Schneegrenze

Über dem Schnee bildet sich keine Thermik. In verschneiten Gebieten sind daher Wälder die einzigen Thermikquellen. Im Frühling bilden sich Aufwinde entlang der Schneegrenze. Der Einfluss der Schneegrenze geht aber weiter. Mit ihr lassen sich auch Unterschiede in der Alpenthermik zwischen Frühling und Sommer erklären.
Auf den Skipisten ist Hochbetrieb. Auch hoch in der Luft herrscht dichter Verkehr. Der Startplatz vor der Jatzhütte (Davos) ist zum höchstgelegenen Flugplatz in der Schweiz geworden: Die Zuschauer verfolgen, wie die Gleitschirme starten und nach einiger Zeit wieder vor der Jatzhütte landen. Verwundert sehen sie, wie die bunten Vögel über dem Wald wie von unsichtbarer Hand in die Höhe gehoben werden. Klar, Thermik ist die unsichtbare Hand. Wie aber entsteht diese Thermik mitten im Schnee?

Thermik über Wäldern
Inmitten grosser Schneeflächen sind Wälder tatsächlich verlässliche Thermikquellen. Im Gegensatz zum Schnee, der über 80% der einfallenden Strahlung reflektiert, absorbieren die dunklen Baumkronen einen Grossteil des Lichts. Die Luft wird dadurch erwärmt und kann bis weit in die oft stabile winterliche Atmosphäre aufsteigen. In der Zeit ab 12 Uhr bis etwa 15 Uhr ist dieser Effekt an Süd bis Südwest ausgerichteten Hängen besonders stark, weil dort die Sonne senkrecht einstrahlt. Später steht die Sonne zu tief am Horizont, um die Westhänge noch aufheizen zu können. Erst im späteren Frühling, wenn die Sonne höher in den Himmel steigt, vermag sie auch die Westhänge genügend aufzuheizen. Besonders gute Thermikspender sind laubfreie Bäume. Ihr trockenes Geäst absorbiert bereits viel Sonnenenergie. Liegt am Boden noch Schnee, wird die durchgelassene Strahlung reflektiert, und das Geäst wird zusätzlich noch von unten her bestrahlt. Selbst Büsche liefern gute Thermik, vor allem wenn sie entlang der Schneegrenze anzutreffen sind, das heisst über bereits aper gewordenen Südhängen.

Abbildung 1: Höhe der Schneegrenze im Prättigau im Jahresverlauf. Infolge der Klimaerwärmung sind Verschiebungen von einigen Wochen möglich.

Abbildung 2: Alpen-Vorland-Zirkulation am Tag. A) im Frühling und B) im Sommer

Ein Gleitschirm startet bei der Jatzhütte. Einige Deltas und Gleitschirme nützten die Winterthermik, um Höhe zu gewinnen.

Schneefreie Flächen
Schneefreie Flächen heizen sich wesentlich stärker auf, da über tauender Schneedecke die Temperaturen um null Grad bleiben, da sehr viel Energie zum Schmelzen benötigt wird. Häufig kann man exakt über der ungerade verlaufenden Schmelzlinie des Schnees ruppige Aufwindströme antreffen. Hier prallen der kalte Abwind, der sich über den Schneeflächen bildet, und der warme Hangaufwind aufeinander, der in der Folge vom Boden abreisst und senkrecht aufsteigt. Das erklärt auch, dass sich im Frühling Cumuluswolken nicht über schneebedeckten Berggipfeln bilden, sondern Richtung Tal versetzt über der Schneegrenze. Dies darf keinesfalls mit Leethermik verwechselt werden, bei der die Cumuluswolken auch weit im Tal draussen stehen.
Auch bei der Bildung von Winterthermik ist der Untergrund entscheidend: Sonnenbeschienene, schneefreie Flächen wie trockenes Geröll bei Felsabbrüchen und Hausdächer verstärken die Aufwinde, je dunkler sie sind, desto besser. Aber aufgepasst, Gebiete mit Schmelzwasser erscheinen oft auch dunkler und glänzen von weitem. Sie sind zu meiden, denn sie sind kalt und thermikfeindlich.

Berg- und Talwind
Je tiefer die Schneegrenze liegt, umso weniger Fläche steht für die Aufheizung der Täler zur Verfügung. Damit kann sich der Effekt, dass an einem sonnigen Sommertag die Alpentäler stärker aufgeheizt werden, auch weniger ausbilden. Auch wird die treibende Kraft für den Talwind nicht so gross. Das heisst, je tiefer die Schneegrenze liegt, umso weniger kann sich der Talwind bilden. Er bläst allgemein schwächer und nur bis zur Schneegrenze. Umgekehrt gilt das für den Bergwind nicht, denn der bildet sich infolge der Auskühlung der Alpentäler, und die ist über Schneeflächen ähnlich gross wie über aperem Gebiet. Während also der Bergwind im Winter stärker bläst, gewinnt der Talwind erst mit der steigenden Schneegrenze und mit der zunehmenden Kraft der Sonne an Stärke.

Alpen-Vorland-Zirkulation
Die Berg- und Talwinde sind Teil der Alpen-Vorland-Zirkulation. Am Tag strömt mit den Talwinden Luft in die Alpen hinein, steigt dort auf, um in der Höhe wieder zurückzufliessen und über dem Vorland abzusinken. In der Nacht dreht die Strömung in die andere Richtung. Mit den Bergwinden fliesst die Kaltluft aus den Alpen, steigt über dem Vorland auf, fliesst in der Höhe zu den Alpen zurück und sinkt dort ab. Die Alpen-Vorland-Zirkulation entsteht vorwiegend unter Hochdruckeinfluss, das heisst bei sonnigem Wetter. Die Vertikalbewegungen überlagern sich daher mit der Subsidenz (Absinken der Luft) im Hoch. Tagsüber reduziert das Aufsteigen der Luft über den Alpen die Subsidenz, womit die Stabilität abnimmt. Das Absinken über dem Vorland verstärkt die Subsidenz und damit die Stabilität. Das ist eine Erklärung für die meist stabilen Verhältnisse in den Voralpen im Sommer. Je stärker die Alpen-Vorland-Zirkulation ist und je weiter sie in die Alpen hinein reicht, umso grösser ist ihre stabilisierende Wirkung im Vorland. Im Frühling, wenn in den Alpen noch viel Schnee liegt und die Sonne noch nicht ganz so viel Kraft hat, ist die Zirkulation noch nicht so stark. Zudem liegt die Zone mit aufsteigender Luft weiter aussen im Bereich der Voralpen. Mit steigender Schneegrenze und kräftiger werdender Sonne verlagert sich die Zone mit aufsteigender Luft unter Verstärkung Richtung Hochalpen.
Doch nicht nur die Schneegrenze allein beeinflusst die Stärke der Alpen-Vorland-Zirkulation. Sind etwa nach dem Durchzug einer Störung die Alpen noch wolkenverhangen, kann sich die Zirkulation nicht bilden. Im Vorland gibt es dann meist gute Thermik.

Martin Gassner

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