Im Winter und Frühling spielt die Schneeschmelze oft eine entscheidende Rolle bei Hochwasserereignissen. Aus diesem Grund bezieht das BAFU während des Winterhalbjahres schneehydrologische Daten vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos.
Im Alpenland Schweiz spielt der Schnee eine bedeutende Rolle im Wasserkreislauf. Über das gesamte Jahr betrachtet stammen etwa 40% des Abflusses aus der Schneeschmelze.
Wenn der Frühling beginnt und die Temperaturen in den Alpen steigen und der Schnee zu schmelzen beginnt, führen die grossen Flüsse wie Aare, Reuss, Rhein, Rhone und Ticino viel Schmelzwasser mit sich. Fällt in dieser Zeit viel und intensiver Niederschlag mit hoher Schneefallgrenze, steigt das Hochwasserrisiko in den Voralpen und im Mittelland an.
In Hochwassersituationen, aber auch bei Trockenheit und geringer Schneereserve in den Alpen, ist es wichtig zu wissen, wie viel Wasser in der Schneedecke gespeichert ist und in welchem Zustand sich die Schneedecke befindet.
Um diese Herausforderungen besser bewältigen zu können, wurde im Jahr 2009 am WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos der operationelle schneehydrologische Dienst (OSHD) ins Leben gerufen. Der OSHD ist in der Lage, rund um die Uhr die räumliche und zeitliche Verteilung des Schnees in der Schweiz zu berechnen.
In einer Serie publiziert das Bundesamt für Umwelt (BAFU) Blogs auf der Webseite von MeteoSchweiz. Der heutige Blog ist eine Zusammenarbeit vom BAFU und MeteoSchweiz.
Durch den Einsatz einer physikalisch basierten Modellkette prognostiziert der OSHD die Schneeschmelze und andere entscheidende Variablen. Eine zentrale Variable bei der Schneeschmelze ist das Schneewasseräquivalent der Schneedecke: Dieses gibt an, wie viele Millimeter Wasser in der Schneedecke gespeichert sind. Damit die Schneedecke Wasser abgeben kann, muss sie zuerst vollständig durchfeuchtet sein.
In Hochgebirgsregionen mit einer meterdicken Schneedecke kann dieser Prozess im Frühling bis zu mehrere Wochen dauern. Die Grösse des Schneeschmelzbeitrags am Gesamtabfluss aus einem Einzugsgebiet hängt somit nicht nur von der schneebedeckten Fläche, sondern vielmehr auch von der Abflussbereitschaft der verfügbaren Schneedecke ab.
Aus diesem Grund sind Unwetterereignisse zu Beginn des Winters bei verhältnismässig dünner und wenig kompakter Schneedecke bis in tiefe Lagen in Kombination mit starken Regenfällen bis in hohe Lagen und starkem Wind besonders gefährlich. Da die Schneedecke wenig gefroren ist, schmilzt der Schnee grossflächig und schnell, was zu erheblichem Hochwasser führen kann.
Ein solches «Regen auf Schnee-Ereignis» trat im Oktober 2011 im Berner Oberland und im Lötschental auf. Damals lag Schnee bis unterhalb der Waldgrenze, und eine aktive Warmfront sorgte für intensive Regenfälle bis auf über 3000 Meter. Der zuvor frisch gefallene Schnee schmolz innert kurzer Zeit, was zu Hochwasser in den Flüssen Lonza und Kander führte und grosse Schäden verursachte.
Der Winter 2023/2024 begann sehr nass mit viel Neuschnee in der Höhe. Anfangs Dezember lag das Schneewasseräquivalent bei etwa 80 mm, was doppelt so hoch ist wie der langjährige Mittelwert. Der sehr warme Januar und der warme Februar mit Regenfällen teils bis auf 2000 Meter, liessen die Schneedecke deutlich schrumpfen.
Von Mitte Februar bis anfangs März brachten mehrere Südstaulagen vom Südwallis übers Tessin bis ins Engadin grosse Neuschneemengen. In den vergangenen Apriltagen sind in den Nordalpen oberhalb von rund 1000 Metern nochmal beträchtliche Neuschneemengen gefallen. Besonders am zentralen und östlichen Alpennordhang ist teilweise deutlich über ein Meter Neuschnee gefallen. Entsprechend ist das Schneewasseräquivalent in den Schweizer Alpen überdurchschnittlich.
Der operationelle schneehydrologische Dienst (OSHD) ist in die Vorhersage- und Warnaktivitäten der verantwortlichen nationalen Behörden integriert. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU), das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) sowie das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) arbeiten im Bereich der Schneehydrologie eng zusammen.
So ist die Abteilung Hydrologie des BAFU ein wichtiger Partner des SLF und bezieht tägliche schneehydrologische Analysen und Produkte von November bis Juni. Bei kritischen Hochwasserlagen kann der OSHD die Hydrologen des BAFU zusätzlich beraten. Die Informationen und Produkte des OSHD fliessen damit aktiv in die tägliche Arbeit und Vorhersagen des BAFU ein. Die wöchentlichen Analysen des OSHD werden auch im hydrologischen Bulletin des BAFU integriert.
Neben dem SLF trägt auch MeteoSchweiz bedeutend zur Schneehydrologie bei: MeteoSchweiz liefert verschiedene Inputdaten für die Schneemodelle des OSHD und arbeitet ausserdem daran, diese Daten qualitativ zu verbessern.
MeteoSchweiz misst einen wesentlichen Teil der Daten, die dazu benötigt werden, die räumliche und zeitliche Verteilung des Schnees in der Schweiz zu berechnen. Zum einen sind dies der manuell und automatisch gemessene Niederschlag (Regen und Schnee). Zum anderen betreiben sowohl das SLF wie auch MeteoSchweiz manuelle und automatische Schneemessstandorte. An 70 Stationen in der Schweiz messen Helferinnen und Helfer manuell Neu- und Gesamtschnee.
MeteoSchweiz liefert zusätzlich Schneemessungen von den meisten der 200 manuellen Niederschlagsstationen. Dazu kommen weitere meteorologische Daten der automatischen Messstationen von MeteoSchweiz, beispielsweise Temperaturdaten. Des Weiteren liefert MeteoSchweiz räumliche Daten von Niederschlag (Radar) und Temperatur (Profile), sowie hochaufgelöste Daten des numerischen Wettermodells.
Ausserdem arbeiten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von MeteoSchweiz aktuell an der Verbesserung der Korrektur der Niederschlagsmessung bei Schneefall. Bei Schneefall kann es Ungenauigkeiten geben, zum Beispiel, weil Schneeflocken sehr leicht sind und bei Wind über das Messgerät hinausgeweht werden können. Hier werden zurzeit Datenmodelle entwickelt, die dabei helfen sollen, solche Fehler zu korrigieren.