19
Nov
2013

Fronten

Am vergangenen Sonntag ging es an dieser Stelle im Thema des Tages um die Bodenwetterkarte und um deren Entstehung. In so einer Bodenwetterkarte finden sich neben Linien gleichen Luftdrucks (Isobaren) auch Linien, mit denen sogenannte Fronten gekennzeichnet werden. Eine Front stellt in der Meteorologie eine vergleichsweise schmale Grenzzone zwischen zwei Luftmassen dar. Dabei kommt es im Frontbereich zu recht sprunghaften Änderungen meteorologischer Parameter, wie Luftdruck, Temperatur, Taupunkt und des Windes. Zwar sind Fronten auf Wetterkarten als Linie dargestellt, aber in der Realität muss man sich die Atmosphäre als dreidimensionales Gebilde vorstellen. Demzufolge handelt es sich bei einer Front nicht um eine Grenzlinie, sondern um eine Grenzfläche zwischen zwei Luftmassen. Dabei stellt die Front auf der Karte die Schnittlinie der Frontfläche

mit der Erdoberfläche dar. Betrachtet man eine Wetterkarte, wie Sie sie auf der Startseite des DWD, rechts unter der Rubrik "Thema des Tages" mit einem Klick auf [mehr] finden, so stellt man fest, dass es mehrere Fronttypen gibt. Man unterscheidet in erster Linie Warm-, Kalt- und Okklusionsfronten.

Eine Warmfront ist in den Wetterkarten als eine Linie mit in Zugrichtung gerichteten Halbkreisen gekennzeichnet, beides ist mitunter rot gezeichnet. An einer Warmfront gleitet wärmere Luft auf die vorderseitig liegende Kaltluft auf. Damit verbunden ist typischerweise die sogenannte Aufgleitbewölkung. Diese macht sich zuerst durch hohe Cirrusbewölkung, gefolgt von Altocumulus und Stratus sowie schließlich durch Nimbostratus bemerkbar. Letzterer bringt mitunter kräftigen und zum Teil länger andauernden Niederschlag (Landregen) mit sich. Wie der Name bereits verrät, steigen mit dem Eintreffen der Warmfront Temperatur und Taupunkt an. Der Luftdruck hingegen ist vor der Front leicht, dahinter stärker fallend. Vor der Front dreht der Wind häufig gegen den Uhrzeigersinn (bspw. von Südwest auf Süd), nach der Passage ändert er dann seine Richtung deutlich, hier beispielsweise auf West.

Mit einer Kaltfront bewegt sich Kaltluft in Richtung Warmluft. Dabei muss man unterscheiden zwischen einer Anakaltfront und einer Katakaltfront. Bei einer Anakaltfront schiebt sich nach der klassischen Theorie kalte Luft aufgrund ihrer größeren Dichte unter die warme Luft. Dabei strömt an der Luftmassengrenze die Luft zusammen (Konvergenz). In der Folge wird warme und feuchte Luft gezwungen aufzusteigen und es bilden sich Wolken und Niederschlag. Gerät kalte Luft über warme Luft, spricht man von einer Katakaltfront. Dabei wird das Aufsteigen der Warmluft durch das Absinken der kälteren und trockenen Luft verhindert. Entsprechend ist die Wolkenbildung eingeschränkt. Egal, ob Ana- oder Katakaltfront - Kaltfronten werden in den Bodenwetterkarten durch eine Linie mit in Zugrichtung zeigenden Dreiecken gekennzeichnet. Beides kann auch blau eingefärbt sein. Kaltfronten sind durch verstärkte vertikale Luftbewegungen charakterisiert. Dadurch entsteht sogenannte konvektive Bewölkung, die häufig zu schauerartigen Niederschlägen oder Gewittern führt. Vor der Front sinkt der Luftdruck noch moderat, danach steigt er deutlich an. Mit Frontdurchgang sinken Temperatur und Taupunkt um mehrere Grad. Rückseitig der Front dreht der Wind markant, die Bewölkung lockert rasch auf und die Sichtweite verbessert sich. Das nennt man das sogenannte Rückseitenwetter. Für gewöhnlich setzt sich nach der Kaltfrontpassage in allen Luftschichten eine Abkühlung durch. Geschieht dies nur in höheren Schichten, spricht man von einer Höhenkaltfront. Vor allem im Winter kann es passieren, dass die in Bodennähe liegende ausgekühlte Luft durch etwas mildere Meereskaltluft ersetzt wird. Dann spricht man von einer maskierten Kaltfront - die bodennahen Luftschichten sind wärmer als zuvor.

Bei einem Tiefdruckgebiet liegt die Kaltfront stets hinter der Warmfront. Jedoch bewegt sich die Kaltfront schneller als die Warmfront, da letztere durch das Aufgleiten der warmen Luft ständig an kinetischer Energie (Bewegungsenergie) verliert. Diese wird in potenzielle Energie (Lageenergie) umgewandelt. Die Kaltfront behält hingegen ihre Anfangsgeschwindigkeit weitgehend bei und holt die Warmfront irgendwann ein. Den Bereich, der zwischen beiden Fronten liegt, nennt man Warmsektor.

Dort, wo die beiden Fronten aufeinandertreffen, entsteht die sogenannte Okklusion. Dabei wird der ursprüngliche Warmsektor in höhere Luftschichten gehoben. Der Punkt, an dem sich Warm- und Kaltfront vereinigen, wird Okklusionspunkt genannt. Von dort existiert in Richtung des tiefsten Druckes nur noch eine einzige Front, die Okklusionsfront. Diese wird üblicherweise mit Warm- und Kaltfrontsymbol, die unmittelbar aneinanderstoßen, gekennzeichnet. Sie wird in manchen Karten auch violett eingefärbt. Man muss zwischen Kaltfrontokklusion und Warmfrontokklusion unterscheiden: Bei ersterer ist die Luft hinter der Kaltfront kälter als die Luft, die sich vor der Warmfront befindet. Demzufolge hebt die Kaltfront beide Luftmassen an, da sie gegenüber der anhebenden Kaltluft eine geringere Dichte besitzen. Die Warmfront wird auf der Bodenwetterkarte bildlich gesprochen "überrollt" - Kalt- und Okklusionsfront befinden sich in einer Linie, die Warmfront weist diesem "Gebilde" gegenüber einen Knick auf. Bei der Warmfrontokklusion ist es genau umgekehrt. In diesem Fall liegt nämlich vor der Warmfront sehr kalte Luft, hinter der Kaltfront ist es aber im Vergleich zum Warmsektor "nur" kühl. Somit geht die Warmfront am Okklusionspunkt in die Okklusion über, diesmal weist die Kaltfront einen Knick zu diesen beiden auf. Hierzulande treten Warmfrontokklusionen hauptsächlich im Winter, Kaltfrontokklusionen hingegen vor allem im Sommer auf. Manchmal sind die Temperaturunterschiede zwischen beiden kalten Bereichen aber auch so gering, dass man keine Unterscheidung hinsichtlich der Okklusionsart mehr vornehmen kann.

M.Sc. Met. Stefan Bach
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 19.11.2013

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