das durchschnittliche jährliche Schneehö-hen-Minimum beim Pegel Rotondo-Hütte fällt für die Periode 1941-1983 mit 4,4 cm auf den 9. September. Die Hütte ( 2575 m ) ist höhen- mässig am nächsten bei der Schneegrenze gelegen \ Für den Jungfrau-Joch Pegel 3 wurde dieses Minimum am 30. August nach dem relativ warmen 29. August erreicht.
Bei der Schneegrenze auf 2730 m, welche zwischen P3 und der Rotondo-Hütte liegt, muss daher die kleinste mittlere Schneehöhe zwischen dem 30. August und dem 9. September auftreten.
Nach dem allgemeinen, deutlichen Temperaturrückgang auf den 23. August ( Tiroler Wetterregel: ( Schaut über die Berge St. Bartholome [24.], sieht er schon den ersten Schnee ) ) stellt sich ein ebenso bemerkenswertes ( Comeback ) des Sommers auf den eben genannten 29. August ein.
In der Folge zeigen sich weitere Abnahmen der 13.30-Uhr-Temperatur mit dazwischenliegenden sekundären Wärmespitzen am 2. und 3. September sowie den von ihnen nur wenig abweichenden am 9. September. Auf dem Jungfrau-Joch ist der letztgenannte Tag sogar der wärmste des Monats.
Es ist somit wahrscheinlich, dass diese zwei Tage anfangs September oder der 9. den grössten Ausaperungszustand zeigen. Stellt man die durchschnittlichen langjährigen Mittagstemperaturen des 2. und 3. sowie diejenige des 9. von Gotthard, Säntis und Jung-frau-Joch graphisch dar, ergibt die Verbindungslinie praktisch eine Gerade, welche für die Höhe von 2730 m 5,0 Grad erreicht.
Definitionsversuch zur Schneegrenzenbestimmung im Gotthardgebiet Nach all dem Gesagten können wir folgendes über die Schneegrenze für den Abschnitt 1964-1983 im Gotthardgebiet aussagen:
Sie liegt im Mittel im ebenen Gelände auf 2730 m und weist etwa 10 Tage lang apern Boden bei einer durchschnittlich minimalen Schneehöhe von 16 cm auf. Die Ausaperungs-grenze dürfte in den ersten September-Tagen oder kurz vor dem 10. die genannte Höhe erreichen. Die Mittags-Temperatur würde dann rund 5 Grad betragen.
.'Obwohl wir die Schneegrenze aufgrund von Angaben des Zeitabschnittes 1964-1983 ermittelt haben, nehmen wir zur Bestimmung des durchschnittlichen Schneehöhen-Mi-nimums bei der Rotondo-Hütte den längern und daher bessere Ergebnisse liefernden Abschnitt 1941-1983. Die Vergleichbarkeit bleibt trotzdem erhalten, da die Periodenlänge nur einen unbedeutenden Einfluss auf das mittlere Schneehöhen-Minimum hat oder, mit andern Worten, die Schneegrenzenhöhe nur wenig von der Periodenlänge abhängt.
