Snø er en viktig del av jordens klimasystem. Den påvirker energibalanse, vannsyklus og økosystemer – og utgjør samtidig en betydelig risiko for mennesker og infrastruktur i fjellområder. I dette kapitlet ser vi på hvordan snø dannes, hvilke egenskaper den har, og hvordan den påvirker både klima og samfunn. Vi ser også på hvordan snøskred oppstår, og hvilke tiltak som kan redusere risikoen knyttet til snøskred.
20.1 Snø - en viktig del av kryosfæren
(Se litt på https://hogback.atmos.colostate.edu/cmmap/learn/clouds/cloudMicro1.html)
Snø er en viktig komponent i og egenskaper har stor betydning for snødekkets utvikling og stabilitet gjennom vinteren. Selv om vi ofte forbinder kryosfæren med mektige isbreer, er det sesongbaserte snødekket den komponenten som dekker størst areal. Forståelse av hvordan ulike snøkrystaller dannes og omdannes er viktig både for snøskredvarsling og studier av snøens påvirkning på klima og miljø.
Enkelt sagt er snø vanndamp som fryser til iskrystaller, klistrer seg sammen og faller mot bakken. Snø finnes i mange former, og egenskapene varierer avhengig av forholdene under dannelse og etter at den har lagt seg på bakken. Noen vanlige typer inkluderer:
Tørr nysnø: Lett og luftig snø med lav tetthet. Vanlig i kalde, tørre klima.
Våt snø: Inneholder mer vann og er tyngre. Oppstår ofte når temperaturen er nær frysepunktet.
Hardpakket snø: Oppstår ved sterk vind eller etter at snøen har ligget over tid.
Kornsnø: Grovkornet snø som har gjennomgått smelte- og fryseprosesser.
Dannelse av snø
Snø blir dannet når vanndamp går gjennom deposisjon høyt oppe i troposfæren. Snøen dannes først som snøkrystaller. Snøkrystaller dannes under to helt bestemte forutsetninger: temperaturen må være under frysepunktet, og det må finnes små partikler i luften som vanndamp kan fryse på. Disse partiklene, kalt frysekjerner eller deposisjonskjerner, kan være alt fra støv og pollen til sotpartikler.
Snøkrystallene fester seg til hverandre i troposfæren og danner snøfnugg. Når disse er tunge nok, faller de mot bakken.
På grunn av vannmolekylets (H₂O) egenskaper, vil iskrystallene naturlig organisere seg i en sekskantet (heksagonal) struktur. Den nøyaktige utformingen påvirkes deretter av temperaturforhold i troposfæren, vindstyrke og vindretning, tilgjengelig luftfuktighet, og tiden det tar før snøfnugget treffer bakken.
Video som viser hvordan snøfnugg dannes
Ved svært lave temperaturer (under -20 °C) dannes gjerne enkle, små plater eller prismer.
I temperaturer nærmere frysepunktet (like under 0°C), og med høy luftfuktighet, kan krystallene vokse seg store og komplekse, med de karakteristiske forgreningene vi kjenner som dendritter (stjerneformede krystaller).
Hvert eneste snøkrystall følger en unik rute gjennom skyen, og opplever dermed en unik kombinasjon av temperatur og fuktighet. Dette er grunnen til det berømte utsagnet om at “ingen snøfnugg er helt like”.
Etter hvert som iskrystallene vokser, blir de tyngre og begynner å falle mot bakken. Underveis kan de kollidere med andre krystaller og danne større snøflak. Størrelsen på snøflakene avhenger av luftfuktigheten; i fuktig luft kan flakene bli opptil 7-10 mm i diameter. Hvis snøkrystallene faller gjennom et luftlag med temperatur over 0°C, vil de begynne å smelte. Delvis smeltede krystaller kan binde seg sammen og danne tettere og våtere snø, ofte kalt “kram snø”. Hvis krystallene rekker å smelte helt før de når bakken, blir nedbøren til regn i stedet for snø.
Oppgave 20.3
Forklar forskjellen på et snøkrystall og et snøfnugg
Hva er forskjellen mellom sludd og snøfnugg?
Forklar hvorfor snøkrystallene får en sekskantet struktur
Undersøk Nakaya-diagrammet og identifiser hvilke temperatur- og fuktighetsforhold som gir opphav til:
Enkle sekskantede prismer.
Stjerneformede dendritter.
Nåler eller søyler.
Diskuter hvilke typer snøkrystaller som sannsynligvis dannes i Norge om vinteren, basert på typiske værforhold.
Hvordan kan studiet av snøkrystaller gi innsikt i klimaendringer? Diskuter hvordan endringer i temperatur og fuktighet kan påvirke dannelsen av snø.
Snødekke
Når snøen legger seg på bakken, starter en kontinuerlig forvandlingsprosess kalt metamorfose. Snødekket består av iskrystaller, luft og noen ganger flytende vann. Egenskapene til snødekket endres over tid på grunn av ytre faktorer som temperatur, vind og vekten av ny snø.
De primære krystallformene er avgjørende for de første egenskapene til snødekket. For eksempel vil et nysnødekke bestående av dendrittiske krystaller ha en svært lav tetthet (ofte under 100 kg/m³) på grunn av den store mengden luft som fanges mellom krystallenes grener. Vind under snøfall kan fragmentere krystallene, noe som fører til mindre korn og et tettere nysnødekke.
Snødekkets fysiske egenskaper
Snøens tetthet \(\rho_s\) er en av de mest variable egenskapene til snø. Den kan variere fra under \(50kg/m^3\) for løs nysnø til opp mot \(1000kg/m^3\) for veldig våt sørpesnø.
| Snøform | Finkornet nysnø | Lett nysnø | Tørr nyfalt kornsnø | Moderat vindpakket snø | Hard vindpakket snø | Gammel kornet snø | Snø i svært værharde områder | Veldig våt sørpesnø |
| Tetthet [\(g/cm^3\)] | 0,01 | 0,08 | 0,12 | 0,15-0,25 | 0,25-0,35 | 0,4-0,5 | 0,5-0,6 | opp mot 1,0 |
Snøkrystallenes unike former og egenskaper har stor betydning for snødekkets utvikling og stabilitet gjennom vinteren. Forståelse av hvordan ulike snøkrystaller dannes og omdannes er derfor viktig både for snøskredvarsling og studier av snøens påvirkning på klima og miljø.
Snøkrystallenes form og størrelse varierer avhengig av temperatur- og fuktighetsforhold under dannelsen. Snødekket har flere viktige funksjoner:
Det reflekterer en stor del av solinnstrålingen tilbake til atmosfæren på grunn av sin høye albedo, noe som bidrar til å regulere jordens energibalanse.
Snø fungerer som et isolerende lag som beskytter underlaget mot lave lufttemperaturer og ekstreme værforhold.
Når snøen smelter, frigjøres det lagrede vannet, noe som er viktig for vannforsyning, vegetasjon og økosystemer.
Mengden snø som akkumuleres gjennom vinteren, samt tidspunktet og hastigheten på snøsmeltingen, har stor innvirkning på miljøet og menneskelige aktiviteter. Endringer i snøforhold som følge av klimaendringer kan føre til konsekvenser som:
Endret tilgjengelighet av vannressurser
Påvirkning på plante- og dyreliv tilpasset snødekte områder
Økt risiko for naturfare som snøskred og flom ved rask snøsmelting
For å forstå og tilpasse oss effektene av klimaendringer er det viktig å overvåke og studere endringer i snøforhold over tid. Dette innebærer blant annet målinger av snødybde, snøens vannekvivalent (mengden vann som er lagret i snøen) og tidspunkt for snøsmelting. Slik kunnskap er avgjørende for å kunne håndtere konsekvensene av endringer i kryosfæren og utvikle bærekraftige tilpasningsstrategier.
- Nedbør som snø
- Lagdeling i snøen – snøfysikk, metamorfose
Snøens betydning for klima og hydrologi
Snø dekker store deler av jordens overflate i vinterhalvåret og har flere viktige funksjoner:
Albedo-effekt: Snøens lyse overflate reflekterer sollys og bidrar til å redusere oppvarmingen av jordens overflate.
Vannreservoar: Snø fungerer som et naturlig reservoar for ferskvann, spesielt i fjellområder. Når snøen smelter om våren, tilføres elver og innsjoer vann.
Isolasjon: Snø isolerer bakken mot kulde, noe som beskytter planter og organismer.
Repetisjonsoppgaver
Hvordan dannes snø i atmosfæren, og hvilke faktorer påvirker dannelsen?
Beskriv forskjellen mellom tørr nysnø og våt snø.
Hva er albedo-effekten, og hvordan påvirker den klimaet?
Hvorfor er snø viktig som vannreservoar?
Metamorfose i Snø
Metamorfose er prosessen der snøkrystaller endrer seg over tid etter at de har lagt seg på bakken. Denne transformasjonen påvirker snøens stabilitet, tetthet og evne til å isolere bakken.
Prosessene i metamorfose
Snøkrystaller begynner å omdannes umiddelbart etter at de har falt til bakken. De viktigste prosessene er:
Mekanisk metamorfose: Vind og trykk kan knuse snøkrystaller, noe som gjør dem mer kompakte. Dette skjer spesielt i vindutsatte områder.
Termisk metamorfose: Temperaturforskjeller mellom ulike lag i snødekket kan føre til at snøkrystaller sublimerer (går fra fast stoff til gass) og kondenserer igjen. Dette skaper større og mer avrundede korn.
Smelteomvandling: Når snøen utsettes for smelting og frysing, dannes grovkornet snø. Dette skjer ofte om våren eller i områder med skiftende temperaturer.
Oppbyggende og nedbrytende omvandling
Metamorfosen kan deles inn i to hovedkategorier:
Oppbyggende metamorfose: Oppstår under stabile, kalde forhold med store temperaturgradienter. Dette fører til dannelse av kantkornet snø, som kan gi opphav til farlige lag for snøskred.
Nedbrytende metamorfose: Skjer under mer stabile forhold uten store temperaturforskjeller. Snøen blir tettere og mer stabil.
Viktighet for snøskred og hydrologi
Metamorfosen av snø påvirker hvor stabilt snødekket er, noe som er avgjørende for å vurdere skredfare. Ulike typer snølag, som skare eller kantkorn, kan skape svake lag som utløser skred. For hydrologi bestemmer metamorfosen hvor raskt snøen smelter og frigjør vann.
Repetisjonsoppgaver
Hva er metamorfose i snø, og hvilke prosesser inngår i denne?
Hva er forskjellen mellom oppbyggende og nedbrytende metamorfose?
Hvordan påvirker metamorfose stabiliteten i snødekket?
Hvorfor er kunnskap om metamorfose viktig for å forstå skredfare?
20.2 Snøskred
Snøskred er en naturlig prosess som kan utgjøre en betydelig fare for mennesker og infrastruktur i fjellet. Skredfaren øker under visse forhold, som stor mengde nysnø, sterk vind, endringer i lufttemperatur og regn. Helning mellom 30 og 60 grader, samt terrengformer som botner, elvegjel, skar og konvekse partier er også forbundet med høyere skredfare.
Snøskredterreng
Vi deler gjerne inn i løsneområder for skred og utløpsområder for skred. Det er viktig å vite at løsneområder (=der skredet starter) ikke trenger å være samme sted som utløsningspunktet for skredet, snøskred kan fjernutløses.
Det viktigste for å kjenne igjen skredterreng, er å kunne finne ut om terrenget er brattere enn 30\(^{\circ}\). Men det er viktig å huske på at skred kan fjernutløses om du befinner deg i områder som er mindre bratt enn 30\(^{\circ}\) også .
Utløpsområdene for skred er mye større enn løsneområdet, og like farlig for oss mennesker.
Skredtyper
Det finnes flere typer snøskred, knytter til ulike skredproblemer. Vi deler gjerne inn i tre hovedtyper skred: løssnøskred, flakskred og glideskred.
Det er ulike årsaker til ulike problemer, og skiller gjerne også mellom tørre og våte skred. Nysnø kan forårsake både tørre og våte skred, og både løssnøskred og flakskred. Fokksnø vil i større grad legge til rette for flakskred. Et av de vanskeligste skredproblemene er vedvarende svake lag, fordi de kan dannes tidlig på vinteren og bli værende gjennom hele vinteren. Dette skredproblemet er en av grunnene til at det er viktig å ta en snøprofil hvis man oppholder seg i bratt terreng. Glideskred har en annen profil, ved at hele snøpakken glir langs bakken. Glideskred er mer sannsynlig om vinteren er mild og nedbørsrik, der det ikke er tele i bakken før snøen kom.
Tørre løssnøskred oppstår vanligvis i løs, ubunden snø med lav fasthet. De starter ofte med en liten lokal utglidning i et punkt og sprer seg nedover fjellsiden i en karakteristisk pæreform. Tørre løssnøskred utløses gjerne av seg selv eller av andre i bratt terreng, og forårsakes ofte av fersk snøfall.
Våte løssnøskred skyldes tap av kohesjon og binding innad i den våte snøen. De oppstår på grunn av oppvarming av snødekket, som kan skyldes solinnstråling, temperaturstigning eller regn. Våte løssnøskred er tunge og kan ha lengre utløpslengde enn tørre løssnøskred.
Tørre flakskred består av et sammenhengende flak av snø som løsner på grunn av et underliggende svakt lag som kollapser. Dette fører til at flaket glir ut og raser ned fjellsiden. Tørre flakskred har en markant bruddkant, og skredmassene ligger ofte blokkvis. De kan nå høy fart på kort tid og er blant de farligste snøskredene.
Våte flakskred skyldes også et svakt lag, men utløses av regn, varme eller solinnstråling som fører til at smeltevann hoper seg opp i snødekket. Våte flakskred er tunge, men har lavere fart enn tørre flakskred. De kan likevel ha lang utløpslengde på grunn av den høye tettheten.
Smelteomvandling
Smelteomvandling skjer når temperaturen i snødekket stiger til 0°C og snøkrystallene begynner å smelte til vann. Avrundingen av krystallene skjer mye raskere enn ved nedbrytende omvandling, siden vannmolekylene beveger seg mye enklere i flytende tilstand. Dette fører til at det dannes store, avrundede korn kalt smelteformer.
Når vannmengden øker, fyller porerommet mellom krystallene seg med vann. Til slutt blir tyngdekraften sterkere enn kohesjonen og vannet begynner å renne gjennom snødekket. Dette gjør at bindingene mellom hver enkelt snøkrystall vil smelte bort. Hvis temperaturen i snødekket synker under null igjen, vil vannet fryse og det dannes svært sterke bindinger (isbroer) mellom krystallene. Skare- eller islag er et typisk tegn på at det har vært en smelte-fryse-prosess i snødekket.
Gå gjerne til Varsom.no & NVE (u.å.) for mer om praktisk vurdering av skredfarevurdering.
Nedbrytende omvandling
Nedbrytende omvandling, også kalt destruktiv metamorfose, skjer når temperaturen i snødekket er under 0°C og det er en liten eller ingen temperaturgradient. Under disse forholdene vil snøkrystallene gradvis miste sine skarpe kanter og flater, og bli mer avrundet. Dette skjer fordi vanndampmolekylene vil fordampe fra de konvekse delene av krystallene og kondensere på de konkave. Over tid vil krystallene bli mer sfæriske og bindingene mellom dem vil bli sterkere. Nedbrytende omvandling fører dermed til et mer stabilt snødekke.
Oppbyggende omvandling
Oppbyggende omvandling, også kalt konstruktiv metamorfose, skjer når det er en stor temperaturgradient i snødekket, typisk mer enn 10°C per meter snødybde. Under disse forholdene vil vanndamp transporteres fra varmere til kaldere områder i snødekket, vanligvis oppover mot den kaldere snøoverflaten. Dette fører til at det vokser ut armer og grener på snøkrystallene i retning av vanndamptransporten. Over tid dannes det store, begerlignende krystaller kalt begerkrystaller, eller hulrom og kanaler rundt krystallene. Dette svekker bindingene i snødekket og øker skredfaren. Oppbyggende omvandling skjer raskest nær bakken der temperaturen er høyest og det er mest tilgjengelig fuktighet. Oppbyggende omvandling er det som kan skape vedvarende svake lag, som kan vare i ukevis eller måneder, og utgjør en kontinuerlig skredfare så lenge de eksisterer.
Snøskred og klimaendringer
Klimaendringer påvirker snøskredfaren i Norge. Mildere vintre med hyppigere temperatursvingninger rundt 0°C og økt forekomst av regn vil trolig føre til flere våte skred. Samtidig kan kortere perioder med snødekke i lavlandet redusere faren der. I høyfjellet forventes økt skredfare, spesielt våte skred, utover våren og sommeren.
Kunnskap om snøskred og vurdering av skredfare er avgjørende for trygg ferdsel i fjellet. Snøskredvarsler fra Varsom.no, observasjoner i RegObs og forståelse av samspillet mellom vær, snødekke og terreng er viktige verktøy for å unngå ulykker. Med klimaendringene blir det enda viktigere å overvåke snøskredfaren nøye og tilpasse seg de endrede forholdene i norske fjell.