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Schnee ist ein wichtiger Zwischenspeicher von Winterniederschlägen. Wenn er nach Tagen, Wochen oder Monaten schmilzt, füllt er Flüsse und Seen, die auch der Stromproduktion dienen. Und er erneuert Grundwasserreserven, die für die Trinkwasserversorgung und die Landwirtschaft essentiell sind.
Gut die Hälfte der Schweizer Landesfläche befindet sich oberhalb von 1000 Meter über Meer – die Topografie der Schweiz ist von den Alpen geprägt. Daher fällt rund ein Drittel des Niederschlags als Schnee. Je nach Höhenlage und Wetter schmilzt Neuschnee sofort beim Auftreffen auf den warmen Boden, beim ersten Sonnenschein, im Frühling oder in vergletscherten Gebieten erst nach Jahrzehnten. Ein grosser Anteil wird also zunächst an Ort und Stelle gespeichert.
Zwischenspeicher Schnee
Die Funktion als Zwischenspeicher ist von grosser Bedeutung. In von Schnee geprägten Einzugsgebieten beobachten wir die höchsten Abflussmengen in den Monaten Mai und Juni mit gut doppelt so grossen Mengen wie im Jahresdurchschnitt. In vergletscherten Einzugsgebieten sind die saisonalen Unterschiede durch die zusätzliche Eisschmelze noch grösser, während die Abflussverhältnisse in tiefer gelegenen Einzugsgebieten ausgeglichener sind.
Wenn hohe Schmelzraten im Einzugsgebiet kombiniert mit starkem Regen auftreten, können kritische Hochwassersituationen entstehen. Aus diesem Anlass betreibt das SLF einen operationellen schneehydrologischen Dienst (OSHD), welcher die Schmelzwassermengen vorhersagt. Dies trägt zur vorausschauenden Gewässerregulierung bei. Gleichzeitig sind die Mengen der Schneeschmelze wichtig für die Bewirtschaftung von Seen und von Speicherreservoirs zur Erzeugung von Strom. In grossen alpinen Kraftwerken beträgt der Schneeschmelzanteil am gesamten genutzten Wasser 70-80%.
Regen und Schneedecke
Regnet es auf eine bestehende Schneedecke, kann sie häufig einen Teil des Wassers aufnehmen. Wenn es jedoch lang und intensiv regnet, oder wenn die Schneedecke bereits zu Beginn des Regens vollständig durchfeuchtet ist, verstärkt die zusätzliche Schneeschmelze den Abfluss. Es ist schwierig, die jeweilige Wirkung der Schneedecke präzise vorherzusagen. Deswegen untersuchen wir die Prozesse, welche entscheiden, ob die Schneedecke einen verstärkenden oder einen abschwächenden Einfluss auf den Abfluss hat.
Schnee im Wald
In Wäldern laufen Aufbau und Schmelze der Schneedecke anders ab als im offenen Gelände. Zum Beispiel können die Baumkronen Niederschlag abfangen oder Strahlung absorbieren. Da Wälder ca. 30% der Schweiz bedecken, haben sie einen grossen Einfluss auf den Schmelzwasserabfluss. Um die Schneeschmelze im Wald besser zu verstehen, untersuchen wir die Schneeverteilung und die Wärmestrahlung im Inneren eines Waldbestandes.