Warmfront

 

 

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Warmfront

Warmfront

Die Grundlagen zum Verstndnis der Wetterfronten sind im Kapitel Fronten erlutert.

Eine Warmfront ist eine Front, bei der Warmluft in Richtung der Kaltluft vorst秤t. Im umgekehrten Fall spricht man von einer Kaltfront, und falls sich die Luftmassengrenze nicht verlagert spricht man von einer stationren Front. Die Warmfront markiert also eine Luftmassengrenze, hinter der wrmere Luft folgt. Eine Warmfront macht sich also bemerkbar, wenn kalte Luftmassen vorherrschen und warme Luft nachdrngt, man spricht dabei vom "Aufgleiten" der warmen auf bzw. ber die kalte Luft. Dadurch kommt es zu einer Wetternderung, die den meisten hufig sehr gelegen kommt.

Das Wetter an Warmfronten ist in aller Regel deutlich ruhiger als an Kaltfronten, da die Warmluft meist groflchig und gleichm癌ig langsam auf die schwerere Kaltluft aufgleitet. Damit geht eine typische Aufgleitbewlkung einher, die sich schon 1.000 - 1.200 km vor der Bodenwarmfront durch einzelne hohe Cirruswolken in 7 - 12 km Hhe bemerkbar macht. Diese breiten sich immer weiter aus, gehen zuerst in Cirrostratus ber. Die Wolkenuntergrenze sinkt weiter ab, whrend die Wolkenmchtigkeit zunimmt. Schlielich geht die Bewlkung in Altostratus ber, durch welche die Sonne noch schwach und diffus hindurch scheint, bis endlich aus Nimbostratuswolken gleichm癌iger und lnger anhaltender Niederschlag (sog. Landregen) einsetzt. Dabei sinkt die Hauptwolkenuntergrenze fortwhrend ab, bis die Nimbostratuswolken schlielich auf am Boden aufliegen knnen.

Hufig ist dieser Wolkenaufzug vertikalen nicht homogen. Nicht selten sind in dieser dicken Schichtbewlkung noch wolkenfreie Rume zu beobachten. Man spricht dann von mehrschichtiger Bewlkung. Der Niederschlag kann schon ca. 100 - 300 km vor Frontdurchgang einsetzen. Es ist regelm癌ig ein allmhlich einsetzender, dafr aber meist anhaltender Niederschlag (Landregen), der entsprechend der Lufttemperatur als Regen oder Schnee fllt. Es kann auch blo ein anhaltender Sprhregen sein. Oft sind vor den Wolken der Warmfront vorgelagerte, einzelne Altocumulus- (Ac) und Stratocumuluswolken (Sc) zu beobachten. Gelegentlich, vor allem tagsber, knnen sich auch flache Cumuluswolken (Cu) entwickeln. Wegen der Abschirmung der Sonnenstrahlung durch die aufgezogene hohe und mittelhohe Bewlkung ist die thermische Konvektion meist sehr schwach. Thermik und Quellwolkenbildung hren schlielich ganz auf. Im Niederschlag entstehen durch die Verdunstung von Niederschlag unter dem Nimbostratus oftmals sehr tiefe und dichte Stratuswolken (St fra). Berge sind dann in der Regel in Wolken eingehllt und werden dadurch zu einer zustzlichen Gefahr fr die Luftfahrt.

Interessant ist, da bei einer Warmfront die Fernsicht beispielsweise auf den Bergen deutlich schlechter ist als bei einer Kaltfront. Oftmals ist man enttuscht, wenn das Wetter zwar besser wird und die Niederschlge aufhren, aber beim Wandern die Fernsicht m癌ig ist. Eben das macht die Annherung einer Warmfront insbesondere fr die Sichtfliegerei zu einem Problem.

In diesem Zusammenhang ist noch darauf hinzuweisen, da nicht jedes Mal, wenn Cirren am Himmel erscheinen, auch eine Warmfront aufzieht! Um einen Warmfrontaufzug handelt es sich nur, wenn die aufziehenden Cirren sich zunehmend verdichten, dann von Ci in Cs, weiter in As und schlielich in Ns bergehen!
Fr Meteorologen und andere gilt deshalb die alte Weisheit: 껱n Menschen und Cirren kann man sich irren".

Aus den METARs ergibt sich fr einen Flug von Pittsburgh nach St. Louis (s. Abbildung rechts oben) folgende Wetterentwicklung:

Zum Zeitpunkt des Abflugs aus Pittsburgh ist das VFR-Flugwetter gut bei einer Bodensicht von 10 SM mit aufgelockerten (SCT = 3/8 - 4/8) Cirruswolken in 15.000 ft, der Wind kommt aus 130 mit 12 kt. Die Temperatur betrgt 12 캜, der Taupunkt 1 캜. Da der Flug nach Westen auf die entgegenkommende Warmfront zu geht, sinkt die Hauptwolkenuntergrenze ab, die Wolken breiten sich aus und werden zunehmend stratiform. In Columbus ist der Himmel vollstndig bedeckt (OVC = 8/8) und die Wolkenuntergrenze liegt nur noch bei 6.000 ft. Die Sicht sinkt auf 6 SM im Dunst (HZ) mit fallendem Luftdruck (1014 hPa). Der Wind hat auf 18 kt aufgefrischt und kommt noch immer aus 130. Die Temperatur ist auf 14 캜, der Taupunkt auf 10 캜 gesunken, d.h. der Spread betrgt nur noch 4 캜, deshalb der Dunst. Bei der Ankunft in Indianapolis, verschlechtert sich die Flugwetter weiter mit aufgebrochenen (BKN = 5/8 - 7/8) Altostratuswolken auf nur noch 2.000 ft mit 3 Meilen Sicht am Boden und Regen (RA). Temperatur und Taupunkt liegen beide bei 15 캜, weshalb Nebel wahrscheinlich ist. In St. Louis ist der Himmel bedeckt (OVC) mit tiefen Nimbostratuswolken in 1.000 ft und leichtem Regen. Die Bodensicht betrgt nur noch 1 Meile. Temperatur und Taupunkt sind gestiegen und liegen jetzt beide bei 18 캜, weshalb immer noch Gefahr von Nebel besteht. ber Indianapolis hinaus wrde also die Wolkendecke zu niedrig liegen und die Sicht zu gering sein, um den Flug VFR fortsetzen zu knnen. Daher wre es sinnvoll, in Indianapolis zu bleiben bis die Warmfront durchgezogen ist, was aber mglicherweise ein oder zwei Tage dauern kann.

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Ziehen die Cirren als erste Anzeichen der Warmfront auf, ist diese in der Regel noch mehrere hundert Kilometer entfernt. Die Hauptwolkenuntergrenze sinkt aber mit Annherung der Warmfront kontinuierlich weiter ab. Unter Sichtflugbedingungen ist das bei einem Flug in Richtung auf die Warmfront zu bedenken, weil allein schon infolge der absinkenden Wolken bis hin zum Aufliegen ein Weiterflug schlielich nicht mehr mglich sein wird. Das Erreichen des Zielflugplatzes ist damit u.U. nicht mehr mglich. Wegen der absinkenden Wolkenuntergrenze ist der Pilot gezwungen, stetig weiter Hhe aufzugeben. Zugleich verschlechtert sich die Sicht zunehmend. Bei einsetzendem Niederschlag verschlechtern sich die bis dahin mglicherweise noch hinreichenden Sichtverhltnisse schlagartig, was wegen der zuvor schon aufgegebenen Hhe jetzt in Bodennhe fatal ist. Zustzlich bilden sich durch Verdunstungsprozesse Dunst und Nebelfelder aus, so da die Flugsicht endgltig gegen Null geht.

In der Nimbostratuswolke selbst gibt es oft wolkenfreie horizontale Schichten, da sie aus der Hebung von mchtigen, ganzen Luftschichten entstanden ist, deren relative Feuchtigkeit in vertikaler Richtung unterschiedlich gro ist. Durch den Niederschlag geht die Wolke allmhlich in einen homogenen Zustand ber, d.h. die Lcken schlieen sich. Wer in eine solche scheinbar freie Schicht eingeflogen ist, steckt dann endgltig fest!

Innerhalb der Nimbostratuswolke knnen sich auch konvektive Zellen entwickeln. Dies fhrt dann zu einer lokalen Verstrkung der Niederschlagsintensitt, eventuell auch zu Gewittern, sog. Warmfrontgewittern. Wegen der ohnehin schon schlechten Flugsicht sind diese Zellen kaum rechtzeitig zu erkennen.

Bei Flgen in Richtung der heranziehenden Warmfront mu daher das Ziel weit vor der Frontpassage erreicht sein. Mglicherweise ist rechtzeitig ein alternativer Platz anzufliegen. Wer von der Front fort fliegt und ggf. rechtzeitig zur Landung kommt, hat diese Probleme nicht, sondern voraussichtlich einen schnen Flugtag.

Mit der Warmfront ndert sich also das Wetter sowohl in den Temperaturen als auch beim Niederschlag. Im Sommer bringen diese Warmfronten den sog. Landregen, ein lang anhaltender, aber nur m癌ig starker Regen. Im Winter kommt es mit dem Durchgang einer Warmfront im Bergland durch Staueffekte hufig zu ausgiebigen Schneefllen. In tieferen Lagen fllt meistens Naschnee, der zu Schneebruch fhren kann. Hufig fllt hier infolge des Temperaturanstiegs aber auch nur Regen, der wegen der damit verbundenen Schneeschmelze zu Hochwasser fhren kann. Nach der Warmfrontpassage steigen die Temperaturen nur noch wenig an, die Niederschlge lassen nach, die Bewlkung lockert auf, whrend die Sichten m癌ig bis schlecht bleiben. Im nrdlichen Alpenvorland wird der Aufgleitniederschlag hufig durch Fhneinflu unterdrckt.

Zyklone Reifestadium  Zyklone Reifestadium Schnittansicht

Die Warmfront ist, wie brigens auch die Kaltfront, eine im Zusammenhang mit einem Tiefdruckgebiet (Zyklone) stehende Wettererscheinung (s. Abbildung links). Dabei bewegt sich die Warmfront vor der Kaltfront. Der Warmfront folgt ein mehr oder minder ausgeprgter Sektor mit Warmluft und Aufheiterung, bevor die zum Tief gehrende Kaltfront zum Wettersturz fhrt. Die Kaltfront holt die Warmfront durch ihre hhere Geschwindigkeit ein. Beim Aufgleiten der Warmluft verliert die Warmfront nmlich stndig Bewegungsenergie, da diese beim Aufgleiten in Lageenergie (potentielle Energie) umgewandelt wird. Durch den Verlust von Bewegungsenergie wird die Warmfront immer langsamer, whrend die Kaltfront ihre Anfangsgeschwindigkeit weitgehend beibehlt. Zwischen Warm- und Kaltfront liegt der Warmsektor. In dem Bereich, in dem beide Luftmassen verschmelzen, entsteht die Okklusion.

Mit Annherung der Warmfront fllt der Luftdruck, weil die vorgelagerte Kaltluft immer mehr durch warme Luft ersetzt wird. Diese ist leichter als die kalte Luft, was zum Druckfall fhrt. Mit Frontdurchgang hrt der Luftdruckabfall auf oder wird zumindest schwcher. Die Temperatur steigt dagegen mit Eintreffen der Warmfront an. Der Wind dreht vor der Warmfront meist zurck, z.B. von Sd nach Sd-Ost. Nach der Frontpassage ist eine deutliche Windrichtungsnderung zu bemerken, auf der Nordhalbkugel der Erde wegen der Corioliskraft nach rechts drehend, z.B. von Sd nach Sd-West. Die Windgeschwindigkeit nimmt im Frontbereich zu, meist aber nicht dramatisch. Auch die Bigkeit nimmt zu, wird aber nur selten zu einer wirklichen Gefahr.

In der aufgeglittenen Warmluft kommt es zur Abtrocknung der Wolken, wodurch die Niederschlge mit Annherung und Durchgang der Front aufhren. Nach der Warmfrontpassage klart es auf und die Temperaturen legen sprbar zu. Die Warmluft hinter der Front erwrmt die Lufttemperatur aber nur noch wenig, sie stabilisiert die Temperatur eher. Die entscheidene Wetternderung erfolgt mit der Warmfrontpassage selbst, also an der Grenze zu den kalten Luftmassen.

Erfolgt die Erwrmung stattdessen nur in den hohen und mittleren Luftschichten, wird von einer Hhenwarmfront gesprochen. Insgesamt sind die gleichen Wetterscheinungen wie bei einer gewhnlichen Warmfront zu beobachten. Lediglich am Boden ist keine Temperaturnderung zu erwarten, da kein bodennaher Luftmassenwechsel stattfindet. Eine schwache Windkonvergenz ist aber durchaus festzustellen. Hhenwarmfronten treten vorzugsweise im Winter bei zher bodennaher Kaltluft auf.

Symbol Warmfront

In Wetterkarten werden Warmfronten durch rote oder ggf. schwarze Halbkreise gekennzeichnet, welche in Zugrichtung weisen.

 

Merkmale der Warmfront

Warmfront

Die Warmfront bringt wrmere Luft mit schlechter Sicht und Regen aus einer geschlossenen Wolkendecke:

  • warme Luftmasse schiebt sich ber eine kalte Luftmasse, Zuggeschwindigkeit ca. 10 - 20 km/h
  • flach geneigte Front, Neigung ca. 1:100 - 1:400
  • Warmfront bewegt sich nur halb so schnell wie eine Kaltfront
  • khle Temperatur vor der Front, warme Temperatur dahinter
  • Luft khlt ab, kondensiert und verursacht Niederschlag
  • Niederschlagsgebiet ist ausgedehnt, beginnt weit vor der Front
  • Cirrus-Wolken, getrieben durch starke Hhenwinde, weit vor der Front
  • mit Frontannherung absinkende Wolkenuntergrenze.

In Mitteleuropa zeichnet sich die Warmfront durch folgende Merkmale aus:

  • Bodenwind:
    Bei Annherung der Warmfront frischt der Wind auf und dreht in frontparallele Richtung und erreicht kurz vor der Frontpassage sein Geschwindigkeitsmaximum. Bei Frontdurchgang dreht der Wind nach rechts und nimmt vorbergehend ab.
  • Drucktendenz:
    Bereits lange vor dem Durchgang der Warmfront beginnt der Luftdruck zu fallen. Der strkste Druckabfall tritt dabei in Frontnhe auf. Bei der eigentlichen Frontpassage bleibt der Druck gleich oder fllt nur noch schwach.
  • Temperatur:
    Vor der Bodenfront steigt die Temperatur hufig bereits leicht an. Im prfrontalen Regengebiet mit typischem "Landregen", der aus einer Nimbostratuswolkendecke fllt, nimmt die Temperatur durch die Verdunstungsprozesse meist wieder etwas ab, bevor sie hinter der Bodenfront wieder eine zeitlang ansteigt und dann etwa gleich bleibt.
  • Sicht:
    Unter den ausgedehnten Cirrus- und Altostratuswolken, welche der Bodenwarmfront in der Hhe mehrere 100 km voraus gehen, herrschen meist noch gute Sichtverhltnisse, die sich aber mit weiterer Annherung der Front zu verschlechtern beginnen. Sobald der Niederschlag einsetzt, sinken die Sichtverhltnisse schlagartig und es bilden sich durch die Verdunstungsprozesse Dunst und Nebelfelder aus. Auch nach Frontdurchgang bleiben die Sichten m癌ig bis schlecht.

Ausgerstet mit Thermometer und Barometer, sollten sich anhand dieser Merkmale gut ausgeprgte Warmfronten auch ohne Wetterbericht relativ einfach identifizieren lassen. Dabei ist aber zu bercksichtigen, da keine Warmfront der anderen gleicht. Vielmehr weisen auch diese eine erhebliche Variabilitt auf, so da sie sich trotz eines grundstzlich hnlichen Verlaufs im Detail doch stark voneinander abweichen knnen. So kann z.B. eine Warmfront im Sommer am Boden auch zu einer Abkhlung fhren, wenn maritime, wolkenreiche Warmluftmassen eine wolkenarme und dadurch in Bodennhe im Vorfeld stark erwrmte Luftmasse polaren Ursprungs ersetzen. Man spricht dann von einer maskierten Warmfront.

Tabellarisch ergibt sich fr eine Warmfrontpassage folgendes Bild:

Wettererscheinung

vor der Front

an der Front

nach der Front

Temperatur

khl

pltzliche Erwrmung

weitere Erwrmung, dann gleichbleibend

Luftdruck

stetige Abnahme

gleichbleibend

leichter Anstieg, dann Abfall

Wind

Sd bis Sdost

variabel

Sd bis Sdwest

Niederschlag

Schauer, Schnee, Graupel oder Sprhregen

leichter Sprhregen

-

Wolken

Cirrus, Cirrostratus, Altostratus, ber-gehend in Nimbostratus, dann Stratus

Stratus, manchmal Nimbostratus

Aufklaren, mit aufgelockertem Stratus, manchmal Nimbostratus

 

 

Analysemerkmale einer Warmfront

Element

prfrontal

postfrontal

Luftdruck an der Station

deutlich und anhaltend fallend

schwach fallend oder gleichbleibend

Luftdrucktendenz (Isallobaren)

hufig ausgedehnt fallend

abfallen l癌t merklich nach

Lufttemperatur

steigend 

annhernd gleichbleibend

Taupunkt

ansteigend

gleichbleibend oder schwach ansteigend

Taupunktdifferenz (Spread)

abnehmend

klein

Temperatur (850 hPa)

ansteigend

gleichbleibend oder leicht ansteigend

Wind am Boden

rechtsdrehend und auffrischend

meist gleichbleibend

Winddrehung mit der Hhe

rechtsdrehend, Baroklinitt

keine, Barotropie

Sicht

erst gut, mit Niederschlag schlechter

schlecht, wegen Dunst oder Nebel

Wolken

Schichtbewlkung

Stratocumulus oder Stratus, Aufheiterungen

Wolkenuntergrenze

absinkend, an der Front am tiefsten

ansteigend

Niederschlag

breites Landregengebiet (100 bis 300 km)
im Winter meist Schnee, der in Regen bergeht

hufig niederschlagsfrei, evtl. Sprhregen

 

Warmfronten im Winter

Eiskruste nach Eisregen

Im Winter kann bei entsprechender Wetterlage die sehr kalte Luftmasse einer vorausgegangenen Frostperiode auch noch lngere Zeit nach dem Durchgang einer Warmfront aufgrund ihrer hheren Dichte in Bodennhe "liegen bleiben" und erst allmhlich von der bereits darberliegenden Warmluft ersetzt werden (Hhenwarmfront). In den Tlern knnen dann noch Temperaturen um oder sogar unter dem Gefrierpunkt auftreten, whrend sie in den hheren Lagen der Mittelgebirge bereits deutlich ber 0 캜 liegen. Dies ist die typische Situationen, in der Eisregen auftreten kann. Der Niederschlag fllt dabei durch die wrmeren Luftschichten in der Hhe und gert dann wieder in eine kltere Luftschicht mit Temperaturen unter 0 캜, wo er im Extremfall bereits im Fallen an jedwedem Gegenstand anfriert, z.B. an einem Flugzeug in der Luft. Damit herrscht die akute Gefahr der Flugzeugvereisung.

Auf die Gefahren der Flugzeugvereisung wird im Kapitel Risiko Wetter nher eingegangen. Hierzu eine interessante Verffentlichung der AOPA Germany zum Thema Flugzeugvereisung.

Sptestens am Erdboden gefriert der unterkhlte Regen und kann so fr berraschendes und sehr gefhrliches Glatteis sorgen.

 

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