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Wie und wann Brüche entstehen, ist bei spontanen Lawinen bisher kaum bekannt. Mit Belastungsexperimenten im Scherapparat versuchen wir diese Prozesse aufzuschlüsseln und besser zu verstehen.
Um Verformungen bei Bruchvorgängen im Schnee genauer zu untersuchen, führen wir im Kältelabor Belastungsexperimente an Schneeproben durch. Typische Proben haben eine Grösse von 50 x 50 cm und enthalten zwischen zwei stabileren Schichten eine künstlich gezüchtete Schwachschicht aus Tiefenreifkristallen (Abb. 1).
Mithilfe eines eigens hierfür konstruierten Scherapparats (Abb. 2) kann die Belastungskraft, die auf die Probe wirkt, kontinuierlich erhöht werden. Die Probe verformt sich und wenn die Last hoch genug ist, bricht die Schwachschicht. Allerdings kann nicht immer ein Bruch erreicht werden, bei langsamen Versuchen brechen die Proben häufig nicht.
Mit Hilfe von Videokameras untersuchen wir die Verformung der Schneedecke vor und während des Bruchs. Ausserdem messen wir die Belastungskraft die letztendlich zum Bruch führt. Der Winkel zwischen der Probe und der Belastungskraft kann verändert werden, um die Hangneigung zu simulieren (von 0° von 50°).
Ziel der aktuellen Versuche ist, den graduellen Prozess zu untersuchen, der zu einem Bruch führt. Dadurch können wir besser nachvollziehen unter welchen Bedingungen Brüche in natürlichen Schneedecken entstehen – oder auch nicht.