Kuhn, Michael

Markl, Gerhard

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Jamtal Ferner 2000/01 12.04.02 Jamtal Ferner Massenhaushalt 2000/2001 Bericht über Messungen des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck G. Markl und M. Kuhn 1 Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 Jamtal Ferner Massenhaushalt 2000/2001 Bericht über Messungen des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck 2 Im Auftrag des Hydrographischen Dienstes der Tiroler Landesregierung hat das Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck im Herbst 1988 begonnen, den Massenhaushalt des Jamtal Ferners mit der direkten glaziologischen Methode zu bestimmen. Der vorliegende Bericht ist eine Zusammenfassung der Arbeiten und Ergebnisse aus dem hydrologischen Jahr 2000/2001 1. Die Lage des Untersuchungsgebiets Der Jamtal Ferner entwässert über das Jamtal in die Trisanna im Einzugsgebiet des Inn. Mit einer Fläche von 3,8 km2 hat er an der gesamten vergletscherten Fläche des Jamtals heute einen Anteil von rund 50 %. Weitere topographische Daten sind in Tabelle 1 angeführt. Jamtal Ferner Fläche im Jahr 1969 4,13 km2 2001 3,65 km2 Höchster Punkt 3160 m Tiefster Punkt 2001 2420 m Gletscherlän_g_e 2001 2,5 km Ex_Q_osition: Akkumulations_g_ebiet Nord, teilweise West Ablations_g_ebiet Nord Tabelle 1: Topographische Kennzahlen des Jamtal Ferners Die Abbildung 1 zeigt, daß der Jamtal Ferner eine kurze Zunge im Höhenbereich von etwa 2400 bis 2600 m hat. Bis knapp 2800 m Höhe folgt ein weites, zusammenhängendes Becken, das sich mit kurzen Steilstufen in mehrere Mulden in Kammnähe, rund 3000 m Höhe, erstreckt. Jamtal Ferner 1999/00 23.02.01 Abbildung 1: Karte des Jamtal Ferners, AV-Karte 1: 25.000 (Ausgabe 1999, Gletscherstand 1991). 3 Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 4 2. Die Methode der Massenhaushaltsbestimmung Massenhaushaltsuntersuchungen nach der glaziologischen Methode beruhen auf direkten Messungen an verschiedenen Stellen eines Gletschers, bei denen für die Dauer eines hydrologischen Jahres - also vom 1. Oktober bis zum 30. September des Folgejahres - Massengewinn oder Massenverlust gemessen werden. Aus der Integration von Punktmessungen über die gesamte Gletscherfläche erhält man die Massenänderung gegenüber dem Vorjahr. Im Ablationsgebiet (Zehrgebiet) eines Gletschers errechnet man den Massenverlust mit Hilfe von ins Eis eingebohrten Stangen (Ablationspegeln), an denen man die Abschmelzbeträge direkt ablesen kann. Im Akkumulationsgebiet (Nährgebiet) muß man zur Bestimmung des Schneezuwachses einen Schacht bis zur vorjährigen Gletscheroberfläche graben und aus seiner Tiefe und der gemessenen Schneedichte den Wasserwert bestimmen. Die dazu nötigen Feldarbeiten und Kontrollmessungen wurden am 19. und 20. 9. 2000, vom 3. bis 6. 5. 2001, am 26. 7., 18. 8. und vom 27. bis 29. 9. 2001 durchgeführt. 3. Witterungsverlauf 2000/2001: Für den Massenhaushalt eines Gletschers in unserer Alpenregion sind drei meteorologische Parameter von besonderer Bedeutung: 1. der Niederschlag während des Winters, 2. die Sommertemperatur und 3. die Anzahl und Menge der Neuschneefälle während des Sommers. Aus der praktischen Erfahrung wird in diesem Zusammenhang der Winter als die sieben Monate von Oktober bis einschließlich April genommen, der Sommer vom Mai bis September. Die folgenden Angaben zur Witterung beziehen sich auf die Station Galtür in 1648 m Seehöhe, ca. 5,5 km nördlich des Gletscherendes. Temperatur- und Niederschlagsdaten dieser Station sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. 3.1 Der Winter 2000/2001 Die Temperatur des Winters 2000/2001 (Oktober - April) lag mit -1,0°C um 1,3°C über dem langjährigen Mittelwert (1951 - 1980) von -2,3°C. Mit Ausnahme des Aprils waren alle anderen Monate zu warm, der Dezember 2000 um 2,6° und der März sogar um 3,7°. Im April hingegen lag die Mitteltemperatur 2001 bei 0, 1° und war damit um 1, 1° zu kalt. Die Niederschlagsmenge lag eindeutig über dem langjährigen Mittelwert. Insgesamt wurden 527 mm Niederschlag gemessen, das entspricht 140 % des Mittels (1951 -1980). Besonders viel Niederschlag fiel im November mit 102 mm. 3.2 Der Sommer 2001 Der Sommer 2001 (Mai bis September) war, wie in den letzten vier Jahren zu warm und auch zu feucht. In Galtür betrug der Mittelwert der Temperatur 9,9°C, das entspricht einer Abweichung von 0,6°C. Zu warm waren besonders der Mai mit 9,5°C (Abweichung +3,4°C), der Juli mit 12,s°C (Abweichung + 1,0°C) und der Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 5 August mit 13, 1°C (Abweichung +2, 1°C). Zu kalt hingegen waren der Juni mit 9,0°C, -0,5°C gegenüber den Mai 2001 oder -0,6 Grad gegenüber dem Mittel 1951-1980, und besonders der September mit 5,2°C (Abweichung -3,0°C). Die Niederschlagsmenge betrug 771 mm, das sind 136% des langjährigen Mittelwertes 1951-1980 von 566mm. Zu feucht waren besonders der Juni mit 250mm (Abweichung 212%) und der September mit 166mm (Abweichung 189%). Zu trocken war nur der Mai mit 55mm (Abweichung 72%). Die Witterung des Sommers war bestimmt durch zu hohe Temperaturen, die zwar eine späte, dafür aber eine heftige Ablation bewirkten und durch einen zu kalten und gleichzeitig zu feuchten September, sodaß mit Anfang September die Ablation am Gletscher beendet war. Beim Niederschlagssammler Jamtal Ferner Zunge wurden zwischen 12. 10. 2000 und 2. 5. 2001 958 mm Niederschlag gemessen, die doppelte Menge wie in Galtür im selben Zeitraum. Zwischen 2. 5. und 27. 9. 2001 wurden am Regenmesser 999 mm gemessen, das sind 130% des Niederschlags von Galtür (767mm). Galtür TerTJ_Q_eratu~ Niederschla_g Grad C Mittel mm Mittel Monat 2000/2001 1951 - 1980 2000/2001 1951 - 198~ Oktober 5,4 3,6 77j 57 November -11 -1,7 102 6JJ Dezember -2,6 -5,2 24 55 !Januar -5,6 -6,3 42 55 Februar -3,8 -5,4 95 48 März 1,3 -2,4 101 51 6Q_ril 0,1 1,2 8_~ 5JJ Winter -1,0 -2,3 52~ 376 Mai 9,5 6, 1 55 76 !..!_uni 9,0 9,6 250 118 !Juli 12,5 11,5 143 144 \Au_g_ust 13, 1 11,0 157 140 SeB_tember 5,2 8,2 166 88 Sommer 9,9 9,3 771 566 h_ydr. Jahr 3,5 2,5 1295 942 Tabelle 2: Klimadaten 2000/2001 an der Station Galtür in 1648 m Seehöhe. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 ... / ·~·~-·· 251q:~,-.-„ 6 Abbildung 2: Oie Schneebedeckung am Jamtal Ferner am 26.7. und 17.8.2001. Oie rot schraffierten Flächen sind mit Altschnee bedeckt. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 7 Beim Vergleich mit langjährigen Mittelwerten muß man beachten, daß die Klimastation Galtür 197 4 und 1987 verlegt wurde und heute ca. 50 m über dem Talboden liegt. 4. Der Massenhaushalt des Jamtal Ferners 2000/2001 4.1 Die Winterbilanz 2000/2001 Vom 3. bis 6. 5. 2001 wurde die Frühjahrsbegehung zur Bestimmung der winterlichen Schneerücklage durchgeführt. Insgesamt wurden 7 Schächte zwischen 2480 m und 3050 m Seehöhe bis zur Gletscheroberfläche des vergangenen Herbstes gegraben. Zwischen den Schächten wurde im Abstand von 300 Schritten die Schneetiefe sondiert. Abbildung 3 gibt die Lage der Schächte wieder, Tabelle 3 ihre Tiefe und Dichte sowie den Wasserwert. Die Integration dieser Werte über die einzelnen Höhenstufen ergibt einen Wasserwert von Bwi = 5.18 x 106m3 für die gesamte Winterbilanz. Das entspricht umgerechnet auf die Fläche einer mittleren spezifischen Winterbilanz von bwi = 1481 mm. Tabelle 4 gibt die Winterbilanz des Jamtal Ferners, aufgeteilt nach Höhenstufen, wieder. 2900 o Pegel Gil Schacht Bwi = 5.18 x 106m3 bwi= 1481 mm ·.'. \ 1 °11 1 Ps ',_ . Of. t:öi!V /. -- --. ~....... ....... ..... '"'\\ . \ \ . . ' --~....__--./ 1 Jamtal Ferner lkm Abbildung 3: Lage der Schneeschächte (Quadrate) und Pegel (Punkte) am Jamtal Ferner im April 2001. Die Messergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 8 Schacht Seehöhe Tiefe Dichte Wasserwert m cm ~ m-3 mm 1 2850 287 368 1060 II 2920 424 394 1670 IV 2730 315 368 1160 VI 2960 310 385 1190 VII 2920 341 386 1320 IX 2850 405 403 1630 XI 3050 333 390 1300 Tabelle 3: Tiefe, Dichte und Wasserwerte der Schneeschächte vom Mai 2001 am Jamtal Ferner. Höhenstufe Fläche Bilanz Wasserwert m km2 103m3 mm 2400 - 2500 0,056 71 1260 2500 - 2600 0,344 471 1370 2600 - 2700 0,566 809 1430 2700 - 2800 0,753 1122 1490 2800 - 2900 0,780 1053 1350 2900 -3000 0,843 1222 1450 3000 - 3100 0,298 417 1400 3100 - 3200 0,014 20 1400 2400 - 3200 3,654 5185 1420 Tabelle 4: Winterbilanz des Jamtal Ferners nach Höhenstufen. Die Werte gelten für die Zeit vom 1. Oktober 2000 bis 30. April 2001. 4.2 Die Jahresbilanz des Jamtal Ferners Die Jahresbilanz wird in ähnlicher Weise errechnet, nur kommt zu den Schneeschächten im Akkumulationsgebiet noch die Messung des Eisverlustes mit Ablationspegeln im Zehrgebiet hinzu. Die Ablationspegel wurden im Herbst 1988 eingebohrt und während des Jahres 2000 mehrmals kontrolliert, die Herbstbegehung fand vom 19. bis 20. September 2001 statt. Mit dem sogenannten fixen glaziologischen Haushaltsjahr werden die Bilanzwerte für die Zeit vom 1. Oktober bis zum 30. September des nächsten Jahres bestimmt, unabhängig davon, wann das Ende der Ablation tatsächlich eintrat. Da dieses Ende Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 9 der Ablation ja in Wirklichkeit an verschiedenen Punkten des Gletschers zu verschiedenen Zeiten eintritt, ist die pragmatische Verwendung des fixen Haushaltsjahrs vorzuziehen. Die Lage der Ablationspegel und der Schneeschächte ist in Abbildung 3 wiedergegeben, die Jahres-Ablations-Werte der Pegel in mm Wasser in Tabelle 5, die Jahres-Akkumulations-Werte der Schächte in Tabelle 6. Pegel Wasserwert Pegel Wasserwert Nr. mm Nr. mm 1 -2620 7 -950 2 -1110 8 -1240 3 -790 9 -770 5 -740 10 -500 6 -1300 11 -1080 Tabelle 5: Wasse1Werte der Ablation an den Pegeln am Jamtal Ferner vom 1. 10. 2000 bis 30.9.2001. Schacht Seehöhe Tiefe Dichte Wasserwert m cm k_g_m-3 mm 1 2850 85 340 290 2 2920 281 451 1270 4 2750 72 348 250 6 2960 179 425 760 7 2920 144 436 630 9 2850 208 408 850 11 3050 164 444 730 12 2850 70 372 260 Tabelle 6: Wasse1Werte der Schneeschächte am Jamtal Ferner. Die Werte entsprechen der Jahresrücklage 1.10.2000-30.09.2001. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 10 Das Ergebnis dieser Messungen ist in Abbildung 4 in Form von Isolinien der Wasserwerte dargestellt, die daraus gewonnenen Haushaltswerte sind in den Tabellen 7 und 8 dargestellt. Die Sommerbilanz wurde als Differenz zwischen Jahreswert und Winterwert berechnet b = bwi + bso und daher bso = b - bwi und außerdem bwi = Bwi / S und bso = Bso / S In Tabelle 8 wurden die Jahreswerte auch nach Flächen mit Netto-Akkumulation Sc und Flächen mit Netto-Ablation Sa getrennt. Die Gesamtbilanzen dieser Flächen sind Be und Ba, die entsprechenden mittleren spezifischen Bilanzen sind bc und ba . Dabei gelten folgende zusammenhänge: b = B/S S = Sc + Sa B = Be + Ba bc = Be/ Sc ba = Ba/ Sa Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 11 Jamtal Ferner 2900 1km Abbildung 4: Isolinien des spezifischen Massenhaushaltes am Jamtal Ferner in mm Wasseräquivalent, gültig für den 30. 9. 2001. Die Flächen mit Nettoakkumulation sind rot schraffiert, die Teile des Gletschers, die seit der Kartenaufnahme ausgeapert sind, sind eng schraffiert. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 12 Höhenstufe Fläche Gesamt- spezifische Bilanz bilanz 2000/01 Winter Sommer m km2 103m3 mm mm mm 2400 - 2500 0,056 -100 -1790 1260 -3050 2500 - 2600 0,344 -415 -1210 1370 -2580 2600 - 2700 0,566 -361 -640 1430 -2070 2700 - 2800 0,753 -100 -130 1490 -1620 2800 - 2900 0,780 169 220 1350 -1130 2900 - 3000 0,843 444 530 1450 -920 3000 - 3100 0,298 129 430 1400 -970 3100 - 3200 0,014 8 340 1400 -1060 Tabelle 7: Die spezifische Massenbilanz am Jamtal Ferner 2000101 nach Höhenstuten und Jahreszeiten. Oie spezifischen Bilanzen sind als Wasseräquivalent angegeben: 1 mm entspricht 1 kg m-2 . Akkumulationsgebiet Flächenverhältnis Sc 2,238 km2 SJS 0,61 Be 0,86x 106m3 bc 385mm Ablations_g_ebiet Gleich_g_ewichtslinie 2780m Sa 1,416 km2 Ba -1,09X106m3 ba -769 Jahresbilanz s 3,654 km2 B -0,23 X 106m3 b -62mm Winter Sommer Sv.; 5,18X106m3 Bso -5,41 X 106m3 bw; 1418 mm bso -1480 mm Tabelle 8: Kennzahlen der Massenbilanz 2000101 des Jamtal Ferners. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 13 Die mittlere Höhe der Gleichgewichtslinie wird üblicherweise aus dem Höhenverlauf der spezifischen Jahresbilanz bestimmt, wie er in Abbildung 5 wiedergegeben ist. Naturgemäß ergibt sich bei den Werten der Sommer- und Jahresbilanz im Gegensatz zu den Wintermessungen eine starke Abhängigkeit von der Höhe, wie es in Abbildung 4 anschaulich dargestellt ist. Das Haushaltsjahr 2000/2001 kann man als ausgeglichen betrachten. JA MT AL FERNER Höhenstufe 1.0 0.8 0.6 0.4 02 0 km2 Fl5.che 3200 \ + 1 + 3000 \ + I + 2800 \ + // I + 2600 I + / + 2400 -5000 - 4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 mm b Abbildung 5: Die Verteilung der Flächen des Jamtal Ferners (durchgezogene Linie) und der Flächenmittel der spezifischen Jahresbilanz b (1.10.00 - 30.9.01 Punkte), der Winterbilanz bwi (1.10.00 - 30.4.01 Kreuze) und der Sommerbilanz bso (1.5. -30.9.01 Kreise) für 100-m-Höhenstufen. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 14 Jamtal Sc Be bc Sa Ba ba s B km2 106m3 mm km2 106m3 mm km2 106m3 1988/89 1,31 0,42 320 2,54' -2,12 -834 3,85 -1,70 1989/90 1,23 0,29 236 2,62 -1,93 -736 3,85 -1,64 1990/91 0,38 0,07 183 3,46 -5,61 -1620 3,85 -5,54 1991/92 0,26 0,03 118 3,59 -4,77 -1328 3,85 -4,74 1992/93 1,69 0,65 385 2,16 -2,08 -965 3,85 -1,43 1993/94 0,69 0, 11 159 3,15 -3,29 -1044 3,85 -3,18 1994/95 2,40 0,60 250 1,40 -1, 15 -823 3,80 -0,55 1995/96 1,27 0,40 315 2,52 -2,49 -990 3,79 -2,09 1996/97 2,10 0,62 295 1,68 -1,44 -856 3,79 -0,82 1997/98 0,33 0,07 210 3,45 -5,06 -1468 3,78 -4,99 1998/99 1,78 0,50 283 2,00 -1,47 -739 3,78 -0,97 1999/2000 2,28 0,83 364 1,39 -1, 13 -810 3,68 -0,30 2000/2001 2,24 0,86 385 1,41 -1,09 -769 3,65 -0,23 Summe 17,96 5,45 3503 31,37 -33,63 -12982 49,37 27,95 Mittel 1,38 0,42 260 2,41 -2,59 -999 3,80 -2,33 b bs bw Ela SJS mm mm mm m 1988/89 -441 -1492 1051 2870 0,34 1989/90 -426 -1583 1157 2900 0,32 1990/91 -1440 -2220 780 **** 0,10 1991/92 -1232 -2680 1448 **** 0,07 1992/93 -372 -1650 1278 2860 0,44 1993/94 -827 -2120 1293 **** 0,18 1994/95 -145 -1590 1445 2820 0,63 1995/96 -552 -1150 598 2900 0,34 1996/97 -217 -1620 1403 2800 0,56 1997/98 -1320 -2340 1020 **** 0,09 1998/99 -257 -1945 1688 2870 0,47 1999/2000 -81 -1631 1550 2765 0,62 2000/2001 -62 -1480 1418 2780 0,61 Summe -7371 Mittel -567 -1808 1240 0,36 Tabelle 9: Vergleich der Kennzahlen des Massenhaushalts seit 1988/89. Jamtal Ferner 2000/01 11.04.02 15 6. Längenänderungen der Gletscherzungen Nach den Messungen des Österreichischen Alpenvereins veränderte sich die Position des Zungenendes entsprechend der negativen Bilanz wie folgt: Jamtal Ferner 2000/2001 seit 1969 -9,0 -223,6 7. Mitarbeiter Die Feldarbeiten wurden von G. Markl geleitet und mit Hilfe von A. Würtele, R. Klier, D. Floricioiu und S. Oitzl durchgeführt, die Analyse stammt von G. Markl, der Bericht von M. Kuhn und G. Markl. Für die Überlassung von Klimadaten wird Herrn Dr. K. Gabl von der Wetterdienststelle Innsbruck gedankt. 

Jamtal Ferner - Massenhaushalt 2000/2001

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