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Frauke Feser
Oliver Sievers

 

Wenn der Hahn kräht auf dem Mist -
Eine Einführung in die Geheimnisse des Wetters

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In großer Höhe bilden sich Wolken vor allem beim Aufzug von Fronten. Bereits mehrfach erwähnt, wollen wir diese großräumigen Wettermacher nun näher beschreiben. Allgemein ist eine Front eine Grenzfläche zwischen zwei Luftmassen mit verschiedener Temperatur. In unseren Breiten ist dies die Polarfront, die durch die großräumige Zirkulation entsteht. Auf sie wollen wir nicht weiter eingehen, nur kurz zur Beschreibung: In etwa 60° geographischer Breite trifft aus südwestlicher Richtung warme, tropische Luft auf kalte, polare Luft, die aus Nordosten zu uns kommt. An dieser Grenzfläche bilden sich sehr scharfe Druck- und Temperaturgegensätze aus, die aber noch keine Wirksamkeit auf das Wetter haben. Erst wenn sich diese Front in Bewegung setzt, kommt es zu typischen Wettererscheinungen, die im Folgenden erläutert werden sollen.

Zuerst müssen wir hierzu auf den "Motor" der Frontenbewegung eingehen: das Tiefdruckgebiet, mit seinen Ausläufern (den Fronten) im Fachjargon "Zyklone" genannt. Es handelt sich hierbei um eine zunächst kleinräumige Störung in der Druckverteilung. Aufgrund der Geographie entstehen solche Störungen gerne bei Island (natürlich nicht nur) - das berühmte Islandtief droht. Die Luft steigt auf und fängt an, um das Zentrum des Tiefs zu rotieren: gegen den Uhrzeigersinn - zyklonal. Dadurch wird die Polarfront verformt. Südöstlich des Tiefs strömt die warme Luft vorwärts und schiebt sich über die kalte Luft - eine Warmfront entsteht. Westlich des Tiefs strömt die kalte Luft aus Norden südwärts und schiebt sich unter die warme und damit leichte Luftmasse - die dazugehörige Kaltfront wird gebildet.

Bei einer Warmfront gleitet die warme Luft über die kalte (siehe Abb. 8a). Die Neigung ist sehr gering, von der Tropopause bis zum Boden kann die Warmfront eine Tiefe von über tausend Kilometer haben. Wie sieht nun die typische Bewölkung im Laufe des Warmfrontdurchzuges aus? Der Aufzug beginnt in der Nähe der Tropopause. Durch den Aufgleitvorgang wird die warme Luft angehoben und erreicht so das Kondensationsniveau. Es bildet sich zuerst ein Cirrusschleier, der nach und nach mächtiger wird. Die Basis sinkt und es entsteht Schichtbewölkung. Aus dem Cirrus wird Stratocirrus, später Altostratus und Nimbostratus. Aus diesem fällt beständiger, langanhaltender Nieselregen, der allmählich stärker wird. Man beobachtet beim Durchzug einer Warmfront gleichmäßig abnehmenden Luftdruck, der an der Luftmassengrenze sein Minimum erreicht. Die Temperatur bleibt konstant und nimmt unmittelbar an der Grenzfläche sprunghaft zu - um bis zu 10°C! Der Wind weht vor der Warmfront im europäischen Bereich meist aus südlichen Richtungen, beim Durchzug der Front frischt er auf und dreht auf westliche Richtungen. Hinter der Warmfront löst sich die Bewölkung auf. Jetzt folgt der Warmsektor, ein Gebiet, in dem wir relativ schlechte Sicht vorfinden. Die Luft hat subtropischen Ursprung und ist über den Atlantik zu uns gekommen. Aufgrund der hohen Temperatur hat sie dort eine Menge Wasserdampf aufnehmen können, der dann bei uns die Sicht trübt.

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Abb.8 Schematische Darstellung der Warmfront (Teil A) und der Kaltfront (Teil B)

Je nachdem, wie weit nördlich das Tief an uns vorüberzieht, kommt nun die Kaltfront auf uns zu. Sie bewegt sich etwa doppelt so schnell wie die Warmfront. Hier schiebt sich die schwere kalte unter die leichtere warme Luft, die dadurch sehr schnell und heftig nach oben gedrückt wird (siehe Abb. 8b). Die Kaltfront ist wesentlich steiler als die Warmfront, durch ihre Vorwärtsbewegung kann sogar in mittleren Höhen die kalte Luft die warme Luft am Boden überholen. Das sorgt für insgesamt sehr labile Verhältnisse - im Prinzip das härteste Hammerwetter, wären mit dieser Labilität nicht heftiger Regen, Gewitter und Windböen in Sturmstärke verbunden.

Die dominierende Wolkenart ist der Cumulonimbus, der, anders als beim Wärmegewitter, dicht an dicht steht. Es kommt zu deutlich heftigeren Wettererscheinungen als bei der Warmfront, dafür ist der Spuk aber auch nach wesentlich kürzerer Zeit vorbei (zwei bis drei Stunden). Beobachten wir den Durchzug der Kaltfront auf dem Barometer, so stellen wir vor der Front einen gleichmäßig niedrigen Luftdruck fest. Mit dem Frontdurchgang fällt er kurz noch weiter ab, um anschließend deutlich zu steigen. Die Temperatur fällt deutlich ab, der Wind dreht vor der Front auf Südwest, um dann beim Frontdurchgang einen deutlichen Windsprung nach Nordwest zu machen.

Die Cb's lösen sich recht zügig wieder auf, unter sich auflösenden Altostratusfeldern findet man Stratocumuli und bald beherrschen Cumuli den Himmel. Die Sicht wird in der kalten Luft ausgezeichnet - wir reden von einer "von-Pol-zu-Pol"-Sicht. Hier, etwa 24 Stunden hinter der Kaltfront, finden wir das ideale Segelflugwetter. (Wie bekommt man einen Segelflieger morgens um 5 Uhr aus dem Bett? "Rückseitenwetter!") Die Thermik ist allerdings ruppig, eng - zumindest für den „großen" Segelflieger - und damit turbulent. Dafür sind die Steigwerte aber rekordverdächtig. Im Wetterbericht ist häufig von einem Zwischenhoch die Rede, das uns die Zeit bis zum nächsten Tief vertreibt (leider treten Tiefdruckgebiete selten alleine auf ). Nach etwa zwei Tagen sucht uns das nächste Tief heim!

Da die Kaltfront deutlich schneller als die Warmfront zieht, holt sie sie irgendwann ein. Es bildet sich die Okklusion als Vereinigung der beiden Fronten. Der Warmsektor ist verschwunden und existiert nur noch als Warmluftschale in der Höhe. Am Boden hat sich die Kaltluft durchgesetzt. Solange die Warmluftschale in der Höhe existiert, hat die Okklusion allerdings noch Frontcharakter und bringt Regen. Der Druck im Kern des Tiefs nimmt zu: Die Zyklone löst sich auf.

Leider gibt es auch andere, nicht auf den ersten Blick erkennbare Ursachen für schlechtes Wetter. Eine davon ist der Höhentrog. Hier handelt es sich um kalte Luft, die nur in der Höhe vorkommt. In diesem Bereich stößt kalte Luft aus Norden vor und überlagert einen Warmluftbereich aus Süden. Diese kalte Luft in der Höhe ist von allen Seiten von warmer Luft umgeben. Ersichtlich wird sie nur auf der Höhenwetterkarte. Hier sieht man ein Tief, das aufgrund seiner stark labilen Schichtung für Gewitter oder Schauer sorgt.


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Bei Fragen, Anmerkungen, Kritik etc.:
Mail an frauke.feser(at)hzg.de und / oder oliver.sievers(at)wetterkursus.de.

Last Change: 11-JAN-2016