Montag, 2. Januar 2012

Fronten III

Hallo,

wie versprochen möchte im letzten Teil auf existierende Klassifikationen von frontalen Strukturen innerhalb einer Kategorie, die da wären Kaltfront, Warmfront, Okklusion, eingehen.

Viele dieser Klassifikationen sind aufgrund der optischen Erscheinung auf Satellitenbildern oder charakteristischen Wettererscheinungen an der Front  erstellt worden. Das heißt: Bei den nachfolgenden Beschreibungen handelt sich sich beinahe ausnahmslos um konzeptionelle Modelle zur Plausibilisierung dessen, was man beobachtet.

Und wie auch schon mehrfach erwähnt: Eine Front definiert sich über Dichteunterschiede, nicht über Wolken, Wolkenstrukturen und Niederschläge. Das sind alles schärfende Begleitumstände, nicht mehr, nicht weniger.

Ein wichtiges konzeptionelles Modell ist das der Ana- und Katafronten (was hauptsächlich auf Warm- und Kaltfronten Anwendung findet). Saubererweise entstammen Ana- und Katafronten aus der Welt der relativen Ströme, in der man auf die Absolutbewegung der Luftmassen pfeift und sich auf die Relativbewegung der Luftmassen zueinander konzentriert.

Hier wären 2 Schematische Konzepte von Ana- und Katafronten:




Die Voraussetzung zur richtigen Interpretation dieser Schemata ist, dass man hier wirklich nur auf Bewegungen relativ zur ziehenden Front achtet. Zeichnet man die selbe Grafik mit den Absolutbewegungen, sieht man so gut wie nichts.

Im Fall der Anafront ist das Aufgleiten der Warmluft über weite Partien der Frontfläche der dominierende Vorgang, während im Katafrontfall der Absinkende Kaltuftkeil bestimmend ist. Hierbei ist es egal ob man von Warm- oder Kaltfronten spricht.

Auf ein 08/15 Tief bezogen zeichnen sich Ana-Kaltfronten durch ein vergleichsweise breites Wolkenband mit dicken, hochreichenden Wolken aus, die Kata-Kaltfront ist hingegen ein sehr schmales Band mit nur wenigen hohen Wolken. AnaTyp Fronten findet man eher im periferen Bereich der Zyklone, kernnah handelt es sich eher um Kata-Typen.

Um mit relativen Strömen zu argumentieren, so kreuzt im Ana-Fall der WarmConveyorBelt die Front hin zur kalten Seite, während er bei der Kata-Front der Front nach *vorne* davonläuft. Ana-Abschnitte an Fronten neigen zur Wellenbildung und gelten damit auch als Geburtshelfer für die Entstehung neuer Zyklonen.

Klassische optische Klassifikationen, z.B von Warmfronten wären der Schild-Typ und der Band-Typ. Diese Typen werden durch die Form der Höhenströmung definiert. Im Fall des Warmfrontschildes findet man in der Höhe über dem Warmsektor des Tiefs einen weiten, recht offenen Keil mit sehr hohen Windgeschwindigkeiten.  Im Band-Fall handelt es sich mit um einen recht scharfen Keil der Höhenströmung mit geringeren Geschwindigkeiten. Die WF-Bändern findet man oft an der Rückseite von weit nach Süden reichenden Trogvorstössen, wie es z.B zu Silvester der Fall war:



Hierbei handelt es sich sogar um ein ganz besonderes Warmfrontband. Der erste, mickrige Eindruck auf dem Satellitenbild täuscht gewaltig. Hochreichende Wolken gibt es nur am Südende, an den Alpen. Über Norddeutschland scheint die Front ein regelrechtes Loch zu haben. Der Südteil ist quasi optisch abgetrennt, englisch: Detached. 'Detached Warmfronts' sind bekannte Schnee- und Regenbringer mit meist sehr hohen Niederschlagsmengen an der Alpennordseite. Auch diesmal waren es zwischen 50 und 70 Litern zwischen dem Bregenzerwald und Seefeld.


Der Schildtyp kommt of bei Shapiro-Keyser Zyklonen zum Tragen:


Eine weitere interessante Klassifikation, die vornehmlich bei Kaltfronten zum Tragen kommt, ist die Split Front. Optisch scheint die Front messerscharf entlang der Längsachse geteilt: Hochreichende Wolken am Vorderrand der Front, tiefe Wolken am Hinterrand. Hier ein Bild von der 'Konkurrenz' ;):



Man achte hier auf die Kaltfront westlich der Britischen Inseln. Ursächlich ist an dieser Erscheinung das Eindringen trockener obertroposphärischer Luft schuld, die alle hohen Wolken wegdunstet. Das ist durchaus wetterrelvant, da durch die potentielle Instabilität Konvektion im hinteren Teil der Split Front stark gefördert wird. Split-Kaltfronten treten gerne, so wie auch hier, an Shapiro-Keyserzyklonen auf.

Zu den Okklusionen.

Wiederum gibt es hier viele Klassifikationen, die ich nicht alle aufzählen kann.

Eine der einfachsten ist die Klassifikation nach dem Temperaturcharakter. Ist die Lufrt vor oder hinter Okklusion kälter oder sogar gleich warm ? Je nach dem gibt es Okklusionen mit Kaltfront- oder Warmfrontcharakter.

Hin und wieder findet man lang gestreckte Okklusionsbänder zwischen verschiedenen Tiefkernen. So ist oft die junge Tochterzyklone über ein Okklusionsband mit dem Kern der Mutterzyklone verbunden.


.. hier ein Fall aus dem SatMan der Zamg. Man sieht ein langes Okklusionsband, das über Irland bis Grönland reicht. Ist die Zyklone hoch entwickelt und weist die ein markantes Höhentief auf, so spiraliert die Okkusion um den Kern, das sind die Bilder von Zyklonen, die wir gut kennen.

Lokale  und exotische Fronten:

Nicht jede Front ist an Zyklonen gebunden. Drei berühmte nicht-zyklonale Fronten möchte ich hier vorstellen:

Die Land-Seewindfront kommt an so gut wie allen Küsten vor. Je nach dem, welche Masse - das Meer oder das Land im Tagesgang wärmer oder kälter ist, entsteht ein Zirkulationsrad. Tagsüber kommt die meist kühlere Meeresluft einige km landeinwärts, in der Nacht fließt kühle Landluft aufs Meer hinaus. An der Grenze der Luftmassen existiert eine in den niederen Atmosphäre gut ausgeprägte Frontfläche.

Hier ein Beispiel von gestern aus Melbourne:


Die Stadt liegt unter Gluthitze....




Quellwolken stehen über dem Land...



... und den nördlichen Stadtteilen und markieren die gut durchgeheizte Festlandluft. (bis zu 40 Grad)



 Vom selben Ort nach Süden über die buchtnahen Bezirke fotografiert sieht man kein Wölkchen und es ist mit Südwind auch gut 14 Grad kühler als auf der warmen Seite der Seewindfront. An der Seewindfront können bei entsprechender Labilität auch organisierte Gewitter entstehen.

Fronten zwischen Hochdruckgebieten:

In den niedrigen Breiten gibt es ausgedehnte Fronten, die nicht mit Tiefs im Zusammenhang stehen und auch auf Satellitenbildern nicht sichtbar sind: Trockene Kaltfronten. Im Süden Australiens wandern Hochdruckgebiete rasch von West nach Ost. Löst ein neues Hoch aus Westen ein altes ab, so dreht der Wind auf Süd, es wird schlagartig kälter (bis zu 20 Grad in 10 Minuten), allerdings trübt kein Wölkchen den Himmel. Man spricht hierbei von einem 'Cool Change'. Die trockene Kaltfront ist die die das Wesen einer Front am unverfälschtesten, also ohne Wolken und Niederschlag, repräsentiert.


Feuchtefronten:


Ein besonders merkwürdiges Gebilde ist die so genannte Dryline. In Europa kaum existent ist sie ein bekanntes Phänomen im Warmsektor von Zyklonen über dem mittleren Westen der U.S.A und im Norden Indiens. Die Dryline trennt heiße, knockentrockene Rocky-Mountains-Föhnluft im Westen von feuchtwarmer Luft, die vom Golf von Mexiko stammt im Osten. Energietechnisch sind beide Luftmassen etwa gleich gestaltet. In den meisten Fällen ist es so, dass die heiße Föhnluft tagsüber am Boden weniger dicht ist als die warm-feuchte Luft. Sie gleitet in Bodennähe über diese auf. Mit zunehmender Höhe schwindet aber der Dichtvorteil der trockenen Luft und irgendwann ist die feuchte Luft weniger dicht, sodass die Frontfläche ihre Neigung ändert !



Mehr noch, in der Nacht kühlt die trockene Luft rascher aus, was die Neigung in Bodennähe wiederum umdreht. Es handelt sich also um sehr fragile und unberechenbare Strukturen, die tagsüber meist nach Osten, in der Nacht zurück nach Westen wandern. Allerdings ist die potentielle Instabilität an der Dryline mit eine Ursache dafür, warum sich in der Umgebung der Dryline gerne schwere Gewitter bilden (Superzellen, Hagel, Tornados..) weswegen die Vorhersage von Position und Stärke der Dryline ein essentielles Element des Warnprozesses in den USA ist.

Da ich den Exkurs über Fronten nicht ins unendliche ziehen will, komme ich jetzt zu einem Abschluss, wohlwissend, dass ich einige Subtypen nicht behandelt habe... aber die vollständige Behandlung würde Bände füllen. Z.b fehlt das okklusionsartige Komma, die instant occlusion, frontaparallele Niederschlagsbänder... etc pp. .. schwamm drüber, das wird schon noch einmal kommen.

In Victoria war heute übrigens der heißeste Tag des bisherigen Sommers:



41 Grad fühlen sich nicht mehr wirklich toll an, vor allem auf einem Fahrrand.... Morgen geh es dann mit dem aktuellen Wettergeschehen in Europa weiter, das wieder spannend zu werden verspricht, weiter...

Bis dahin schöne Zeit, lg

Manfred


Kommentare:

  1. Hallo!

    Wie funktioniert das genau, dass 2 Tiefkerne durch ein Okklusionsband in Verbindung stehen?

    Lg,Stefan

    AntwortenLöschen
  2. Hi Stefan,

    glücklicherweise gibt es ein aktuelles Beispiel ;)

    Die Situation heute Nacht:

    http://4.bp.blogspot.com/-IalNJYa2F1o/TwPIsVaqT2I/AAAAAAAAEOc/8MUvh0Ghe98/s1600/D2u.jpg

    Die Okklusion zieht sich markant nach Westen.

    Schaut man auf Reltop

    http://4.bp.blogspot.com/-Oak13ohsCtU/TwQB8PvMbsI/AAAAAAAAEQA/OEwDLOxA2IA/s1600/EuropeNA_GFS_2012010312_RELT_01_30.PNG

    sieht man dass sie sich vom Okklusionspunkt ausgehend durch ein längliches Bodentief zieht, das genau genommen 2 Kerne hat, den ursprünglichen kern und einen neuen am Okklusionspunkt.

    Im weiteren bleibt der ursprüngliche Kern stabil, das Tief am Okklusionspunkt vertieft sich, beide sind durch die Okk. verbunden. Am Okk. herrschen starke Temperaturgegensätze und er liegt oft auch links vorne an einem Jetauszug, sodass dort die Bedingungen für Zyklogenese gut sind und sich eben an Okk.Punkten gerne neue Zyklonen entwickeln.

    Lg

    Manfred

    AntwortenLöschen

Da kenntat ja jeder kumman ...! Dennoch ... Hier ist Platz dafür :) !