Automatisches Monitoring des Schneewasseräquivalents und der Bodenfeuchte mit CRNS-Technologie auf zwei Schneemessfeldern in Südtirol
(2) Civil Protection Agency I Autonomous Province of Bolzano - South Tyrol, Office for Meteorology and Avalanche prevention, Viale Druso 116, I-39049 Bolzano, Bolzano, IT
(3) Finapp S.p.A., Via del Commercio 27, I-35036 Montegrotto Terme, Padova, IT
Abstract
Ab dem hydrologischen Jahr 2024/25 hat das Amt für Hydrologie und Stauanlagen der Autonomen Provinz Bozen in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Finapp aus Padua mit der testweisen Verwendung der CRNS-Technologie (Cosmic Ray Neutron Sensing) zur Überwachung des Schneewasseräquivalents der Schneedecke und der Bodenfeuchte begonnen. Auch in Südtirol sind diese Größen von zentraler Bedeutung für die hydrologische Charakterisierung der Einzugsgebiete sowie für die Bewertung deren Gefährdung durch aktuelle und künftige kritische Situationen.
Zu diesem Zweck wurden zwei Schneemessfelder des Landeslawinenwarndienstes instrumentiert: Malga Fadner (2.155 m) im Ahrntal und Pian dei Cavalli (2.255 m) im Ultental.
Die CRNS-Technologie nutzt die Wechselwirkung zwischen Neutronen und dem in Wassermolekülen enthaltenen Wasserstoff, um Schätzungen des Schneewasseräquivalents und der Bodenfeuchte im Umfeld des Messstandorts liefern. Die Installation für die doppelte Anwendung — Bodenfeuchte im Sommer und Schneewasseräquivalent im Winter — besteht aus einem bodenbündig eingegrabenen Detektor sowie einem zweiten Detektor, der am Stationsmast montiert ist. Aus dem Bodendetektor wird das Schneewasseräquivalent mit hoher Sättigungsschwelle abgeleitet, während der Detektor am Mast die großräumige Messung der Bodenfeuchte beziehungsweise, bei vorhandener Schneedecke, des Schneewasseräquivalents ermöglicht und zudem durch die Messung der Myonenrate als Referenz für den aus dem Weltraum eintreffenden Teilchenfluss dient.
Die automatischen Messungen wurden durch manuelle Probenahmen sowohl der Schneehöhe und -dichte als auch der Bodenfeuchte und Bodentextur begleitet. Dadurch konnten die Messsysteme und Berechnungsalgorithmen kalibriert und optimiert sowie an die standortspezifischen Eigenschaften angepasst werden.
Das System ist sehr vielversprechend, erfordert in der Anfangsphase jedoch eine angemessene technische und wissenschaftliche Begleitung.
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