S c h n e e „ K r i s t a l l “  Niederschlag aus der Atmosphäre Walter W.  Niederschlag aus der Atmosphäre Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Kondensations- u. Eisbildungskerne (ohne Kerne -39° C)

S c h n e e „ W a n d l u n g s f ä h i g “ Ablagerung am Boden Walter W. Ablagerung am Boden Schneekristalle / -körner inkl. Luft Neuschnee ~ 90 % Luft Altschnee ~ 65 % Luft Schwimmschnee ~ 70 – 85 % Luft Lawinenschnee ~ 20 – 50 % Luft

U m w a n d l u n g s p r o z e s s e FEST Eis GASFÖRMIG Wasserdampf „ f e s t – f l ü s s i g - g a s f ö r m i g “ FEST Eis sublimieren verdunsten GASFÖRMIG Wasserdampf verdunsten kondensieren schmelzen gefrieren FLÜSSIG Wasser In der Schneedecke sind permanent alle drei Zustandsformen von Wasser vorhanden, wobei natürlich „Eis“ überwiegt. Die Umwandlungsprozesse finden ebenso permanent statt.

W a s s e r d a m p f & S c h n e e 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

S c h n e e k r i s t a l l b i l d u n g 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

M e t a m o r p h o s e Schnee ist ständigen Veränderungen unterworfen: Durch thermodynamische Vorgänge entstehen permanent neue Kristalle bzw. Kristallformen mit eigenen Eigenschaften. Minimierung der Oberflächenenergie An 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 Dampfdruckverhältnisse An 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. Lawinenhandbuch

A b b a u e n d e M e t a m o r p h o s e 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. Lawinenhandbuch

A u f 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

S c h m e l z m e t a m o r p h o s e 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 Lawinenhandbuch

Metamorphosen Übersicht Schmelzmetamorphose von jedem Stadium möglich Schmelzformen Neuschnee filziger Schnee Becherkristalle Abbauende Metamorphose Aufbauende Metamorphose rundkörniger Schnee kantige Vollformen vgl. Festigkeit Kontaktstellen, Sinterflächen

Abbauende Metamorphose N e u s c h n e e Abbauende Metamorphose

Abbauende Metamorphose F i l z Abbauende Metamorphose

Abbauende Metamorphose P u n k t k o r n ( r u n d k ö r n i g ) Abbauende Metamorphose

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

Aufbauende Metamorphose S c h w i m m s c h n e e ( B e c h e r ) Aufbauende Metamorphose

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 + Porenanteil S c h n e e m a s s e Schneearten: Gewicht + Porenanteil kg / m³ % Luft Neuschnee, trocken + locker 30 - 50 93 - 97 Neuschnee, schwach gebunden 50 - 100 89 - 93 filziger Schnee 150 - 300 67 - 84 rundkörniger Altschnee, trocken 200 - 400 51 - 78 rundkörniger Altschnee, feucht - naß 300 - 500 40 - 65 kantig-körniger Schnee 250 - 400 56 - 73 Schwimmschnee 62 - 84 Naßschnee 300 – 500 35 - 67 Firn (mehrjährig) 500 – 800 13 - 35 Gletschereis 800 - 900 2 - 13 Wasser 1000

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.