Markl, Gerhard

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Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013   Jamtal Ferner  Massenhaushalt 2002/2003                 Bericht über Messungen des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck G. Markl    Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013   Jamtal Ferner Massenhaushalt 2002/2003  Bericht über Messungen des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck   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 2002/2003  1. Die Lage des Untersuchungsgebiets  Der Jamtal Ferner entwässert über das Jamtal in die Trisanna im Einzugsgebiet des Inn. Mit einer Fläche von 3,5 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  FernerFläche im Jahr 1969 4.13 km22003 3.46 km2Höchster Punkt 3160 mTiefster Punkt 2003 2420 mGletscherlänge 2003 2.4 kmExposition:Akkumulationsgebiet Nord, teilweise WestAblationsgebiet 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 2002/03 01.07.2013           Abbildung 1: Karte des Jamtal Ferners, AV-Karte 1 : 25.000 (Ausgabe 1999, Gletscherstand 1991).  Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  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 28. bis 30. 9. 2002, vom 23. bis 25. 4. 2003, am 29. 6., 2. 7., 13. 8. und 2. 10. 2003 durchgeführt.   3. Witterungsverlauf 2002/2003:  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 2002/2003  Die Temperatur des Winters 2002/2003 (Oktober - April) lag mit –1,8oC um 0,5oC über dem langjährigen Mittelwert von 1951 – 1980 oder um 0,3°C über dem Mittelwert von 1951-2000. Zu warm gegenüber dem Mittel von 1951-2000 waren der Oktober mit +0,4°C, der November mit +2,1°C, der Dezember mit +1,5°C, der März mit +1,9°C und der April mit + 0,6°C. Eindeutig zu kalt fiel im Winter 2002/2003 der Feber mit einem Monatsmittelwert von –9,1°C aus. Er lag somit um –3,7°C unter dem Mittelwert 1951-2000. Zu kalt war auch der Jänner mit einer Abweichung von -0,6°C   Die Niederschlagsmenge lag mit 460 mm um 84 mm über dem Mittelwert von 1951-1980 mit 376 mm, oder um 37 mm über dem Mittelwert von 1951-2000 mit 423 mm.  Zu naß war mit 195 mm besonders der November. Zu trocken fiel der Feber mit 24 mm aus und mit 10 mm viel zu trocken der März. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  3.2  Der Sommer 2003  Der Sommer 2003 (Mai bis September) war eine ganz außergewöhnliche Jahreszeit, wahrscheinlich ein echtes Jahrhundertereignis im gesamten Alpenraum. In Galtür lag der Mittelwert der Sommertemperatur bei 12,1°C. Dieser Wert entspricht einer Abweichung von +2,8°C gegenüber dem Mittelwert 1951-1980 oder +2,7°C gegenüber dem Mittelwert 1951-2000. Der Sommer 2003 war auch um +1,7°C gegenüber dem zweitwärmsten Sommer seit Beginn der Massenhaushalts-untersuchungen am Jamtalferner zu warm. Mit Ausnahme des Septembers waren alle Monate eindeutig zu warm. Die Mitteltemperatur des Mai lag mit 9,0°C um +2,9°C, des Juni mit 15,0°C um +5,4°C, des Juli mit 13,3°C um +1,8°C und des August mit 15,1°C um +4,1°C über dem langjährigen Mittelwert 1951-1980.   Die Niederschlagsmenge 2003 betrug in Galtür 451mm, das sind 80% des langjährigen Mittelwertes 1951-1980 von 566mm oder 76% des Mittelwertes 1951-2000 von 590mm. Alle fünf Monate waren zu trocken.  Die Witterung des Sommers war extrem ungünstig für den Massenhaushalt von Gletschern. Im sehr warmen Mai und besonders im extrem warmen Juni schmolz bereits ein Großteil des im Winter gefallen Schnees. Die Ausaperung an der Zunge des Jamtalfernes begann bereits in der ersten Junihälfte und hatte bis Mitte August den gesamten Gletscher erfaßt. Abgesehen von einer kurzen Unterbrechung am 10. September dauerte die Ablationsperiode im Zungenbereich bis Ende September. In den höher gelegenen Bereichen des Jamtalferners beendete  der Niederschlag vom 23. September die Abschmelzperiode 2003. Beim Niederschlagssammler Jamtal Ferner Zunge wurden zwischen 28.9. 2002 und 23. 4. 2002  616mm Niederschlag gemessen, das entspricht einem Faktor von 1,40 zu Galtür. Zwischen 23. 4. und 2. 10. 2003 wurden am Regenmesser 490mm gemessen, das entspricht  einem Faktor von 1,05.   Beim Vergleich mit langjährigen Mittelwerten muß man beachten, daß die Klimastation Galtür 1974 und 1987 verlegt wurde und heute ca. 50 m über dem Talboden liegt.  Abbildung 3 zeigt die Zunge des Jamtalferners am 29.6.2003, die geschlossene Schneedecke beginnt erst oberhalb einer Höhe von 2650m. Die Abbildungen 4 bis 6 sind Flugaufnahmen des Jamtalferners vom 27.8.2003, es sind nur mehr marginale Altschneereste zu erkannen. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013          Temperatur         Niederschlag     Grad C Mittel mm Mittel Monat 2002/2003 1951 - 1980 2002/2003 1951 - 1980           Oktober 4.3 3,6 78 57 November 0.4 -1,7 195 60 Dezember -3.3 -5,2 56 55 Januar -6.5 -6,3 52 55 Februar -9.1 -5,4 24 48 März -0.3 -2,4 10 51 April 1.9 1,2 45 50           Winter -1.8 -2,3 460 376           Mai 9.0 6,1 73 76 Juni 15.0 9,6 94 118 Juli 13.3 11,5 130 144 August 15.1 11,0 101 140 September 7.8 8,2 53 88           Sommer 12.1 9,3 451 566           hydr. Jahr 4.0 2,5 911 942 Tabelle 2: Klimadaten 2002/2003  an der Station Galtür in 1648 m Seehöhe.     Abbildung 2: Die Schneebedeckung am Jamtal Ferner am 29.6. 2003. Die rot schraffierten Flächen sind Flächen ohne Altschnee. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013               Abbildung 3: Jamtalferner  Zunge, 29.6.2003          Abbildung 4: Jamtalferner, 27.8.2003   Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013          Abbildung 5: Jamtalferner, rechtes Einzugsgebiet in Richtung Chalauskopf                            27.8.2003           Abbildung 6: Jamtalferner, Urezzas Joch, 27.8.2003Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  4. Der Massenhaushalt des Jamtal  Ferners  2002/2003  4.1 Die Winterbilanz 2002/2003  Vom 23. bis 25. 4. 2003 wurde die Frühjahrsbegehung zur Bestimmung der winterlichen Schneerücklage durchgeführt. Insgesamt wurden 7 Schächte in den Firnbecken bis zur Gletscheroberfläche des vergangenen Herbstes gegraben. Zwischen den Schächten und im Zungenbereich des Gletschers wurde im Abstand von 300 Schritten die Schneetiefe sondiert. Abbildung 7 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 = 4.48 x 106m3 für die gesamte Winterbilanz. Das entspricht umgerechnet auf die Fläche einer mittleren spezifischen Winterbilanz von bwi = 1295 mm. Tabelle 4 gibt die Winterbilanz des Jamtal Ferners, aufgeteilt nach Höhenstufen, wieder. Bwi = 4.48 x 106m3 bwi = 1295 mm      Abbildung 7:  Lage der Schneeschächte (Quadrate) und Pegel (Punkte) am Jamtal Ferner im April 2003. Die Messergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  Schacht Seehöhe Tiefe Dichte Wasserwertm cm kg  m-3 mmI 2850 320 429 1370II 2920 376 416 1460IV 2730 397 452 1790VI 2960 294 406 1190VII 2920 302 418 1260IX 2850 408 437 1780    Tabelle 3:  Tiefe, Dichte und Wasserwerte der Schneeschächte vom April 2003  am Jamtal Ferner.       Höhenstufe Fläche Bilanz Wasserwert m km2 103m3 mm2400 - 2500 0.021 28 13302500 - 2600 0.314 399 12702600 - 2700 0.554 742 13402700 - 2800 0.747 1046 14002800 - 2900 0.728 917 12602900 - 3000 0.782 1032 13203000 - 3100 0.298 328 11003100 - 3200 0.014 15 11002400 - 3200 3.458 4480 1295   Tabelle 4: Winterbilanz des Jamtal Ferners nach Höhenstufen. Die Werte gelten für die Zeit vom 1. Oktober 2002  bis 30. April 2003.   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 2003 mehrmals kontrolliert, die Herbstbegehung fand am  2. Oktober 2003 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 der Ablation ja in Wirklichkeit an verschiedenen Punkten des Gletschers zu Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  verschiedenen Zeiten eintritt, ist die pragmatische Verwendung des fixen Haushaltsjahrs vorzuziehen.  Die Lage der Ablationspegel und der Schneeschächte ist in Abbildung 7 wiedergegeben, die Jahres-Ablations-Werte der Pegel in mm Wasser in Tabelle 5, wegen mangelndes Altschnee fehlen Jahres-Akkumulations-Werte.    Pegel Wasserwert Pegel WasserwertNr. mm Nr. mm1 -5490 7 -40402 -3350 8 -45203 -3000 9 -34804 alt -3100 10 -31104 neu -2620 11 -35005 -34206 -5810 13    Tabelle 5: Wasserwerte der Ablation an den Pegeln am Jamtal Ferner vom 1. 10. 2002 bis 30.9.2003.        Das Ergebnis dieser Messungen ist in Abbildung 8 in Form von Isolinien der Wasserwerte dargestellt, die daraus gewonnenen Haushaltswerte sind in den Tabellen 6 und 7 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 7 wurden die Jahreswerte auch nach Flächen mit Netto-Akkumulation  Sc und Flächen mit Netto-Ablation Sa getrennt.  Die Gesamtbilanzen dieser Flächen sind  Bc  und  Ba,  die entsprechenden mittleren spezifischen Bilanzen  sind  bc   und   ba . Dabei gelten folgende Zusammenhänge:     S   =   Sc    +   Sa    B   =   Bc    +   Ba   b   =   B / S  bc    =   Bc / Sc  ba   =   Ba / Sa   Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013     Abbildung 8: Isolinien des spezifischen Massenhaushaltes am Jamtal Ferner in mm Wasseräquivalent, gültig für den 30. 9. 2003. Die Teile des Gletschers, die seit der Kartenaufnahme ausgeapert sind, sind eng schraffiert. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  Höhenstufe Fläche Gesamt-                    spezifische BilanzBilanz2002/03 Winter Sommerm km2 103m3 mm mm mm2400 - 2500 0,021 -119 -5660 1330 -69902500 - 2600 0,314 -1279 -4070 1270 -53402600 - 2700 0,554 -1784 -3220 1340 -45602700 - 2800 0,747 -1926 -2580 1400 -39802800 - 2900 0,728 -1400 -1920 1260 -31802900 - 3000 0,782 -936 -1200 1320 -25203000 - 3100 0,298 -256 -860 1100 -19603100 - 3200 0,014 -8 -570 1100 -1670 Tabelle 6: Die spezifische Massenbilanz am Jamtal Ferner 2002/03 nach Höhenstufen und Jahreszeiten. Die spezifischen Bilanzen sind als Wasseräquivalent angegeben: 1mm entspricht 1 kg m-2  Akkumulationsgebiet FlächenverhältnisSc 0 0Bc 0bc 0Ablationsgebiet Gleichgewichtslinie****Sa 3,458 km2Ba 7,71 x 106m3ba 2229 mmJahresbilanzS 3,458 km2B -7,71 x 106m3b -2229 mmWinter SommerBwi 4,48 x 106m3 Bso -12,18 x 106m3bwi 1295 mm bso -3524 mm Tabelle 7: Kennzahlen der Massenbilanz 2002/03  des Jamtal Ferners. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013   Die mittlere Höhe der Gleichgewichtslinie wird üblicherweise aus dem Höhenverlauf der spezifischen  Jahresbilanz bestimmt, wie er in Abbildung 9 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 9 anschaulich dargestellt ist.           		 	 		   Abbildung 9:  Die Verteilung der Flächen des Jamtal Ferners (Balken) und der Flächenmittel der spezifischen Jahresbilanz  b (1.10.02 - 30.9.03 Punkte), der Winterbilanz bwi (1.10.02 - 30.4.03  Kreuze) und der Sommerbilanz bso  (1.5. - 30.9.03  Kreise)  für 100-m-Höhenstufen .         Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013   Jamtal Sc Bc bc Sa Ba ba S Bkm2 106m3 mm km2 106m3 mm km2 106m31988/89 1.31 0.42 320 2.54 -2.12 -834 3.85 -1.701989/90 1.23 0.29 236 2.62 -1.93 -736 3.85 -1.641990/91 0.38 0.07 183 3.46 -5.61 -1620 3.85 -5.541991/92 0.26 0.03 118 3.59 -4.77 -1328 3.85 -4.741992/93 1.69 0.65 385 2.16 -2.08 -965 3.85 -1.431993/94 0.69 0.11 159 3.15 -3.29 -1044 3.85 -3.181994/95 2.40 0.60 250 1.40 -1.15 -823 3.80 -0.551995/96 1.27 0.40 315 2.52 -2.49 -990 3.79 -2.091996/97 2.10 0.62 295 1.68 -1.44 -856 3.79 -0.821997/98 0.33 0.07 210 3.45 -5.06 -1468 3.78 -4.991998/99 1.78 0.50 283 2.00 -1.47 -739 3.78 -0.971999/2000 2.28 0.83 364 1.39 -1.13 -810 3.68 -0.302000/2001 2.24 0.86 385 1.41 -1.09 -769 3.65 -0.232001/2002 1.02 0.40 389 2.60 -2.83 -1090 3.62 -2.432002/2003 0 0.00 0 3.46 -7.71 -2229 3.46 -7.71Summe 18.98 5.85 3892 37.43 -44.17 -16301 56.45 -38.32Mittel 1.27 0.39 259 2.50 -2.94 -1087 3.76 -2.55b bs bw Ela Sc/Smm mm mm m1988/89 -441 -1492 1051 2870 0.341989/90 -426 -1583 1157 2900 0.321990/91 -1440 -2220 780 **** 0.101991/92 -1232 -2680 1448 **** 0.071992/93 -372 -1650 1278 2860 0.441993/94 -827 -2120 1293 **** 0.181994/95 -145 -1590 1445 2820 0.631995/96 -552 -1150 598 2900 0.341996/97 -217 -1620 1403 2800 0.561997/98 -1320 -2340 1020 **** 0.091998/99 -257 -1945 1688 2870 0.471999/2000 -81 -1631 1550 2765 0.622000/2001 -62 -1480 1418 2780 0.612001/2002 -671 -2220 1530 2910 0.282002/2003 -2229 -3520 1293 **** 0Summe -10272Mittel -685 -1949 1263 0.34   Tabelle 8: Vergleich der Kennzahlen des Massenhaushalts seit 1988/89. Jamtal Ferner 2002/03 01.07.2013  6. Längenänderungen der Gletscherzungen  Nach den Messungen des Österreichischen Alpenvereins veränderte sich die Position des Zungenendes entsprechend der negativen Bilanz wie folgt:   Jamtal Ferner 2002/2003 seit 1969-22,4 -258,4   7. Mitarbeiter  Die Feldarbeiten wurden von G. Markl geleitet, die Analyse und der Bericht stammen von G. Markl.  Für die Überlassung von Klimadaten wird Herrn Dr. K. Gabl von der Wetterdienststelle Innsbruck gedankt.                      

Jamtal Ferner - Massenhaushalt 2002/2003

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