Der Rest dieses Abschnitts wird vier Arten von Fronten gewidmet sein. Drei dieser Fronten bewegen sich und eine ist stationär. Bei Kaltfronten und Warmfronten ist die Luftmasse am Vorderrand der Front namensgebend. Mit anderen Worten: Eine Kaltfront befindet sich an der Vorderkante der sich bewegenden Kaltluft und eine Warmfront markiert die Vorderkante der sich bewegenden Warmluft.
Wenn zwei Luftmassen aufeinandertreffen, wird die Grenze zwischen beiden als Wetterfront bezeichnet. An einer Front haben die beiden Luftmassen aufgrund der Temperatur unterschiedliche Dichten und vermischen sich nicht ohne weiteres. Eine Luftmasse wird über die andere gehoben, wodurch eine Tiefdruckzone entsteht. Wenn die angehobene Luft feucht ist, kommt es zu Kondensation und Niederschlag. An einer Front treten häufig Winde auf. Je größer der Temperaturunterschied zwischen den beiden Luftmassen ist, desto stärker werden die Winde sein. Fronten sind die Hauptursache für stürmisches Wetter.
Im weiteren Verlauf dieses Abschnitts werden vier Arten von Fronten behandelt. Drei dieser Fronten bewegen sich und eine ist stationär. Bei Kaltfronten und Warmfronten ist die Luftmasse am Vorderrand der Front namensgebend. Mit anderen Worten, eine Kaltfront befindet sich direkt an der Vorderkante der sich bewegenden Kaltluft und eine Warmfront markiert die Vorderkante der sich bewegenden Warmluft.
Stationäre Fronten
Bei einer stationären Front bewegen sich die Luftmassen nicht. Eine Front kann stationär werden, wenn eine Luftmasse durch eine Barriere, wie z.B. ein Gebirge, gestoppt wird.
Eine stationäre Front kann tagelang Regen, Nieselregen und Nebel bringen. Der Wind weht meist parallel zur Front, aber aus entgegengesetzten Richtungen. Nach einigen Tagen wird die Front wahrscheinlich auseinanderbrechen. Wenn eine kalte Luftmasse den Platz einer warmen Luftmasse einnimmt, liegt eine Kaltfront vor.
Kaltfronten
Stellen Sie sich vor, Sie stehen an einem Ort, während sich eine Kaltfront nähert. Entlang der Kaltfront drückt die dichtere, kalte Luft die warme Luft nach oben, wodurch der Luftdruck abnimmt. Wenn die Luftfeuchtigkeit hoch genug ist, bilden sich einige Arten von Kumuluswolken. Hoch in der Atmosphäre blasen die Winde Eiskristalle von den Spitzen dieser Wolken und bilden so Cirrostratus- und Zirruswolken. An der Vorderseite bildet sich eine Linie von Regen- oder Schneeschauern oder Gewittern mit stürmischen Winden. Eine Squall Line ist eine Linie von schweren Gewittern, die sich entlang einer Kaltfront bildet. Hinter der Front befindet sich die kalte Luftmasse. Diese Masse ist trockener, so dass die Niederschläge aufhören. Das Wetter kann kalt und klar oder nur teilweise bewölkt sein. Die Winde können weiterhin in das Tiefdruckgebiet an der Front blasen. Das Wetter an einer Kaltfront variiert mit der Jahreszeit.
- Frühling und Sommer: Die Luft ist instabil, sodass sich Gewitter oder Tornados bilden können.
- Frühling: Wenn der Temperaturgradient hoch ist, wehen starke Winde.
- Herbst: Starke Regenfälle fallen über ein großes Gebiet.
- Winter: Die kalte Luftmasse hat sich wahrscheinlich in der eisigen Arktis gebildet, daher gibt es eisige Temperaturen und starken Schneefall.
Warmfronten
Bei einer Warmfront schiebt sich eine warme Luftmasse über eine kalte Luftmasse. Wenn sich warme, weniger dichte Luft über die kältere, dichtere Luft bewegt, ist die Atmosphäre relativ stabil. Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich im Winter am Boden unter einer kalten Luftmasse, während sich eine Warmfront nähert. Der Übergang von kalter zu warmer Luft findet über eine lange Strecke statt, so dass die ersten Anzeichen eines Wetterwechsels lange bevor die Front tatsächlich über Ihnen ist, auftreten.
Anfänglich ist die Luft kalt: Die kalte Luftmasse befindet sich über Ihnen und die warme Luftmasse darüber. Hohe Zirruswolken markieren den Übergang von einer Luftmasse zur anderen, mit der Zeit werden die Zirruswolken dichter und es bilden sich Cirrostratuswolken. Wenn sich die Front nähert, erscheinen Altocumulus- und Altostratuswolken und der Himmel wird grau. Da es Winter ist, fallen Schneeflocken. Die Wolken werden dichter und es bilden sich Nimbostratuswolken. Der Schneefall nimmt zu. Die Winde werden stärker, da sich das Tiefdruckgebiet nähert. Wenn die Front näher kommt, befindet sich die kalte Luftmasse direkt über Ihnen, aber die warme Luftmasse ist nicht weit darüber. Das Wetter verschlechtert sich. Wenn sich die warme Luftmasse nähert, steigen die Temperaturen und Schnee wird zu Graupel und gefrierendem Regen. Warme und kalte Luft vermischen sich an der Front, was zur Bildung von Stratuswolken und Nebel führt.
Okklusionsfronten
Eine Okklusionsfront bildet sich normalerweise um ein Tiefdrucksystem. Die Okklusion beginnt, wenn eine Kaltfront eine Warmfront einholt. Die Luftmassen sind in der Reihenfolge von vorne nach hinten kalt, warm und dann wieder kalt.
Der Coriolis-Effekt krümmt die Grenze, an der sich die beiden Fronten treffen, in Richtung des Pols. Wenn die Luftmasse, die als drittes ankommt, kälter ist als eine der ersten beiden Luftmassen, rutscht diese Luftmasse unter beide. Dies wird als Kaltlufteinschluss bezeichnet. Wenn die Luftmasse, die an dritter Stelle ankommt, warm ist, rutscht diese Luftmasse über die andere Luftmasse. Das Wetter an einer Okklusionsfront ist besonders heftig direkt an der Okklusion. Niederschläge und wechselnde Winde sind typisch. An der Pazifikküste treten häufig Okklusionsfronten auf.
Erinnern Sie sich, eine Wetterfront ist im Grunde die Grenze zwischen zwei Luftmassen mit unterschiedlicher Dichte. In der Mitte jeder Luftmasse befindet sich typischerweise ein Hochdruckgebiet. Das bedeutet, dass das Wetter innerhalb der Luftmassen typischerweise sonnig ist, aber die Temperaturen können mit der Jahreszeit variieren und die Luftfeuchtigkeit kann je nach Ursprungsregion der Luftmasse variieren.
Nun sind diese Wetterfronten meistens keine isolierten Ereignisse. Oftmals sind sie Teil eines größeren rotierenden Systems, das als Zyklon der mittleren Breiten bezeichnet wird. Diese Art von Zyklon wird später in diesem Kapitel besprochen, aber als Einführung ist es ein Tiefdrucksystem, das normalerweise wärmere Luft aus dem Süden (in der nördlichen Hemisphäre) und kältere Luft aus dem Norden mischt.