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Investigation of water storage and flow processes in snow, firn and ice
a glacial-hydrological investigation on the alpine glacier
Goldbergkees in the Sonnblick Region (Hohe Tauern, Salzburg, Austria)
Friedrich Unterfrauner
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Thomas Glade
DOI
10.25365/thesis.5132
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29086.95513.886669-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Diplomarbeit “Water Storage and Flow Processes in Snow, Firn and Ice;
A glacial hydrological Investigation on the Alpine Glacier Goldbergkees in the Sonnblick
Region (Hohe Tauern, Salzburg, Austria)“ untersucht die unterschiedlichen Prozesse des
Wassertransportes im Gletscher. Ziel ist es die Abläufe und Prozesse des
Wassertransportes am Beispiel der Ablationsperiode 2006 in den unterschiedlichen
Teilbereichen des Gletschers zeitlich zu messen. Dabei wird der Gletscher als
Einflussgröße der zeitlichen Abflussverzögerung sowie der temporären Speicherung von
Wasser untersucht. Die Verweildauer, die Menge des Wassers und deren beeinflussende
Faktoren stehen im Mittelpunkt des Interesses.
In einem ersten Schritt wurden Untersuchungen zum Gelände, zur Wahl repräsentativer
Teststandorte und zum idealen Untersuchungszeitraum durchgeführt. Mit Hilfe von
Geländebegehungen und detaillierter GIS - Analyse wurden mögliche Mess-Standorte
ermittelt.
Anhand von Markierungsstoffen wurden am Beginn der Schmelzperiode 2006
oberflächennahe Wasserbewegungen im Schnee sichtbar gemacht und ausgewertet. Die
Markierungen zeichneten Prozesse und Wege des Schmelzwassers beim Einndringen in
den Schneekörper auf. Durch die schichtartige Struktur des Schneekörpers kann das
Wasser nur sehr langsam in die Tiefe einsickern und bewegt sich vorzugsweise hangparalell
den Schichten folgend. Lokal begrenzte Brüche dieser Schichten und vertikale Fließkanäle
förderten jedoch ein schnelleres Eindringen als im übrigen Schneekörper. Die Folge dieser
abwechselnd schichtparalellen und vertikalen Wasserbewegung ist ein treppenartiges
Vordringen des Schmelzwassers.
Der Fokus der Untersuchung lag allerdings auf der Messung von
Fluoreszenztracerkonzentrationen, um Aufschluss über Verweilzeiten des Wassers in den
verschiedenen Teilsystemen des Gletschers zu erlangen. Durch die Ausbringung von
Fluoreszenztracern und deren Nachweis an ausgewählten Punkten konnten Fließzeiten
bestimmt werden. Fließgeschwindigkeiten unter Schnee auf Firn waren erheblich geringer
als in später bemessenen in- und subglazialen Kanälen.
Die Fließgeschwindigkeiten betrugen ca. 75-133 m/h und konnten mit Charakteristika von
Abflusskurven bei Regen- und Schmelzereignissen verglichen werden. Für letztere wurden
Verzögerungsintervalle von 6-7 Stunden im Juli bzw. 4 Stunden im September gemessen;
ein Indiz für die Abnahme der Speicherfähigkeit des glazialen Systems.
Die Verknüpfung der Ergebnisse lieferte spezifische Aussagen über Fliessprozesse und
hydrologische Speichereigenschaften eines alpinen vergletscherten Einzugsgebietes.
Abstract
(Englisch)
The diploma thesis „Water storage and flow processes in snow, firn and ice: A glacialhydrological
investigation on the alpine glacier Goldbergkees in the Sonnblick Region (Hohe
Tauern, Salzburg, Austria) “analyses various processes of water transport in glaciated
system. It measures in particular cycles and processes of water transport in different glacier
sub-systems in the ablation season of 2006 and are placed it into a temporal context. The
glacier itself is seen as the element of retardation in run-off as storage of water. The
spotlight is on measuring retention times and quantities as well as interacting compounds.
In a first step investigations on terrain characteristics and the selection of representative
experimental positions were done.
Possible test sites were identified by field inspections and careful (GIS).
The application of coloured dye on snow and firn uncovers near surface water transport
processes. In the initial ablation season of 2006, infiltration processes and the progress of
the melt front were investigated. Results showed a slow propagation of meltwater into the
layered snow cover because of a preferentially slope-parallel movement. Water infiltrated
faster through failures in the layered structure and vertical flow fingers in comparison to the
surrounding areas. It resulted in a stepwise intrusion of meltwater.
The main part of the study emphasized on fluorescent dye tracer measurements in order to
gather information about retention times of water in the different parts of glacier drainage
system. By applying fluorescent dyes and their detection on selected points of interest, flow
times were measured. Dye measurements under snow on firn showed significantly reduced
flow velocities in comparision to later en- and subglacial flow measurements.
To measure the englacial flow of water, again fluorescent dyes were used. From measured
data, flow rates under snow respectively on firn and ice, as well as flow velocities in the main
englacial and subglacial channels were derived. Measured passage velocities were between
75 and 133 m h-1 for englacial flow. It could be compared to results from melt/rainfalldischarge
analyses showing overal lag-times of 6-7 hours for July and 4 hours for
September investigations.
Meteorologic and hydrographical data from the Sonnblick Observatory resp. the nearby
gauge station were used to support analyses and results.
The comparison of outputs from different methods provides new information regarding flow
processes and hydrological storage characteristics of a glaciated alpine drainage area.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
glacier alps hydrology water flow processes tracer dye tracer storage climate glaciology glacial hydrology
Schlagwörter
(Deutsch)
Gletscher Alpen Hydrologie Wasser Fließprozesse Tracer Markierungsstoffe Speicher Klima Glaziologie Glazialhydrologie
Autor*innen
Friedrich Unterfrauner
Haupttitel (Englisch)
Investigation of water storage and flow processes in snow, firn and ice
Hauptuntertitel (Englisch)
a glacial-hydrological investigation on the alpine glacier
Goldbergkees in the Sonnblick Region (Hohe Tauern, Salzburg, Austria)
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung von Speicher- und Fließprocessen von Wasser in Schnee, Firn und Eis
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
136 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Glade
AC Nummer
AC07721719
Utheses ID
4584
Studienkennzahl
UA | 453 | | |