Das Mikroklima grobblockiger Schutthalden der alpinen Periglazialstufe und seine Auswirkungen auf Energieaustauschprozesse zwischen Atmosphäre und Lithosphäre

• Main Author: Herz, Thomas
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2023
• Subjects: Mikroklima; grobblockige Schutthalde; Periglazialstufe; Gebirgspermafrost; microclimate; coarse debris; mountain permafrost; ddc:910; permafrost
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:26-opus-38378; https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/10164; https://doi.org/10.22029/jlupub-9548

Die Ergebnisse der Arbeit unterstreichen die besondere Bedeutung lokaler Standortfaktoren auf die diskontinuierliche Permafrostverbreitung. Dem für die Periglazialstufe von Hochgebirgen charakteristischen Oberflächentyp "grobblockiger Schutt" kommt in diesem Zusammenhang eine Schlüsselrolle zu. Solange eine Blockschicht nicht durch eine geschlossene Schneedecke abgedeckt wird, unterscheidet sich das Mikroklima in grobblockigem Substrat fundamental von dem in Feinsubstrat, da nicht-konduktive Wärmetransfermechanismen zumindest phasenweise über die Wärmeleitung dominieren. In Abhängigkeit von den beteiligten Wärmetransfermechanismen erhöht sich während diesen Perioden der Energieumsatz im Vertikalprofil. Ihr Einfluss auf die Stabilität der thermischen Schichtung im Hohlraumsystem entscheidet darüber, welche Bereiche der Blockschicht dem erhöhten Energieumsatz unterliegen. Freie Konvektion setzt immer dann ein, wenn die Temperatur an der Blockschichtoberfläche die aktuell im Hohlraumsystem der Blockschicht herrschenden Temperaturen unterschreitet und dadurch eine Labilisierung in der thermischen Schichtung der Hohlraumluft bewirkt. Sie tritt somit überwiegend während der kalten Jahreszeit auf. Durch die Labilisierung der thermischen Schichtung erfasst der turbulente Austausch mit der bodennahen Atmosphäre tendenziell die gesamte Blockschicht, woraus eine annähernde Isothermie im Vertikalprofil resultiert. Der sommerliche Energieaustausch zwischen Blockschicht und bodennaher Atmosphäre wird ebenfalls durch die nicht-konduktiven Prozesse der Wärmestrahlung und der erzwungenen Konvektion verstärkt. Das Ausmaß der Verstärkung ist eng an den Tagesgang des Strahlungsenergieumsatzes an der Blockfeldoberfläche gebunden. Da die Erwärmung der Blockschichtoberfläche die thermische Schichtung in der Hohlraumluft stabilisiert, bleibt der turbulente Austausch mit der ebenfalls erwärmten bodennahen Atmosphäre tendenziell auf die großen oberflächennahen Hohlräume beschränkt. Bei ausreichender Mächtigkeit der Blockschicht bildet ...