Markl, Gerhard

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Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  1  Jamtal Ferner  Massenhaushalt 2005/2006      spez. Massenbilanz Jamtalferner-2500-2000-1500-1000-50005001988/891990/911992/931994/951996/971998/992000/012002/032004/05mm Wasseräquivalent      Bericht über Messungen des Instituts für Meteorologie und Geophysik der Universität Innsbruck G. Markl   Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  2  Jamtal Ferner Massenhaushalt 2005/2006  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 glaziolo-gischen Methode zu bestimmen. Der vorliegende Bericht ist eine Zusammenfassung der Arbeiten und Ergebnisse aus dem hydrologischen Jahr 2005/2006  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 %. Die gegenüber den Vorjahren vergrößerte Fläche beruht nicht auf einem Gletschervorstoß, sondern auf eine veränderte Kartenunterlage. Weitere topographische Daten sind in Tabelle 1 angeführt.    Jamtal  FernerFläche im Jahr 1969 4.13 km22006 3.48 km2Höchster Punkt 3160 mTiefster Punkt 2006 2425 mGletscherlänge 2006 2.3 kmExposition:Akkumulationsgebiet Nord, teilweise WestAblationsgebiet Nord     Tabelle 1: Topographische Kennzahlen des Jamtal Ferners    Die Abbildungen 1a und 1b zeigen, 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 2005/06 27.02.2007  3         Abbildung 1a: Karte des Jamtal Ferners, AV-Karte 1 : 25.000 (Ausgabe 1999, Gletscherstand 1991).  Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  4   Abbildung 1b: Orthofoto 2002Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  5 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 vom 27. bis 29. 9. 2005, 2. bis 4. 5. 2006, am 4.7., 25.7., 23.8. und vom 28. bis 29.9. 2006 durchgeführt.   3. Witterungsverlauf 2005/2006:  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 2005/2006  Der Winter war zu kalt und zu trocken. Die Temperatur des Winters 2005/06 (Oktober – April) lag mit -3.3°C um -1.2°C unter dem Mittelwert 1951-2000. Zu warm waren die Monate Oktober und April, der Oktober mit 4.7°C um +2.2°C und der April mit 2.0°C um +0.7°C. Die restlichen 5 Monate von November bis März waren alle zu kalt. Deutlich zu kalt waren der Dezember mit -7.5°C, Abweichung von -2.7°C, und der Jänner mit -9.0°C, Abweichung -3.1°C. Die Niederschlagsmenge lag mit 376 mm um 57 mm unter dem langjährigen Mittel-wert 1951-2000 von 423 mm. Zu trocken war besonders der November mit 22 mm,   -42 mm gegenüber dem Mittelwert. Der Monat mit der größten positiven Abweichung war der März mit 80 mm, +20 mm gegenüber dem Mittelwert.  Beim Regenmesser Jamtalferner Zunge wurde im Zeitraum 27.9.2005 - 3.5.2006 ein Niederschlag von 471 mm gemessen, das entspricht einem Wert von 451 mm für den Zeitraum 1.10.2005 - 30.4.2006.  Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  6 3.2 Der Sommer 2006  Der Sommer war gegenüber dem langjährigen Mittel von 1951-2000 deutlich zu warm und eindeutig zu trocken. Die Mitteltemperatur des Sommers 2006 (Mai bis September) betrug 10.7°C und war somit um +0.7°C wärmer als der Sommer 2005 und um +1.3°C wärmer als im langjährigen Mittel 1951-2000. Bis auf den August, der mit 9.0°C um 2.2°C zu kalt ausfiel, waren alle anderen Monate zu warm, der mai um +0.6°C, der Juni um +1.6°C, der Juli um starke 3.6°C und der September ebenfalls um kräftige 2.8°C.  Die 528 mm Niederschlag bedeuten eine Abweichung von –62 mm gegenüber dem langjährigen Mittelwert 1951-2000. Zu feucht waren der Mai mit 120mm, +39 mm über dem Mittelwert, und der August mit 182 mm, +40 mm über dem Mittelwert. Zu trocken waren der Juli mit 83 mm, -40 mm, der Juni mit 91 mm, -56 mm und der September mit 52 mm, -45 mm. Beim Regenmesser Jamtalferner Zunge wurden im Zeitraum 3.5. - 29.9.06 1204 mm Niederschlag gemessen.  Die zu geringe Winterschneedecke und die hohen Temperaturen im Mai und Juli führten zu einem starken Abschmelzen der Altschneedecke, der Ablationsbeginn bei Pegel 1 war am 25. Juni. Während des extrem warmen Juli schmolz fast die gesamte Altschneedecke am Gletscher. Im August verzögerte sich das Abschmelzen des Eises etwas, der warme September und die damit fehlenden Tage mit Neuschnee am Gletscher brachten aber erneut hohe Abschmelzraten.  Die mittleren Abschmelzraten beim Pegel 1 am Zungenende des Jamtalferners betrugen im Zeitraum 4.7. - 1.8.06 9.2 mm pro Tag, vom 1.8. - 31.8.06 2.4 mm und vom 1.9. - 30.9.06 wieder 3.7 mm pro Tag.   Das hydrologische Jahr 1.10.05 - 30.9.06 war gegenüber dem langjährigen Mittel 1951 - 2000 mit einer Temperatur von 2.6°C um -0.2°C zu kalt und mit einem Niederschlagswert von 904 mm um 110 mm zu trocken.   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.     Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  7         Temperatur         Niederschlag     Grad C Mittel mm Mittel Monat 2005/2006 1951 - 2000 2005/2006 1951 - 2000 Oktober 4.7 3.9 44 60 November -2.8 -1.7 22 64 Dezember -7.5 -4.8 83 62 Januar -9.0 -5.9 41 66 Februar -6.5 -5.4 42 57 März -4.0 -2.2 80 60 April 2.0 1.3 64 54 Winter -3.3 -2.1 376 423           Mai 7.3 6.3 120 81 Juni 11.1 9.5 83 123 Juli 15.2 11.6 91 147 August 9.0 11.2 182 142 September 10.9 8.2 52 97 Sommer 10.7 9.4 528 590           hydrolog. Jahr 2.5 2.7 904 1013  Tabelle 2: Klimadaten 2005/2006  an der Station Galtür in 1648 m Seehöhe.          Abbildung 2: Jamtalferner, 11.9.2006  Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  8   Abbildung 3: Jamtalferner, 11.9.2006    Abbildung 4: Jamtalferner, 11.9.2006 Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  9 4. Der Massenhaushalt des Jamtal  Ferners  2005/2006  4.1 Die Winterbilanz 2005/2006  Vom 2. bis 4. 5. 2006 wurde die Frühjahrsbegehung zur Bestimmung der winter-lichen Schneerücklage durchgeführt. Insgesamt wurden 6 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 5 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 Wasser-wert von Bwi= 3.65 x 106m3 für die gesamte Winterbilanz. Das entspricht umge-rechnet auf die Fläche einer mittleren spezifischen Winterbilanz von bwi= 1031 mm. Tabelle 4 gibt die Winterbilanz des Jamtal Ferners, aufgeteilt nach Höhen-stufen, wieder. Bwi = 3.65 x 106m3 bwi =  1030 mm     Abbildung 5:  Lage der Schneeschächte (Quadrate) und Pegel (Punkte) am Jamtal Ferner im April 2006. Die Messergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  10 Schacht Seehöhe Tiefe Dichte Wasserwertm cm kg m-3 mmI 2850 262 390 1020II 2920 316 397 1260IV 2750 269 385 1030VI 2960 267 375 1000VII 2920 256 346 890XI 3050 236 355 840  Tabelle 3:  Tiefe, Dichte und Wasserwerte der Schneeschächte vom April 2006  am Jamtal Ferner.      Höhenstufe Fläche Bilanz Wasserwert m km2 103m3 mm2400 - 2500 0.015 9 7702500 - 2600 0.366 357 9752600 - 2700 0.595 627 10502700 - 2800 0.712 734 10302800 - 2900 0.714 734 10302900 - 3000 0.766 819 10703000 - 3100 0.261 264 10103100 - 3200 0.014 14 1010Summe 3.543 3637 1030  Tabelle 4: Winterbilanz des Jamtal Ferners nach Höhenstufen. Die Werte gelten für die Zeit vom 1. Oktober 2005  bis 30. April 2006.   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 ursprünglich im Herbst 1988 eingebohrt, in den Folgejahren ersetzt und nachgebohrt und während des Jahres 2006 mehrmals kontrolliert, die Herbstbegehung fand vom 28. bis 29. September 2006 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 verschiedenen Zeiten eintritt, ist die pragmatische Verwendung des fixen Haushaltsjahrs vorzuziehen. Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  11  Die Lage der Ablationspegel und der Schneeschächte ist in Abbildung 5 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 WasserwertNr. mm Nr. mm1 -4530 8 -31102 -3110 9 -27903 -2120 10 -24204 alt -2190 11 -31104 neu -1530 12 -17405 -2890 13 -22606 -4230 15 -11807 -3090 16 -1010  Tabelle 5: Wasserwerte der Ablation an den Pegeln am Jamtal Ferner vom 1. 10. 2005 bis 30.9.2006.    Tabelle 6: Wasserwerte der Schneeschächte am Jamtal Ferner. Die Werte entsprechen der Jahresrücklage 1.10.2005 – 30.9.2006    Das Ergebnis dieser Messungen ist in Abbildung 6 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 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:  Schacht Seehöhe Tiefe Dichte Wasserwertm cm kg/m3 mmI 2850 -250II 2920 78 513 400VI 2960 0 0 0VII 2920 -500XI 3050 -250Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  12    S   =   Sc    +   Sa    B   =   Bc    +   Ba   b   =   B / S  bc    =   Bc / Sc  ba   =   Ba / Sa       Abbildung 6: Isolinien des spezifischen Massenhaushaltes am Jamtal Ferner in mm Wasseräquivalent, gültig für den 30. 9. 2006. Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  13 Höhenstufe Fläche Gesamt-                    spezifische BilanzBilanz2005/06 Winter Sommerm km2 103m3 mm mm mm2400 - 2500 0.095 -382 -4020 770 -47902500 - 2600 0.344 -1062 -3090 970 -40602600 - 2700 0.580 -1190 -2050 1050 -31002700 - 2800 0.710 -1015 -1430 1030 -24602800 - 2900 0.713 -596 -840 1030 -18702900 - 3000 0.766 -175 -230 1070 -13003000 - 3100 0.261 -68 -260 1010 -12803100 - 3200 0.010 -2 -250 1010 -1260Summe 3.479 -4490 -1290 1030 -2320  Tabelle 7: Die spezifische Massenbilanz am Jamtal Ferner 2005/06 nach Höhenstufen und Jahreszeiten. Die spezifischen Bilanzen sind als Wasseräquivalent angegeben: 1mm entspricht 1 kg m-2. Flächen nach neuer Karte 2002.   Ablationsgebiet GleichgewichtslinieSa 3.191 km2 über GipfelniveauBa -4.56 x 106m3ba -1439 mmJahresbilanzS 3.479 km2B-4.49 x 106m3b -1290 mmWinter SommerBwi 3.64 x 106m3 Bso -8.13 x 106m3bwi 1030 mm bso -2320 mm Tabelle 8: Kennzahlen der Massenbilanz 2005/06  des Jamtal Ferners. Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  14 Die mittlere Höhe der Gleichgewichtslinie wird üblicherweise aus dem Höhenverlauf der spezifischen  Jahresbilanz bestimmt, wie er in Abbildung 7 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 7 anschaulich dargestellt ist.       Jamtal Fernerb[mm]200010000-1000-2000-3000-4000-5000-6000-7000km2 Fläche1 0Höhenstufe320031003000290028002700260025002400   Abbildung 7:  Die Verteilung der Flächen des Jamtal Ferners (Balken) und der Flächenmittel der spezifischen Jahresbilanz  b (1.10.05 - 30.9.06 Punkte), der Winterbilanz bwi (1.10.05 - 30.4.06  Kreuze) und der Sommerbilanz bso  (1.5. - 30.9.06  Kreise)  für 100-m-Höhenstufen .     Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  15 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 -7.712003/2004 1.38 0.32 228 2.07 -1.11 -2072 3.46 -0.792004/2005 0.53 0.13 250 3.01 -3.58 -1189 3.54 -3.452005/2006 0.29 0.07 244 3.19 -4.56 -1439 3.48 -4.49Summe 20.36 6.37 4614 45.7 -53.42 -21001 66.93 -47.05Mittel 1.27 0.35 256 2.54 -2.97 -1167 3.72 -2.61b 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 **** 0.002003/2004 -288 -1560 1330 2870 0.402004/2005 -975 -1825 850 **** 0.152005/2006 -1290 -2430 1030 **** 0.08Summe -12825Mittel -713 -1948 1231 0.32 Tabelle 8: Vergleich der Kennzahlen des Massenhaushalts seit 1988/89. Jamtal Ferner 2005/06 27.02.2007  16 6. Längenänderungen der Gletscherzungen  Nach den Messungen des Österreichischen Alpenvereins veränderte sich die Position des Zungenendes entsprechend der negativen Bilanz wie folgt:   Jamtal Ferner 2004/2005 seit 1969-13.6 m 286 mKorrektur 2003/2004 -4.1 m   7. Mitarbeiter  Die Feldarbeiten wurden von G. Markl und A. Fischer durchgeführt, die Analyse und der Bericht stammen von G. Markl, die graphische Gestaltung von A. Lambrecht und F. Pellet. Für die Überlassung von Klimadaten wird Herrn Dr. K. Gabl von der Wetterdienststelle Innsbruck gedankt.                      

Jamtal Ferner - Massenhaushalt 2005/2006

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