Fronten

 

 

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Hier erfahren Sie etwas über

Kaltfront

Front

Als Front bezeichnet man in der Meteorologie eine Luftmassengrenze. Eine Front ist also eine Grenze zwischen zwei Luftmassen unterschiedlicher Dichte, verbunden mit vergleichsweise sprunghaften Änderungen des Luftdrucks, der Temperatur und der Windrichtung. Dabei treten auch charakteristische Änderungen der Wolkenformationen und der Witterungsbedingungen auf, wobei diese Änderungen räumlich sehr unterschiedlich sind und von der Art der Front abhängt. Typisch für eine Front ist die oft abrupte Änderung der Wettersituation. Der Luftdruck kann an der Frontgrenze sehr schnell fallen oder steigen und dementsprechend variantenreich ist auch die Wetterentwicklung. Gewitter können sich sich als Ausgleich der verschiedenen Wettersituationen im Bereich einer Front ebenso bilden wie starker Wind oder ständig wechselnde Wolkenformationen, weshalb das Wetter an einer Front eigentlich immer unbeständig ist.

Fronten sind typische Erscheinungen von Tiefdruckgebieten (Zyklonen). Man unterscheidet dabei Kaltfronten und Warmfronten sowie Okklusionsfronten. Sie unterscheiden sich dadurch, daß im ersten Fall die Kaltluftmasse in Richtung der Warmluftmasse vorstößt. Bei der Warmfront Fall schiebt sich die Warmluftmasse in Richtung der Kaltluftmasse voran. Im dritten Fall der Okklusion hat eine Kaltfront die Warmfront eingeholt.

Die Grundlagen zum Verständnis dieser Vorgänge stehen in den Kapiteln Luftmassen, Hoch und Tief.

Gerade im Flugsport oder wenn man sich im Bergland befindet, sollte man daher die Wetterberichte und Wettervorhersagen aufmerksam beobachten, weil beispielsweise der Durchzug einer Gewitterfront beim Fliegen bzw. beim Aufenthalt in den höheren Regionen der Berge durchaus gefährlich werden kann.

 

Was sind Fronten?

Als Front bezeichnet man die Schnittlinie einer Fläche am Boden bzw. auf der Bodenwetterkarte, welche zwei Luftmassen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften voneinander trennt (siehe Abbildung oben rechts). Fronten sind somit die Grenzbereiche zwischen zwei verschieden temperierten Luftmassen. Sie bilden die Grenzen zwischen warmen und kalten Luftmassen und sind demzufolge Bereiche mit barokliner Schichtung. Innerhalb einer Luftmasse, aber genau genommen auch beim Übergang von einer Luftmasse zu einer anderen, erfolgt die horizontale Änderung ihrer Eigenschaften (u.a. Lufttemperatur, Dichte, Feuchtigkeit) kontinuierlich. Damit die von Fronten bewirkten Veränderungen auch als deutliches Wetterphänomen in Erscheinung treten, müssen die Temperaturgegensätze vor und hinter der Front entsprechend groß sein. Die Luftmassengrenze kann dabei so markant sein, daß von Grenzflächen zwischen den Luftmassen gesprochen wird. Im Bereich einer Frontfläche vermischen sich die Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen und Wasserdampfgehalten. Diese "Mischluft" ist dann schnell mit Feuchtigkeit übersättigt (relative Luftfeuchte > 100%) und es kommt zur Kondensation des Wasserdampfes. Daher gehen Fronten häufig mit Wolken und Regenschauern einher. Es sind damit Gebiete mit einer ausgeprägten Wetteraktivität, in denen Wolken, Niederschläge, Nebel, und Gewitter auftreten. Das bedeutet: Fronten sind regelmäßig Gebiete mit ausgesprochen schlechtem Wetter.

Fronten

Kennzeichen einer Front ist die bodennahe Konvergenz, also das Zusammenfließen der Luftmassen in Bodennähe. Die Bildung einer Front kann durch die jeweils typischen Wolkenformationen gut beobachtet werden. Den Bereich, in dem Fronten bevorzugt auftreten, bezeichnet man als Frontalzone. Frontalzonen entstehen immer dann, wenn durch die atmosphärische Zirkulation verschiedene Luftmassen gegeneinander strömen und seitwärts abgelenkt werden. Fronten sind deswegen typische Erscheinungen von Tiefdruckgebieten (Zyklonen). Durch sie ziehen auf der Westseite eines Tiefdruckgebiets polare Luftmassen nach Süden und auf der Ostseite tropische Luftmassen nach Norden (Nordhalbkugel). Diese treffen dann in einem Wirbel aufeinander. Typisch für Fronten ist daher reibungsbedingt die bodennahe linienhafte Windkonvergenz, die sich bei zusätzlich auftretender Hebung noch verstärkt.

Es gibt stationäre und dynamische Fronten. Verlagert sich die Front nur wenig oder gar nicht, spricht man von einer stationären Front. Das Gegenstück sind die dynamischen Fronten, die sehr schnell durchziehen können. So ziehen beispielsweise die für unsere Winter typischen Sturmfronten sehr rasch über den europäischen Kontinent hinweg.

Fronten Symbole

Auf der Wetterkarte sind Fronten als dicke Linien mit Zacken oder Noppen eingetragen. Zacken bedeuten Kaltfront, d.h. es folgt vergleichsweise kalte Luft, Noppen zeigen eine Warmfront an mit folgender vergleichsweise warmer Luft (siehe Abbildung links). Kaltluft stößt mit der Kaltfront gegen Warmluft vor; die Isobaren in der Kaltluft schneiden die Kaltfront in Strömungsrichtung. Warmluft dringt mit der Warmfront gegen die vorgelagerte Kaltluft vor; die Isobaren in der Warmluft schneiden die Warmfront in Strömungsrichtung. An der stationären Front liegen Warm- und Kaltluft strömungsparallel oder ohne Bewegung nebeneinander; die Front wird von keiner Isobare geschnitten.

Bei uns sind Kaltfronten regelmäßig Teil eines Tiefdruckgebiets über der Nordsee oder Skandinavien. Die Luft zirkuliert im Tiefdruckgebiet entgegen dem Uhrzeigersinn um dessen Zentrum und lenkt so kalte Polarluft nach Mitteleuropa. Noch vorhandene Warmluft eines vorausgehenden und nun abgeschwächten Hochdruckgebietes wird dabei beiseite geschoben und ausgeräumt. Ein Tiefdruckgebiet über Spanien oder Frankreich führt dagegen feuchtwarme Mittelmeerluft heran, was zur Bildung einer Warmfront führt.

Frontdurchgänge führen regelmäßig zu einem drastischen Wetterwechsel. Damit verbunden ist meist ein rascher Temperaturwechsel, da die Luftmassen dabei oft zügig ausgetauscht werden. Gut ausgeprägte Warm- oder Kaltfronten weisen meist einen typischen Gang der meteorologischen Parameter Druck, Temperatur und Windrichtung auf und können daher mit einfachen Mitteln vom Boden aus beobachtet und identifiziert werden. Typische Merkmale eines Frontdurchgangs sind:

  • scharfe Temperaturänderung über kurze Distanz
  • Änderungen der Luftfeuchte (Taupunkt)
  • Wechsel der Windrichtung
  • Änderung des Luftdrucks
  • Wolken- und Niederschlagsmuster.

 

Welche Fronten gibt es?

Warmfront,
bringt wärmere Luft mit schlechter Sicht und Regen aus einer geschlossenen Wolkendecke.

  • warme Luftmasse schiebt sich über eine kalte Luftmasse, Zuggeschwindigkeit ca. 10 - 20 km/h
  • flach geneigte Front, Neigung ca. 1:200
  • Warmfront bewegt sich nur halb so schnell wie eine Kaltfront
  • kühle Temperatur vor der Front, warme Temperatur dahinter
  • Luft kühlt ab, kondensiert und verursacht Niederschlag
  • Niederschlagsgebiet ist ausgedehnt, beginnt weit vor der Front
  • Cirrus-Wolken, getrieben durch starke Höhenwinde, weit vor der Front
  • mit Frontannäherung absinkende Wolkenuntergrenze.
Warmfront

Kaltfront,
bringt kältere Luft mit guter Sicht und Schauern aus Quellbewölkung.

  • kalte Luftmasse schiebt sich unter eine warme Luftmasse, Zuggeschwindigkeit ca. 30 - 40 km/h
  • steil geneigte Front, Neigung ca. 1:50
  • warme Temperatur vor der Front, kühlere Temperatur dahinter
  • gekennzeichnet durch Abfall des Luftdrucks bei Annäherung der Front
  • Luft kühlt schnell ab, steigt sehr hoch, kondensiert und produziert Gewitter
  • Niederschlagsgebiet beschränkt sich auf die Nähe der Front und unmittelbar dahinter.

Kaltfront

Stationäre Front,
wo sich der Grenzbereich der verschiedenen Luftmassen nicht oder nur wenig verlagert.

  • zwei Luftmassen stoßen aneinander
  • fast keine Bewegung der Luft zur Front hin
  • Bodenwind parallel zur Front, in der Regel aber in entgegengesetzte Richtungen auf jeder Seite der Front 
  • Höhenwinde parallel zur Front.
stationäre Front

Eine ziehende Front, die sich bis zum Stillstand verlangsamt, wird sie zur stationären Front. Dabei bestimmt die Windrichtung der Höhenwinde in Bezug auf die Front, ob diese sich bewegt oder nicht. Wehen die Höhenwinde senkrecht zur Bodenfront, halten sie die Front in Bewegung. Ändern die Höhenwinde jedoch ihre Richtung und wehen parallel zur Front, üben sie auf die Front keinen Druck mehr aus und diese verlangsamt sich bis zum Stillstand. Stationäre Fronten lösen sich oft in der Region auf, in der sie ins Stocken geraten sind. Sie können sich aber auch erneut in Bewegung setzen, wenn die Höhenwinde wieder mehr senkrecht zur Front stehen und sie abdrängen. Eine Kaltfront ist die Grenze zwischen kühler und warmer Luft, wobei die kühle Luft die warme Luft verdrängt. An einer Warmfront wird die kühle von der warmen Luft verdrängt. Bleibt dieser Verdrängungswettbewerb unentschieden, ist das Ergebnis eine stationäre Front.

Wenn genug Feuchtigkeit in der Luft vorhanden ist, bilden sich Wolken und Niederschlag, wie bei einer Warmfront, wenn warme Luft über kühlerer Luft lagert. Manchmal können stationäre Fronten mehrere Tage ortsfest oder fast ortsfest bleiben. Wenn dies geschieht, kann der Himmel längere Zeit grau bleiben mit Regen oder Schnee. Stationäre Fronten bringen dann oft mehrere Tage bewölktes, nasses Wetter, das leicht eine Woche oder länger dauern kann. Stationäre Fronten sind daher auch gute Entstehungsorte für neue Tiefdruckgebiete, die leicht zu Stürmen anwachsen können.

Da weder die warme Luft noch die kalte Luft auf dem Vormarsch sind, ist das Wetterkarten-Symbol für die stationäre Front eine Kombination aus den Symbolen der Kalt- und der Warmfront aus abwechselnden Dreicken (blau), die von der kalten Luft weg zeigen und Noppen (rot), die von der warmen Luft weg zeigen. Die Wetterkarte zeigt, wo die Luftmassengrenze den Boden berührt.  

Okklusionsfront,
die entsteht, wenn die schnellere Kaltfront die langsamere Warmfront eingeholt hat.

  • eine Kaltfront holt eine Warmfront ein und kollidiert mit einer anderen Kaltfront
  • Warmfront wird emporgehoben und verliert den Bodenkontakt
  • Abkühlung und Kondensation führt zu weiterem Niederschlag
  • gewittriges Wetter, wenn die Kaltfront die Warmfront einholt
  • kalte Okklusion (siehe Abb. rechts): kalte Luft hinter der okkludierten Front ist kälter als die Luft vor der Warmfront (in der Regel gewittriger)
  • warme Okklusion: kalte Luft hinter der okkludierten Front ist wärmer als die Luft vor der Warmfront.

okkludierte Front

 

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