Wetter- und Lawinenkatastrophen

Von Th. Zingg

( Weissfluhjoch-Davos ) Lawinenkatastrophen, in unserem Falle aufgefasst als verbreitete, grosse Lawinenniedergänge mit Menschenopfern und grossen Sachschäden, lassen sich in der Regel auf verschiedene zusammenwirkende Ursachen zurückführen. Gerade die Lawinenkatastrophen der vergangenen Jahre lassen besonders deutlich die massgebenden Faktoren erkennen.

Lawinen können natürlich nur abgleiten, wenn eine Schneedecke vorhanden ist. Das setzt voraus, dass verschiedene Wetterelemente primär an der Lawinenbildung beteiligt sein müssen. Eine Schneedecke kann nur entstehen, wenn die Temperatur um null Grad oder darunter liegt und in dieser Periode auch Schnee fällt. Die Niederschläge sind wieder an bestimmte Wetterlagen, in der Mehrzahl der Fälle an Fronten, gebunden. Die Lufttemperatur, die bei uns herrscht, hängt weitgehend vom Ursprungsort der uns erreichenden Luftmassen ab. Anderseits kann eine längere Zeit am gleichen Ort lagernde Luftmasse ihre Temperatur nach und nach ändern. Die Art und Weise, wie das geschieht, soll hier nicht näher besprochen werden.

Auf einen Punkt sei an dieser Stelle noch hingewiesen, der sehr oft zu wenig beachtet wird und deshalb zu Fehlschlüssen führt, nämlich die Temperaturabnahme mit der Höhe. Regen in der Niederung entspricht in unserem Klimabereich in einer berechenbaren Höhe Schneefall. Bei genügender Meereshöhe wird dieser Schneefall eine pulverige Schneedecke bilden können, sofern die Ablagerung ohne oder mit nur wenig Windeinfluss erfolgt.

Primär hängt also die Schneedecke und damit die Möglichkeit von Lawinenniedergängen vom Wetter ab. Welche Faktoren dabei für die Lawinenbildung, besonders der Katastrophen, von Bedeutung sind, soll erst später behandelt werden, und wir wenden unsere Aufmerksamkeit der Schneedecke selber zu. Dabei sei für spezielle Fragen auch auf den Artikel von A. Roch in diesem Heft verwiesen.

Hat sich nach einem Schneefall eine Schneedecke gebildet, entscheidet die Witterung -das Wetter einer gewissen Zeitspanne - über ihr Schicksal. Hohe Temperaturen, eventuell sogar in Verbindung mit Regen, können sie zum Verschwinden bringen. Dabei findet ein sogenannter Abbau der Schneedecke statt, die Schneeteilchen verändern sich und schmelzen, die mechanischen Eigenschaften des Schneegefüges ändern sich vollständig ( z.B. Faulschnee-bildung ).

Bleibt die Temperatur längere Zeit unter null Grad oder herrscht sogar grosse Kälte, so findet ebenfalls eine Änderung des Schneegefüges statt, das auf die Umwandlung der einzelnen Schneeteilchen, ursprünglich als Schneesterne abgelagert, zurückgeht. Auch diese Änderung kann für das spätere Verhalten der Schneedecke von grundlegender Bedeutung sein. Mit andern Worten, die Witterung übt auf jeden Fall in dieser oder jener Richtung ihren Einfluss auf die Schneedecke aus, und es ist Aufgabe der Schneeforschung, diese Einflüsse zu erkennen und in ihrer Wirkung abzuschätzen.

Da am Grund einer Schneedecke meistens Temperaturen von nur wenig unter Null oder Null-Grad herrschen, so muss bei grosser Kälte die Temperatur nach der Schneeoberfläche abnehmen. Diese Abnahme ist um so grösser pro Höheneinheit, je grösser die Temperaturunterschiede sind und je geringer die Schneemächtigkeit ist. Da die Schneeoberfläche aus physikalischen Gründen gegenüber der Luft, insbesondere in klarer Nacht, noch wesentlich tiefere Temperaturen als die darüberliegende Luft erreicht, werden die Temperaturgradienten ( Abnahme der Temperatur pro Höheneinheit ) noch grösser. Dieses starke Temperaturgefälle bewirkt im Innern der Schneedecke durch kleine, aber sehr wirksame Luftströmungen Umwandlungen der ursprünglichen Schneeformen in neue Schneeteilchen. Den ganzen Vorgang nennt man Metamorphose. Auf ihr beruht die Bildung des Schwimmschnees, einer meistens kohäsionsarmen Schneeart. Solche kohäsionsarmen Schneearten kommen immer wieder in Schichten vor, die längere Zeit bei anhaltender Kälte nahe der Oberfläche gelegen hatten.

Finden aber immer wieder kleinere oder grössere Schneefälle statt, so kommt es nicht zur Ausbildung einer derart starken Umwandlung der Schneeteilchen. Der Schnee bleibt länger filzig, wird feinkörniger und stärker gepackt und weist grössere Festigkeit auf. Erfolgt allerdings der Zuwachs derart rasch, dass die Zunahme der Festigkeit mit der anwachsenden Schneedecke nicht Schritt hält, so wird es auf irgendeine Weise zum Bruch kommen. Die Niederschlagsintensität, das heisst die Niederschlagsmenge pro Zeiteinheit, spielt also ebenfalls eine Rolle, sofern die Gesamtmenge des Niederschlags ein gewisses kritisches Mass überschreitet. Diese Tatsachen machen uns klar, in wie starkem Masse meteorologische Faktoren für die Lawinenbildung verantwortlich sind.

Zusammenfassend sollen die zu Lawinenkatastrophen führenden Faktoren genannt werden:

WETTER- UND LAWINENKATASTROPHEN 1. Grosse Neuschneemengen, gefallen innerhalb relativ kurzer Zeit.

2. Wärmeeinbrüche von einigen Tagen Dauer, meist verbunden mit Regenfällen bis in die Höhen der abgleitenden Schneemassen. Die Temperatur muss in den entscheidenden Gebieten einige Grade über null Grad liegen.

3. Als besonderer Faktor muss der Wind eingesetzt werden. Er verfrachtet Schneemassen, führt an Windschattenhängen zu zusätzlichen Niederschlägen, die bei ruhiger Ablagerung nicht ohne weiteres zum Abgleiten kommen müssten.

Andere Faktoren, wie Schichtaufbau, die für die lokale Gefahr von Schneebrettlawinen, besonders im Hinblick auf den Skitouristen wichtig sind, treten als Ursachen von Katastrophen stark zurück. Unter den obigen Gesichtspunkten betrachtet ist es aufschlussreich, die vergangenen Lawinenwinter etwas zu analysieren. Wir müssen uns auf einige Beispiele beschränken, so interessant ein Vergleich mit weiteren Katastrophenwintern wäre.

Der Lawinenwinter 1950/51 Der Frühwinter zeigte eine bescheidene Schneedecke, die längere Zeit kalter Witterung ausgesetzt war. Es bildete sich in Lagen unter etwa 2000 m ü. M. über gewachsenem Boden eine kohäsionsarme Schneeschicht und über der genannten Höhenlage eine ebenfalls lockere Schicht auf festem Schneefundament. Am 12. Januar 1951 setzten dann Schneefälle ein, mit Unterbruch am 15. und starkem anhaltendem Schneefall bis zum 22., wobei die Intensität Tägliche Niederschlagsmenge SLF - Z IM. 4-0446 bis zum 21. stark zugenommen hatte. Im Diagramm ( Fig. 1 ) sind die täglichen Niederschlagsmengen von zwei Stationen im Prätigau dargestellt. Die entscheidenden Niederschläge, Mengen bis zu 90 mm, fielen am 20. Januar. Der Kern des grössten Schneezuwachses lag denn auch im Prätigau. Die Niederschlagsintensität steigerte sich vom 16. bis 21. in einem Masse, wie es für diese Jahreszeit selten, ja einmalig war. Entsprechende Mengen wären auch als Sommerniederschlag sehr gross.

WETTER- UND LAWINENKATASTROPHEN Die fast ununterbrochen andauernden Schneefälle der genannten Periode können einwandfrei verschiedenen Fronten und Luftmassen zugewiesen werden, welche die Schweiz in jenen Tagen durchquerten. Am Gesamtzuwachs war Neuschnee aus Kalt- und Warmluft beteiligt. Dieser Schnee hatte bereits unmittelbar nach der Ablagerung verschiedene mechanische Eigenschaften. Vermutlich waren die Neuschneemengen vom 19. Januar, die aus Kaltluft stammten, verhängnisvoll. Weit verbreitet fand sich unter anderem eine bis zu mehreren Zentimetern mächtige Graupelschicht, die äusserst kohäsionsarm war. Der Neuschnee vom 19. setzte und festigte sich in den folgenden 24 Stunden nur wenig, so dass die grossen Neuschneemengen vom nachfolgenden Tag weitverbreitet abgleiten mussten. Aber auch ohne diese besonders gekennzeichnete Schicht hätten grosse Lawinenniedergänge stattfinden müssen.

Derart grosse Winterniederschläge sind in der Regel nicht auf eine eng umgrenzte Region beschränkt, wie etwa starke Sommerregen bei Gewitterfronten, sondern ausgedehnt, aber doch in gewissem Masse vom Relief bedingt. Die Verteilung der Neuschneemengen jener Zeit kommt in Fig. 2 zum Ausdruck. In der Karte sind die Neuschneesummen ab 1 Meter von 50 zu 50 cm eingetragen und beziehen sich auf eine Meereshöhe ab etwa 1500 m. Die schwarzen Punkte sind Orte, an denen Menschen verschüttet wurden und Menschenopfer zu beklagen waren. Aus der Verteilung der Neuschneemengen kann entnommen werden, dass sich bei einem Zuwachs zwischen 100 cm und 150 cm eine Katastrophenlage ausbildet, das Neuschneehöhen in cm,, Verbreitung derSchadenjawinen 16-22 Jan.

SLF - Z N. 4-0447 heisst mit weit verbreiteten Lawinenniedergängen bis in die Talsohle gerechnet werden muss, auch an sonst von Lawinen verschonten Orten. Mit 80-120 cm Zuwachs ist die Gefahr bereits sehr gross, doch werden vorerst einzelne grosse Lawinen auftreten. Solche stehen vermutlich oft im Zusammenhang mit Schneeverfrachtungen.

Die schraffierten Flächen geben die Gebiete mit Gebäudeschäden an. Es zeigt sich mit grosser Eindrücklichkeit, dass, von einzelnen Ausnahmen abgesehen, besonders die Gebiete Lawinenklassifikation — Classification des avalanches Schneebrettlawine ( trocken ) Plaque de neige ( sèche ) Lockerschneelawine ( naß ) Avalanche de neige mouillée sans cohésion Oberlawine ( Schnitt durch den Anriß ) Avalanche de surface ( coupe de la cassure ) Bodenlawine Avalanche de fond ZNummern beziehen sich auf die Tabelle der Lawinenklassifikation Les numéros se rapportent à la tabelle de classification Flächenlawine — Avalanche de surface Staublawine — Avalanche poudreuse Fließlawine — Coulée de neige 41I42I43I44I4SI46I47 - photos SLF WETTER- UND LAWINENKATASTROPHEN mit mehr als einem Meter Schneezuwachs von Schadenlawinen betroffen worden sind. Eine weitere Karte mit den Waldschäden würde die vorgenannten Tatsachen noch mehr bestätigen. In ähnlichem Sinne, wenn auch nicht so scharf ausgeprägt, liegen die Verhältnisse bei den Lawinenkatastrophen im Februar 1951 auf der Alpensüdseite. An Hand der beigegebenen Karte ( Fig. 3 ) lässt sich erkennen, dass alle Schadenlawinen innerhalb eines Gebiets mit mehr als 2 Meter Schnee liegen, die in der Periode vom 3. bis 14. Februar 1951 gefallen sind.

euschneehöhen in cm, Verbreitung der Schaden-Lawinen 4-14 Feb. 1951 SLF - Z N .4-0445 An Hand der Neuschneemengen von 3 und 4 Metern sollte man vermuten, dass die Zerstörungen wesentlich grösseres Ausmass hätten annehmen müssen. Wenn man die Lage aber näher untersucht, können diese Abweichungen erklärt werden. Die Niederschläge fielen auf der Alpensüdseite in zwei getrennten Perioden, die auf der Alpennordseite mit ebenfalls mehr als 1 m Zuwachs in der gleichen Periode noch deutlicher waren. Kurz nach der ersten Schneefallperiode wurde die Lawinengefahr als weitgehend behoben betrachtet, als kurz darauf noch gewaltigere Mengen Schnee vom Himmel fielen. Ein weiterer Punkt, der die Diskrepanz zwischen Schneemengen und Schäden etwas aufklärt, ist die relativ geringe Besiedelungsdichte. Speziell sei auf die von den Vorfahren äusserst günstig gewählte Placierung der Siedelungen hingewiesen. Mit Ausnahme von Airolo haben sich die wenigsten Bergdörfer derart ausgedehnt, dass lawinengefährdetes Gelände überbaut werden musste.

Betrachtet man die Karte der Neuschneemengen der Februarperiode, so fällt auf, dass in einem weiten Gebiet mit 1 bis 2 m Neuschnee, das im Januar mit der gleichen Menge bedacht und von der Katastrophe heimgesucht wurde, diesmal fast keine Schäden auftraten. Diese Erscheinung liegt in der Art und Entwicklung der Neuschneemengen alpennordseits begründet. Wie angedeutet fiel der Schnee in zwei scharf getrennten Perioden, so dass keine die kritischen Höhen von 80 cm bis 120 cm erreichte. Ferner waren die Schneefälle auf der Alpennordseite bis gegen 1700 m von Regenfällen und Tauwetter begleitet. Eine allgemeine Gefahr war für diese Gebiete vorhanden, aber scheinbar doch nicht so gross, wie angenommen Die Alpen - 1955 - Les Alpes7 WETTER- UND LAWINENKATASTROPHEN 1954'euschneehöhen in cm, Verbreifung der Schaden-Lawinen 10-12 Jan. 1954 SLF - Z N. 4-0444 werden musste. Man ersieht aus diesem Beispiel, wie subtil Lawinensituationen auf Neuschneemengen und sie begleitende Witterungsfaktoren reagieren.

Bevor wir, soweit es möglich ist, auf die Wetterlagen eingehen, welche derartige Grossschneefälle veranlassen, sei kurz auf die Verhältnisse im Winter 1953/54 hingewiesen.

Neuschnee in cm vom23u.24.12 M über ca. 1500 m ü.M.

Fig. 5 SLF - Z N. 4-0448 WETTER- UND LAWINENKATASTROPHEN Der Winter 1953/54 Schon nach drei Jahren, da nicht einmal alle Spuren des Katastrophenwinters 1950/51 gelöscht waren, ereignete sich im Januar 1954 abermals eine Lawinenkatastrophe, derjenigen von 1951 sehr ähnlich. Wenn sie auch für die Schweiz nicht das Ausmass von 1951 erreichte, so war sie doch schwer genug, ganz besonders für das Land Vorarlberg und Tirol. Auf der 40 30 20 10 ttxtÄ 10 20 30 40

A*Üi

65 65 60 7/ 60 55 50

X

55 50 45 40 35

I;

I

1

45 40 1 5LF 35 15 10 505 10 15 Legende m A marltimt arlctlunt UittlïiT maritim* tropisch* Luft 6 A Oemätsigtf arktitcfir tunG T Gemässigt* tropische Luftm Boden-Warmfrontt ttt Boden-Kaltfrontff Hoch f\ ri r\ Höhen- mrmtront kj t KJ OMusionf rief Fig. 6: Wetterlage vom 20. Januar 1951 slf - z n.4-oi«i Karte, welche die Verteilung der Neuschneehöhen von drei aufeinanderfolgenden Tagen wiedergibt, decken sich die Gebiete mit rund 150 cm mit jenen der grossen Schadenfälle. Besonders betroffen wurde das kleine Walsertal, obwohl dort die Neuschneemengen nicht besonders hervorstechen. In den kritischen Tagen herrschten aber in der Höhe stürmische, zeitweise orkanartige West- bis Nordwestwinde, welche an den Windschattenhängen unter anderm im Walsertal zu grossen Triebschneeansammlungen geführt hatte. Dem Winde muss in diesem Falle ein wesentlicher Anteil am Ausmass der Katastrophe zugeschrieben werden. Die Neu-schneeverteilung zeigt einzelne Schwerpunkte. Zentren mit erheblich grösseren Neuschneemengen, als sie der weitern Umgebung entsprechen, finden sich im Grenzgebiet der Waadt- länder-Berner Alpen, im Brienzerseegebiet, in der Klausenpassregion und wieder im Räti-kon-Vorarlberg.

Eine neue Ausgangslage zu Lawinenniedergängen von katastrophalem Ausmass folgte noch gleichen Jahres im Dezember. Glücklicherweise wurde aber die Niederschlagsperiode im kritischen Moment durch eine Wetterumgestaltung abgebrochen. Im Berner Oberland, Oberhalbstein bis Prätigau -Vorarlberg wurden am 23. und 24. Dezember bis über 1 m Neuschnee gemessen, so dass man bereits gezwungen war, von einer allgemeinen Lawinengefahr zu sprechen. Die weitere Wetterentwicklung, insbesondere das Ende der intensiven Schneefälle, liess die Gefahr rasch abklingen. Die Neuschneehöhe dieser Tage geht aus Fig. 5 hervor.

Die Ursachen, die zu derartig ausserordentlichen Schneemengen führen, liegen in charakteristischen Wetterlagen begründet. Als Beispiel diene die Wetterlage vom 20. Januar 1951 ( Fig. 6 ). Ein Hochdruckgebiet über Spanien-Biscaya gelegen, steuert auf dessen NE-Seite maritime Warmluft gegen den Kontinent, während über Nordsee-Deutschland-Italien und Balkan Kaltluft lagert. An der Grenze der verschieden temperierten Luftmassen entstehen Fronten. Warmluft gleitet auf die Kaltluft auf und erzeugt Niederschläge. Im Gebiet der Alpen, besonders der nördlichen Hochalpen, wird die aus NW anströmende Luft ebenfalls zum Aufstieg gezwungen und verursacht Stauniederschläge. Wesentlich bei dieser Wetterlage ist, dass die Frontalzone während einiger Zeit, in der erwähnten Periode einigen Tagen, an Ort und Stelle verharrt. Die grössten Niederschlagsmengen fielen aus der maritimen Tropikluft.

Die Wetterlage von Januar 1954 war analog. Zum Unterschied von 1951 gelangt aber nicht so feuchte Luft zum Ausschneien. Die absoluten Höhen der Neuschneemengen blieben denn auch geringer als in den Vorjahren. Die Frontalzone lag mehr östlich, weshalb die Schweiz nicht mehr im gleichen Ausmass betroffen wurde. Die Wetterlage vom 23. und 24. Dezember 1954 zeigt hinsichtlich Druckverteilung keine wesentlichen Abweichungen, hingegen vollzog sich der Witterungsablauf viel rascher, sehr zum Vorteil der betroffenen Regionen.

Die Beispiele dürften genügen, um zu zeigen, wie entscheidend das Wetter zur Zeit einer akuten Lawinensituation den weiteren Ablauf in der Natur bestimmt.