Sternförmiger Eiskristall (Dendrit)Plättchenförmiger EiskristallMischform aus Plättchen und DendritenNahaufnahme mit Elektronenmikroskop
Schnee entsteht, wenn sich in denWolken feinsteTröpfchenunterkühltenWassers anKristallisationskeimen (zum Beispiel Staubteilchen) anlagern und dort gefrieren. Dieser Prozess setzt jedoch erst bei Temperaturen unter −12 °C ein, wobei Wasser in Abwesenheit von Kristallisationsansätzen bei bis zu −48 °C[2] flüssig bleiben kann.[3] Die in Wolken natürlich entstehenden Eiskristalle, weniger als 0,1 mm groß, fallen durch zunehmende Masse nach unten und können infolge des unterschiedlichenDampfdrucks von Eis und unterkühltem Wasser weiter anwachsen. Darüber hinausresublimiert der in der Luft enthaltene Wasserdampf, geht also direkt in Eis über, und trägt damit zum Kristallwachstum bei. Es bilden sich die bekannten sechseckigen Formen aus. Wegen der besonderen Struktur derWassermoleküle sind dabei nur Winkel von exakt 60° oder 120° möglich.
Die verschiedenen Stammformen der Schneekristalle hängen von derTemperatur ab – bei tieferen Temperaturen bilden sich Plättchen oder Prismen aus, bei höheren Temperaturen sechsarmigeDendriten (Eissterne, Schneesterne). Auch dieLuftfeuchtigkeit beeinflusst das Kristallwachstum. Wenn sich Schneekristalle bilden, steigt in der Wolke auch die Temperatur, denn beim Gefrieren geben die Kristalle Energie ab (Kristallisationsenthalpie), während sie beim Verdampfen Energie (Verdampfungsenthalpie) aufnehmen.
Herrscht eine hoheThermik, so bewegen sich die Kristalle mehrfach vertikal durch dieErdatmosphäre, wobei sie teilweise aufgeschmolzen werden und wieder neu kristallisieren können. Dadurch wird die Regelmäßigkeit der Kristalle durchbrochen und es bilden sich komplexe Mischformen der Grundformen aus. Sie weisen eine verblüffend hohe Formenvielfalt auf. Über 5000 verschiedene Schneekristalle wurden schon vonWilson A. Bentley ab 1885 fotografiert.[4] Als erstem Menschen gelangen nach neuestem StandJohann Heinrich Ludwig Flögel 1879 fotografische Aufnahmen von Schneekristallen. Mit hoher Wahrscheinlichkeit gibt es und gab es noch nie zwei komplexe Schneekristalle, die exakt gleich waren. Der Grund hierfür liegt in den sehr großen kombinatorischen Möglichkeiten vieler einzelner Merkmale. Eine Schneeflocke enthält etwa 1018 Wassermoleküle, darunter ca. 1014Deuterium-Atome. Auch im sichtbaren Bereich eines Lichtmikroskops lassen sich leicht schon hundert Merkmale unterscheiden, die an verschiedenen Orten ausgebildet werden können. In Kombination ergeben sich sehr viele mögliche Variationen, weshalb die möglichen Formen komplexer Kristalle äußerst zahlreich sind, weit größer als die Anzahl an Atomen im Weltall.[5]
Ebenso verblüffend wie die beobachtete Formenvielfalt ist die ausgeprägteSymmetrie, die manchen Schneekristallen eine hoheSelbstähnlichkeit verleiht und sie zu einem Vorzugsbeispiel derfraktalen Geometrie werden ließ (Koch-Kurve). Die verschiedenen Verästelungen wachsen in einem Exemplar manchmal in ähnlicher Weise und offenbar mit ähnlicher Geschwindigkeit, auch wenn ihre Spitzen, an denen sie weiter wachsen, oft mehrere Millimeter auseinander liegen. Ein möglicher Erklärungsversuch, der ohne Annahme einer Wechselwirkung über diese Entfernung hinweg auskommt, besteht in dem Hinweis, dass die Wachstumsbedingungen an verschiedenen vergleichbaren Keimstellen an den Spitzen zu gleichen Zeitpunkten manchmal recht ähnlich sind.[6] Weit häufiger als schöne, symmetrische Schneeflocken sind jedoch asymmetrische und unförmige. Die regelmäßig erscheinenden Formen werden allerdings häufiger fotografiert und abgebildet.[7]
Die größte Komplexität der Schneekristalle zeigt sich bei hoher Luftfeuchtigkeit, da diese auch noch filigraneren Strukturen das Wachsen zulässt. Bei sehr niedrigen Temperaturen sind die Eiskristalle nicht nur kleiner und einfacher gebaut, sondern es schneit auch weniger als bei Temperaturen knapp unter dem Gefrierpunkt, da die Luft dann kaum noch Feuchtigkeit enthält.
Liegt die Lufttemperatur nahe amGefrierpunkt, werden die einzelnen Eiskristalle durch kleineWassertropfen miteinander verklebt und es entstehen an einen Wattebausch erinnernde Schneeflocken. Bei trockener Luft kann in kälteren Luftschichten gebildeter Schnee auch bei Temperaturen um 5 °C noch als Schnee die Erde erreichen, da ein Teil der Flockesublimiert und diedafür aufzubringende Energie die verbleibende Flocke kühlt.[8] Andererseits kommt es vor, dass auch bei unter 0 °CRegen fällt, dann alsgefrierender Regen. Für diesen Effekt wird in manchen Medien der Begriff Blitzeis verwendet. Diese Komponenten hängen von Struktur undSchichtungsstabilität der oberen und unteren Luftschichten, von geografischen Einflüssen sowie Wetterelementen wie zum BeispielKaltlufttropfen ab. Bei tiefen Temperaturen bilden sich nur sehr kleine Flöckchen, derSchneegriesel.
Die weißeFarbe des Schnees liegt darin begründet, dass der Schnee aus Eiskristallen besteht. Jeder einzelne Kristall ist – wie Eis als solches –transparent; das Licht aller sichtbarenWellenlängen wird an den Grenzflächen zwischen den Eiskristallen und der umgebenden Luft reflektiert und gestreut. Eine ausreichend große Ansammlung von Eiskristallen mit zufälliger Lagebeziehung zueinander führt damit insgesamt zudiffuser Reflexion; Schnee erscheint daher weiß. Ein ähnlicher Effekt ist beispielsweise auch beiSalz beim Vergleich von Pulver und größeren Kristallen zu beobachten.
Der mittlere Durchmesser von Schneeflocken beträgt ca. fünf Millimeter, bei einer Masse von 4 Milligramm. Je höher die Temperatur wird, desto größer werden die Flocken, da die Kristalle antauen und dann zu großen Flocken verkleben. DasGuinness-Buch der Rekorde verzeichnet für die größte je dokumentierte Schneeflocke einen Durchmesser von 38 cm.[9][10]
Fällt eine Schneeflocke auf Wasser, dann erzeugt sie einen schrillen hohenKlang mit einerFrequenz von 50 bis 200 Kilohertz, der für Menschen unhörbar ist (Ultraschall).[11] Nicht alle Forscher dieses Forschungsgebiets bestätigten diesen Effekt.[12]
Da Schneeflocken eine große Oberfläche und somit einen hohen Luftwiderstand haben, fallen sie mitGeschwindigkeiten von etwa 4 km/h verhältnismäßig langsam – zum Vergleich: mittelschwerer Regen fällt mit ca. 20 km/h,Hagel kann nochweitaus höhere Geschwindigkeiten erreichen. Die Fallgeschwindigkeit von Schneeflocken ist weitgehend unabhängig von ihrer Größe, da die Oberfläche der Flocken (fast) proportional zu ihrer Größe wächst, wodurch der Luftwiderstand in etwa konstant bleibt.[13] Durch Schneefall kann das in der Luft enthalteneMikroplastik zu Boden gezogen werden.[14]
Wie alle irregulär geformten Objekte tendieren auch Schneekristalle dazu, mit ihrer flachsten Seite nach unten zu fallen. Dies mag auf den ersten Blick unlogisch erscheinen, da sich Objekte eigentlich mit dem geringsten Luftwiderstand bewegen. Dies würde in der Tat zutreffen, wenn die flache Seite der Schneeflocke immer exakt parallel zur Fallrichtung orientiert wäre. Allerdings ist es sehr wahrscheinlich, dass sie sich während ihres Falles aufgrund von kleinen Störungen (Turbulenzen) einmal zur Fallrichtung neigt. Aufgrund der sie umströmenden Luft unterliegt die Schneeflocke dabei einem Kräftepaar (größere Strömungsgeschwindigkeiten an ihren Rändern), welches sie so dreht, dass ihre flache Seite nach unten zeigt (Ebene der größten Ausdehnung der Flocke normal zur Fallrichtung). Demselben Mechanismus unterliegen auch ein vom Baum fallendes Blatt, ein fallengelassenes Blatt Papier und dieRayleigh'sche Scheibe zur Messung der Schallgeschwindigkeit. Charakteristisch für flächige Schneeflocken ist daher der bekannte taumelnde Fall, der in einer passenden leichten Aufwärtsströmung etwa in Ausatemluft oder an einer warmen Hausfassade zum stationären Tanz wird.
Eine andere Auswirkung von turbulenter Umströmung ist, dass Schneeflocken und andere Objekte dazu tendieren, sich hintereinander anzuordnen und dann einander einzuholen. Ein Schneekristall, der in die Wirbelzone hinter einen anderen gerät, kann darin schneller fallen, so dass er mit diesem kollidiert und verklumpt, ähnlich wie ein Radfahrer imWindschatten hinter einem anderen weniger Antriebskraft benötigt, um dasselbe Tempo zu halten. In V-Formation fliegende Vögel nützen die Aufwärtsströmung an den Außenseiten derRandwirbel des jeweils Vorausfliegenden, um mit geringerem Energieaufwand horizontal zu fliegen. Sind Schneepartikel allerdings so klein wie Staub, fallen sie im Wesentlichen ohne Turbulenz in der Umströmung; dieReynolds-Zahl, ein Produkt aus Länge, Geschwindigkeit und Viskosität ist dann sehr klein, wie für Stahlkugeln in Honig.
Die Intensität des Schneefalls kann auf zwei Arten angegeben werden, entweder in Form der horizontalenSichtweite bei Schneefall oder als Niederschlagsmenge. Letztere kann alsNiederschlagshöhe angegeben werden, also der Höhe der Wassersäule des geschmolzenen Schnees oder in Form des durchschnittlichen Schneehöhenwachstums in Zentimeter pro Stunde (cm/h). Der in den Medien häufiger auftretende BegriffStarkschnee kann mitstarkem Schneefall gleichgesetzt werden, wird von Meteorologen jedoch kaum verwendet.[15]
DerDeutsche Wetterdienst benutzt folgende Definition für die Niederschlagsintensität von Schnee:[16]
leicht: Niederschlagshöhe in 60 Minuten < 1,0 mm, in 10 Minuten < 0,2 mm
mäßig: Niederschlagshöhe in 60 Minuten ≥ 1,0 mm bis < 5,0 mm, in 10 Minuten ≥ 0,2 mm bis < 0,9 mm
stark: Niederschlagshöhe in 60 Minuten ≥ 5,0 mm, in 10 Minuten ≥ 0,9 mm
Daneben hat der Deutsche Wetterdienst im Rahmen seiner Warnkriterien Schneefallstärken für Wetterwarnungen (Stufe 1), Warnungen vor markantem Wetter (Stufe 2), Unwetterwarnungen (Stufe 3) und Warnungen vor extremem Unwetter (Stufe 4) definiert. Dabei gilt beispielsweise für ein Unwetter: Schneefall von mehr als 10 cm in 6 Stunden oder mehr als 15 cm in 12 Stunden im Flachland.[17]
Eine Niederschlagshöhe von 1,0 mm entspricht der Angabe 1 Liter/m². Bei Schneefall entspricht 1 mm Niederschlag ungefähr 1 bis 2 cm Neuschnee.[18]
Bei der Einteilung nach Sichtweite werden ebenfalls drei Stufen definiert, wobei die Sichtweite über 4 km, zwischen 1 und 4 km oder unter 1 km liegt.[19]
Eine Schneedecke verliert an Substanz, wenn Energie zugeführt wird. Dies kann durch Strahlung (kurzwellige Sonnenstrahlung oder langwellige Wärmestrahlung), Wärmeleitung (bei Lufttemperaturen über 0 °C) oder durch in den Schnee fallenden Regen geschehen, der wärmer als 0 °C ist. Wie schnell der Massenabbau vor sich geht, hängt nicht nur von der eingebrachten Energiemenge, sondern auch von Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit ab. Konkret verläuft der Abbau langsamer, je trockener die Luft ist, da zurSublimation, also für den direkten Übergang des Wassers von der festen in die gasförmige Phase, eine gewisse Energie aufgebracht werden muss, wodurch der übrige Schnee gekühlt wird.
Anhand von Feuchttemperatur undTaupunkttemperatur unterscheidet man drei Stufen des Abbauprozesses. Die Feuchttemperatur ist hierbei die Temperatur, die von der feuchten Seite einesPsychrometers gemessen wird und stets kleiner (bei 100 % Luftfeuchtigkeit gleich) der Lufttemperatur ist. Die Taupunkttemperatur ist diejenige Temperatur, bei der die feuchte Luft wasserdampfgesättigt wäre und ist wiederum kleiner als die Feuchttemperatur. Liegt die Feuchttemperatur unter 0 °C,sublimiert der Schnee. Dieser Prozess hat die langsamste Abbaurate, der Schnee bleibt dabei völlig trocken. Er kann bei bis zu 7 °C Lufttemperatur stattfinden, dazu muss die relative Feuchte jedoch unter 20 % betragen. Liegt die Feuchttemperatur über 0 °C, die Taupunkttemperatur jedoch noch darunter,schmilzt der Schnee, das heißt, er geht sowohl in die Gasphase als auch in die Flüssigphase über. Bei Taupunkttemperaturen oberhalb des Nullpunktstaut der Schnee, er geht ausschließlich in die Flüssigphase über. Dieser Prozess hat die schnellsten Abbauraten. Bei einer mittleren relativen Luftfeuchte von 50 % sublimiert Schnee unterhalb von +3,5 °C, er schmilzt bei 3,5–10 °C und taut oberhalb von 10 °C.
Schmilzt Schnee auf einer großen Fläche mit hoher Rate durch starke Sonneneinstrahlung und warmen Wind und durchdringt das Schmelzwasser die schon dünne schmelzwarme Schneedecke und trifft auf schon wassergetränkten Boden, könnenFrühjahrsüberschwemmungen auftreten.
NeuschneeFirnSchneekristalle wachsen am Strauch:Raureif.Durch Wind gebildete Schneestruktur an den Zweigen eines BuschsSchneemessung zur Ermittlung des Wassergehaltes im SchneeFrischer Schnee auf einem dünnen Zweig
Frisch gefallener Schnee wird alsNeuschnee bezeichnet. Seine Eiskristalle sind noch fein verzweigt mit spitzen Zacken. Änderungen in derStruktur des liegenden Schnees bezeichnet man alsSchneeumwandlung oderMetamorphose. Ihre Art und Geschwindigkeit ist von äußeren Einflüssen wie etwa der Temperatur abhängig.
Grundsätzlich unterscheidet man zwischen abbauender und aufbauender Metamorphose sowie der Schmelzmetamorphose. Bei der abbauenden Metamorphose nehmen die Kristalle durch Temperaturschwankungen, den Druck der Schneedecke und Umwelteinflüsse wie Wind weniger verästelte und abgerundetere Formen an. Sie werden dadurch fester und dichter und werden dann als filziger bzw. rundkörniger Schnee bezeichnet. Bei der aufbauenden Metamorphose bilden sich in tieferen Schichten neue, größere Kristallformen, die durch große Lufteinschlüsse nur noch geringe Festigkeit besitzen. Sowohl abbauende als auch aufbauende Schneeumwandlung vollziehen sich bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt über einen Zeitraum mehrerer Wochen.[20] Die Schmelzmetamorphose lässt bei Temperaturen über 0 °C runde Kristallformen entstehen. Im Wechselspiel mit Wiedergefrieren des Wassers an der Oberfläche (Auffirnen) kann sichBruchharsch bilden, sonst kompakterHarsch, unter dem Einfluss von Wind auchwindgepresster Schnee, der auch zurWechten- aber auchSchneebrettbildung beiträgt. Unter starker Sonneneinstrahlung entstehen durchSublimation derBüßerschnee und andere Sonderformen, die für dassubtropische undtropischeHochgebirge typisch sind.
Altschnee des Vorwinters wird nach mindestens einem JahrFirnschnee genannt und besitzt eine hohe Dichte (über 600 kg/m³). Über längere Zeiträume können aus Firnschnee schließlichGletscher entstehen.
Pulverschnee ist trockener Schnee, der auch unter Druck nicht zusammenklebt. SeineDichte liegt unter 60 kg/m³.
Ein besonders vermarkteter Sonderfall von Pulverschnee ist derChampagne Powder in den nordamerikanischenRocky Mountains. Mit ihrer Sonderlage zwischen Pazifik und dem trockenen Kontinent entstehen dort wenig bis kaum verzahnende Flocken, die tiefgründig haltlose Schneeschichten aufbauen.
Feuchtschnee klebt unter Druck zusammen und eignet sich daher besonders fürSchneebälle undSchneemänner, es lässt sich jedoch kein Wasser herauspressen. Er wird auchPappschnee genannt, weil er zusammenpappt. In Ostdeutschland nennt man diesen auchBackschnee. In der Luftfahrt werden Vereisungen am Flugzeug, die aus nassem Schnee und unterkühltem Wasser bestehen, ebenfalls alsBackschnee bezeichnet.[21]
Nassschnee ist sehr schwer und nass, er klebt ebenfalls zusammen und man kann Wasser herauspressen. Er wirdoberdeutschSchneebatz genannt (batzig ‚klebrig-weich‘).
Eine Sonderform ist derSulzschnee (Adj.sulzig), eine Spezialbezeichnung für nassen Altschnee insbesondere im Alpinismus. Die Grenze des Feuchtschnees ist hierbei derFirn, der nach kurzer Zeit in Sulz übergeht.
Faulschnee ist ein Gemisch aus Wasser und größeren Schneebrocken, die nicht mehr gut zusammenhalten (Schneematsch, in derSchweiz auchPflotsch).
Auf den Niederschlag bezogen:
An der Temperaturgrenze (Übergang in der Höhe) oder bei Wetterumschwüngen fälltSchneeregen, das heißt ein Gemisch aus Schnee undRegen (oberdeutschSchneebatzen)
Blutschnee ist rötlich gefärbter Schnee. Er ist meist hervorgerufen durch eine Massenentwicklung vonGrünalgen (z. B.Chlamydomonas nivalis), die roteCarotinoide ansammeln. Durch das Niedergehen rötlicher gefärbter Staubmassen und Feinsande, die von Winden aus Wüstenregionen transportiert werden, erhält der Schnee meist nur eine sehr leichte Färbung, die rötlich-beige erscheint.
Eine ebenfalls durchkryophileSchneealgen hervorgerufene grüne Färbung wurde in Gletschern und arktischen Schneeflächen entdeckt.
Wechte (überhängende Schneeverwehung) auf demSimplonpass
Flugschnee ist sehr feiner Schnee, der durch die Wirkung des Windes in Häuser eindringt.
EineSchneeverwehung ist eine durch Windtransport bedingte Schneeansammlung, deren Höhe sich deutlich über der eigentlichenNiederschlagsmenge befinden kann. Schneeverwehungen können, besonders im Gebirge, zu überhängenden Strukturen führen, denWechten.
AlsSchneegestöber bezeichnet man eine durch starken Wind, Luftsog oder starke Erschütterung verursachte lokale Häufung aufwirbelnder Schneeflocken in der Luft.
DieWärmeleitfähigkeit von Schnee ist von seiner Struktur und Textur abhängig und nimmt mit seiner Dichte zu. Die Wärmeleitfähigkeit liegt zwischen der von Luft [0,0247 W/(m·K)] und der von Eis [2,2 W/(m·K)][22]. Durch die isolierende Wirkung des Schnees können je nach Untergrundtemperatur Schmelzprozesse an der Unterseite der Schneeschicht bereits einsetzen, obwohl die Lufttemperaturen unterhalb des Schmelzpunktes liegen. Die vor zu starker Auskühlung schützende Wirkung einer Schneedecke ist besonders in der Landwirtschaft vorteilhaft. Wenn der Boden noch von Schneeresten bedeckt ist, keimen bereits die ersten Frühlingsboten, etwa das danach benannteSchneeglöckchen, unter der Schneedecke. Technisch wird die Isolierwirkung von Schnee auch gegen Wind und Wärmeabstrahlung beim Bau vonIglus genutzt. Außerdem auch beim Eingraben, ideal mit einemBiwaksack, in ein Notbiwak im Schnee oder durch Anschütten der Außenwände von nicht winddichten einfachen Holzhütten.[23]
Diespezifische Wärmekapazität von Schnee entspricht mit 2,106 kJ/(kg∙K) (bei 0 °C) etwa der von Eis. Sie verringert sich mit sinkender Temperatur.
DieSchmelzenthalpie von Schnee beträgt 335 kJ/kg (bei 0 °C und Normaldruck).[22] 1 kg Wasser mit 80 °C kann gerade 1 kg Schnee schmelzen, Endprodukt sind 2 kg Wasser von 0 °C.
In Gebieten mit einer gut ausgebildeten Schneedecke wird durch den hohenAlbedo-Wert des Schnees mehrSonnenlicht zurück in dieErdatmosphärereflektiert, so dass sich der Boden weniger stark aufheizt.[24] Die langwelligeWärmestrahlung der Atmosphäre wird durch Schnee dagegen besonders gutabsorbiert.[25] Insbesondere dient sie während desSchmelzvorgangs als so genannte Schmelzenthalpie dazu, dieBindungsenergie der Wassermoleküle zu überwinden, ohne den Schnee bzw. das entstehende Wasser zu erwärmen. Frisch gefallener Schnee besteht bis zu 95 % aus eingeschlossenerLuft und bildet somit auch einen guten Wärmeisolator, der Pflanzen unter der Schneedecke vor scharfem Frostwind undKahlfrösten schützt.
Nivale undkryale Lebensräume sind beständig von Schnee oder Eis bedeckt. Dort herrschtnivales Klima, in demkälteliebende (bis −5 °C) undkryophile (unter −10 °C) Lebewesen gedeihen.Zum Leben auf Schneeflächen spezialisiert sind neben vielen Mikroorganismen, bestimmte Pilze undSchneealgen, die teilweise massenhaft auftretendenSchneeflöhe, sowieGletscherfloh,Winterhaft und andere flügellose Insektenarten (z. B.Chionea, Grylloblattidae).Auch Larven vonWeichkäfer-Arten finden sich auf der Schneeoberfläche und werden gelegentlich alsSchneewürmer bezeichnet.[26][27]
Wo Schnee normalerweise nur imWinter liegt, hat die damit verbundene Landschaftsveränderung auch eineästhetische Bedeutung. AlsMetapher steht der Schnee für den Winter ganz allgemein. Lebensgewohnheiten, Sinneseindrücke und Freizeitgestaltung unterscheiden sich ganz erheblich von Zeiten ohne Schnee. Schnee hat auchakustische Auswirkungen: Ist er locker, befindet sich viel eingeschlossene Luft zwischen den einzelnen Flocken, dadurch wirkt erschalldämmend, was die sprichwörtliche „Winterstille“ zur Folge hat. In schneereichen Regionen spielen Kinder gern mit Schnee, indem sieSchneemännern bauen undSchneeballschlachten veranstalten.
DerDeutsche Wetterdienst wertet (seit 1961) Daten ausWetterstationen aus. Daraus wird deutlich, dass es bundesweit an immer weniger Orten Schnee gibt und dort immer seltener, wobei die Abnahme, in mittleren und tiefen Lagen, auf 50 bis 65 Prozent beziffert wird.[28] Aufgrund des klimabedingten Rückgangs von natürlichem Schnee wird mittlerweile, u. a. fürFilmproduktionen,nicht schmelzender Kunstschnee eingesetzt, um einen vergleichbaren dekorativen Effekt zu erzielen.
Außerdem spielt Schnee für denTourismus eine wichtige Rolle (siehe auchWintersport). Tourismusorte, deren Angebot primär aufSchneesport ausgerichtet ist, benutzen oftmalsSchneekanonen, um bei keinem oder geringem natürlichem Schneefall künstlichen Schnee zu erzeugen, um beispielsweiseSkilifte betreiben zu können, da eine Schneedecke von mindestens drei Zentimetern Dicke auch in höhere Lagen, über 700 Metern, immer seltener auftritt.[28]
Gefährlich wird Schnee für Menschen insbesondere, wenn er sich in Form vonLawinen von Berghängen löst. Dies kann zu verschütteten Dörfern sowie zahlreichen Todesopfern führen, wie 1999 bei derLawinenkatastrophe von Galtür, Österreich.[29]
Zudem trägt überfrierender Schnee, gemeinsam mitEisregen, zurWinterglätte auf Verkehrswegen bei, wodurch das Risiko fürVerkehrsunfälle steigt. Nach starken Schneefällen können stark verschneite Straßen nur noch vonSchneefräsen undSchneepflügen passiert werden, während normale PKWs (ohneAllradantrieb) diese nur noch mitSchneeketten befahren können. Für die Räumung werden speziell ausgerüsteteWinterräumdienste eingesetzt.
Die strenghexagonale Struktur von Schneeflocken war imKaiserreich China schon mindestens seit dem2. Jahrhundert v. Chr. bekannt. ImAbendland bemerkte diese Eigenschaft erstmals der englische MathematikerThomas Harriot im Jahre1591, der seine Beobachtung jedoch nicht publizierte. Arbeiten über die Formenvielfalt der Schneekristalle sind auch vonJohannes Kepler undRené Descartes bekannt, doch erste systematische Untersuchungen unternahm erstUkichiro Nakaya, der 1936 als erster synthetische Schneeflocken herstellen konnte und diese 1954 in über 200 verschiedene Typen kategorisierte.
Eine Schneemessstelle kurz nach der Schneeschmelze auf demSimplonpass
Messungen der Schneemenge werden mitSchneelastwaagen oder vorVerwehungen geschützteRegenmessern durchgeführt. Die Mächtigkeit einer Schneefläche wird mit Schneepegeln oderSchneesonden bestimmt. Der Zuwachs kann auch mitUltraschall gemessen werden. Obwohl die Neuschneemenge über einen 24-Stunden-Zeitraum gemessen wird, wird sie als so genannte Neuschneesumme bisweilen über mehrere Tage summiert angegeben (z. B. 3-Tages-Neuschneesumme).[30]
Der Wasseranteil (Wasseräquivalent einer Schneedecke) und dieSchneedichte haben Bedeutung für dieKlimatologie undHydrologie. Das Wasseräquivalent gehört zu denEssential Climate Variables desIPCC. Auch dieSchneegrenze ist eine wichtige klimatologische Kenngröße. Die Schneegrenze trennt schneebedeckte und schneefreie Gebiete voneinander. Wasseräquivalent und Schneegrenze korrelieren als Messgrößen nur bedingt, da die Schneegrenze bzw. Schneebedeckung nur als binäre Größe (ja / nein) gemessen werden, während das Äquivalent eine Messgröße für die Schneetiefe ist.[31]
Im Wintersport gilt ein Gebiet als schneesicher, wenn es mindestens 100 Tage eine für den Skisport ausreichende Schneedecke von 30 cm (Ski Alpin) beziehungsweise 15 cm (Ski Nordisch) hat. Momentan gelten Gebiete, welche höher als etwa 1200 Meter liegen, als schneesicher. Schneesicherheit ist eine der stärksten Beweggründe bei der Wahl eines Skigebietes. Deshalb ist Schneesicherheit ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in den vom Wintertourismus abhängigen Bergregionen. Es könnten im Zuge derglobalen Erwärmung einige tiefer gelegene Wintersportgebiete Probleme bekommen, die erforderlichen Schneehöhen zu haben.[32] Laut Schätzungen derOECD könnten inÖsterreich rund 70 % der Skigebiete ihre Schneesicherheit verlieren. Um dem Schneemangel entgegenzuwirken, wird seit Jahren intensiv in künstlicheBeschneiungsanlagen investiert.[33] In der Schweiz reduzierte sich die Neuschneesumme in der für den Wintersport relevanten Winterperiode November bis April, z. B. inArosa (1878 m ü. M.) von knapp 7 Meter (Mittel 1961‒1990) auf 6 Meter (Mittel 1991‒2020) und die mittlere Schneehöhe von 80 Zentimeter auf 60 Zentimeter. OhneKlimaschutz wird auf der Höhe von Arosa bis 2060 mit einer Reduktion der Gesamtschneemenge von 40 bis 50 Prozent gerechnet.[34]
Besonders starker und langanhaltender, ergiebiger Schneefall undSchneestürme können katastrophale Ausmaße annehmen. In einigen Regionen der Welt treten Schneestürme vermehrt auf und haben dort spezielle Namen:Blizzard (Nordamerika,Antarktis undLappland),Purga (Zentralasien) undYalca (Anden im NordenPerus). Der Deutsche Wetterdienst definiert einen Schneefall von mehr als 10 cm in 6 Stunden oder mehr als 15 cm in 12 Stunden als Unwetter.[17]
In derKunstgeschichte ist die Darstellung von Schnee ein oft verwendetes Thema, welchem vonEpoche zu Epoche eine andere Bedeutung zuteilwurde: ImMittelalter brachte der Winter die Versorgung der von der Natur abhängigen Menschen und ihre Gesundheit in Gefahr. Sozialem und technischem Fortschritt ist es gedankt, dass der Winter an Bedrohung immer mehr verloren hat. Nach derRenaissance aus der Mode gekommen, erlebte die Winterlandschaft im späten 18. Jahrhundert ihre künstlerische Wiedererweckung. Zunächst wird sie romantisch verklärt.[35] Später richtet sich der Blick der Künstler auf das äußere Erscheinungsbild der winterlichen Farbnuancen.[36]
Meister Venceslao (1352–1411):Schneeballschlacht (Wandfresko, Detail), um 1400
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