Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fernauslösung von Lawinen aufgeklärt

11.07.2008
Neues Modell stellt bisherige Erklärungsversuche für die Entstehung von Schneebrettlawinen in Frage

"Je flacher das Gelände, umso geringer das Risiko eine Schneebrettlawine auszulösen", so die weit verbreitete Auffassung.

Dass dies nicht unbedingt der Fall sein muss, zeigen neue Ergebnisse aus der Materialforschung, die Joachim Heierli und Michael Zaiser von der Universität Edinburgh in Schottland und Peter Gumbsch vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg im Magazin Science (Vol. 321, Nr. 5886 vom 11. Juli 2008) veröffentlichen. Ihr Modell berücksichtigt das Zusammenspiel der Entstehung und Ausbreitung von Rissen und der Reibung innerhalb von Schneefeldern und liefert wichtige Hinweise für Skifahrer in Bezug auf die Verursachung von Lawinen.

Freiburg, Karlsruhe, Edinburgh - Jedes Jahr kommen rund 100 Wintersportler bei Lawinenunglücken ums Leben. In vielen Fällen werden die Lawinen durch die Wintersportler selbst ausgelöst. Man unterscheidet Lockerschneelawinen, die von einem Punkt ausgehen und Schneebrettlawinen, bei denen ein zusammenhängendes "Schneebrett" den Hang hinab rutscht. Aufgrund von Niederschlag und Wärmefluss sind Schneefelder meist aus mehreren Schneelagen aufgebaut, die unterschiedlich fest sind. Dass die Bruchauslösung in wenig geneigten Hängen genauso möglich ist wie in stark geneigten Hängen, zeigen neue Untersuchungen zum Verhalten von Schnee unter Last, die Joachim Heierli, Michael Zaiser und Peter Gumbsch im Magazin Science (Vol. 321, Nr. 5886 vom 11. Juli 2008) veröffentlichen. Dabei haben die Materialforscher neue Mechanismen betrachtet, wie Risse in Schnee entstehen und wachsen.

... mehr zu:
»Lawine »Schneebrettlawine

Da Schnee aus Eiskristallen und viel Hohlraum besteht, können Eiskristalle, die in einer tiefergelegenen Schicht abbrechen oder sich voneinander lösen, enger zusammenrücken. Dadurch vergrößert sich der Hohlraum. Breitet sich diese Kavität unter der Schneedecke aus, sackt die Schneedecke danach zusammen. Dort wo nun die beiden frischen Kontaktflächen aufeinandertreffen wirken jetzt Reibungskräfte und entscheiden über den Abgang einer Lawine.

"Ist einmal eine solche Kavität entstanden, besteht die Gefahr, dass sie sich von selbst rasch ausbreitet. Die Wirkung ist ähnlich dem Öffnen eines Reissverschlusses: Die Ausbreitung der Kavität trennt die gebundenen Schneeschichten voneinander ab. Sie kann beispielsweise innerhalb von Sekunden vom flachen Gelände aus einen Hang hochlaufen und dort eine Lawine auslösen.

Es kommt zu einer sogenannten Fernauslösung, die für Skifahrer besonders heimtückisch ist", erklärt Joachim Heierli von der Universität Edinburgh.

Verantwortlich für die Entstehung von Schneebrettlawinen ist also das Zusammenspiel von Rissen, die sich flächig zwischen Schneeschichten ausbreiten und der Reibung, die zwischen den nun voneinander abgelösten Schneeschichten vorliegt.

Das Überraschende dabei ist, dass der Kollaps, der dazu führt, dass sich zwei Schneeschichten vorübergehend voneinander lösen ebenso leicht in flachem Gelände wie im Steilgelände entstehen kann. Dagegen herrscht das Reibungsdefizit, das zum Abgleiten eines Schneebretts und damit zum Lawinenabgang führt, in erster Linie in steilem Gelände vor.

"Mit unseren Ergebnissen muss die weit verbreitete Auffassung, dass Schneebrettlawinen nur durch Scherkräfte verursacht werden, in Frage gestellt werden" erklärt Michael Zaiser von der Universität in Edinburgh. "Der Schlüssel zur Entstehung von Schneebrettlawinen liegt im besseren Verständnis des Materials Schnee.

Wir haben gezeigt, wie dieses Material in sich selbst kollabiert und können damit die Lawinenentstehung viel besser nachvollziehen und einen Beitrag zur Sicherheit leisten", erklärt Peter Gumbsch, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg und Halle und Leiter des Instituts für Zuverlässigkeit von Bauteilen und Systemen an der Universität Karlsruhe.

Thomas Götz | idw
Weitere Informationen:
http://www.iwm.fraunhofer.de/

Weitere Berichte zu: Lawine Schneebrettlawine

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Warum der Meeresboden in Bewegung gerät
13.02.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Erste Messung der Erdgravitation mit einer transportablen optischen Uhr
12.02.2018 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

Unternehmenssteuerung und Controlling im digitalen Zeitalter

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Stahl ist nicht gleich Stahl: Informatiker und Materialforscher optimieren Werkstoffklassifizierung

19.02.2018 | Materialwissenschaften

Wenn Eiweiße einander die Hand geben

19.02.2018 | Materialwissenschaften

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics