Wetter

Warm- und Kaltluftfronten

von Holger Westermann

Die militärische Metapher ist zutreffend, denn auch die meteorologische Front scheint eine scharfe Linie zu markieren, ist aber oft eine labile Zone, die sich zudem recht dynamisch bewegt. Wesentlich ist, dass sich auf vergleichsweise engem Raum von zehn bis hundert Kilometern zwei Luftmassen mit sehr unterschiedlichem Charakter aufeinandertreffen: Geschwindigkeit (Windstärke), Luftdruck, Temperatur, Feuchte bilden keinen harmonischen Übergang sondern schroffe Gegensätze.

Auch wenn solche Fronten in Wetterkarten als Linie dargestellt werden, in der Realität sind es dreidimensionale Gebilde. In der Karte wird nur der Kontaktverlauf in Bodennähe markiert. In größerer Höhe kann die Verteilung der Luftmassen bereits ganz andere Formen angenommen haben. Prinzipiell unterscheiden Meteorologen drei Frontentypen: Warm-, Kalt- und Okklusionsfronten.

Eine Warmfront wird in der Wetterkarte mit kleinen runden Noppen auf der oft rot eingefärbten Frontlinie gekennzeichnet. In dieser Richtung gleitet vergleichsweise warme Luft auf die vorderseitig liegende Kaltluft auf. Dabei wird die feuchtwarme Luft angehoben und es bildet sich die sogenannte Aufgleitbewölkung. Diese macht sich zuerst durch hohe Cirrusbewölkung (Federwolken), gefolgt von Altocumulus (hohe Haufenwolken) und Stratus (Schichtwolken) sowie schließlich durch Nimbostratus (typische Regenwolken, Wolkendecke) bemerkbar. Es kann sich kräftiger, oft auch länger andauernder Niederschlag (Landregen) entwickeln. Kommt die Warmluft am Boden an steigt die Temperatur spürbar, dabei kann sie deutlich mehr Feuchte aufnehmen als die verdrängte Kaltluft. Das es sich bei der Warmfront nicht um ein Hochdruckgebiet handelt verrät das Barometer. Der Luftdruck fällt vor der Front ein wenig, dahinter stark. Vor der Front dreht der Wind häufig gegen den Uhrzeigersinn (beispielsweise von Südwest auf Süd), nach der Passage ändert er dann seine Richtung deutlich, im gewählten Beispiel auf West.

Mit einer Kaltfront bewegt sich Kaltluft in Richtung Warmluft. Auf der Wetterkarte ist die an einer blauen Linie mit dreieckigen Spitzen zu erkennen. Dabei unterscheiden Meteorologen zwischen Anakaltfront und Katakaltfront. Bei einer Anakaltfront schiebt sich kalte Luft aufgrund ihrer größeren Dichte unter die warme Luft. Dabei strömt an der Luftmassengrenze die Luft horizontal zusammen (Konvergenz). In der Folge wird die warme und feuchte Luft angehoben (Konvektion). Dabei gelangt die feuchtwarme Luft in deutlich kühlere Umgebung, die Luftfeuchte kondensiert. Es bilden sich Wolken und Niederschlag, bei starker Entwicklung auch Gewitter.
Von einer Katakaltfront sprechen Meteorologen, wenn die bodennahe Kaltfront von einer Kaltluftströmung der oberen Troposphäre oder unteren Stratosphäre begleitet wird. Diese kalte und trockene Höhenluft schichtet sich über die von der Kaltfront angehobene Warmluft und verhindert deren weiteren Aufstieg. Vielmehr wird die feuchte Warmluft in Zugrichtung der Front abgelenkt und letztendlich wieder zu Boden gedrückt. Sie erreicht nicht die großen Höhen, nur wenig Luftfeuchte kondensiert, die Wolkenbildung bleibt marginal.

Vor jeder Kaltfront sinkt der Luftdruck, um danach wieder deutlich anzusteigen.

Nach dem Durchzug der Kaltfront beruhigt sich das Wetter zumeist. Der Wind dreht markant, die Bewölkung lockert rasch auf und die Sichtweite verbessert sich (Rückseitenwetter). Für gewöhnlich kühlt es nach der Kaltfrontpassage in allen Luftschichten spürbar ab. Doch im Winter kann es durch ein Kaltfront auch wärmer werden, wenn die ausgekühlte Luft durch etwas mildere Meereskaltluft ersetzt wird. Meteorologen sprechen dann von einer maskierten Kaltfront.

In einem jungen Tiefdruckgebiet liegt die Kaltfront stets deutlich hinter der Warmfront. Jedoch bewegt sich die Kaltfront im Tiefdruckwirbel (Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn) immer ein wenig schneller als die Warmfront. Denn die Warmfront verliert durch das Aufgleiten und Anheben der warmen Luft sukzessive an Schwung (kinetische Energie). Die Bewegungsenergie wandelt sich in potenzielle Energie (Lageenergie). Das ist zwar erhebend, aber es bremst. Die Kaltfront behält hingegen ihre Anfangsgeschwindigkeit weitgehend bei und holt die Warmfront irgendwann ein. Der mit feuchtwarmer Luft angefüllte Warmsektor zwischen beiden Fronten schrumpft.

Läuft die Kaltfront zur Warmfont auf entsteht eine Okklusion. Dabei wird der ursprüngliche Warmsektor wie an einer Anakaltfront in höhere Luftschichten gehoben. Das passiert in den Randbereichen des Tiefdruckgebietes später als zentrumsnah. So liegt der Okklusionspunkt, wo Warm- und Kaltfront sich gerade vereinigen, zuerst in der Nähe Tiefdruckzentrums und erreicht erst im gealterten Tief die Peripherie. Ab dem Okklusionspunkt existiert in Richtung des tiefsten Druckes nur noch eine einzige Front, die Okklusionsfront. Diese wird mit Warm- und Kaltfrontsymbol (Noppen und Spitzen) gekennzeichnet und oft auch violett eingefärbt. Meteorologen unterschieden Kaltfrontokklusion und Warmfrontokklusion. Bei der Kaltfrontokklusion ist die Luft hinter der Kaltfront kälter als die Luft vor der Warmfront. So kann die Kaltfront im Okklusionspunkt sowohl den verbliebene Warmsektor als auch die davor liegenden Kaltluft gleichermaßen anheben. In der Bodenwetterkarte ist daran zu erkennen, dass Kalt- und Okklusionsfront eine gemeinsame Linie bilden, während die verbliebene Warmfront mit einem deutlichen Knick davon abzweigt.
Bei einer Warmfrontokklusion liegt vor der Warmfront deutlich kältere Luft als hinter der Kaltfront. Es gelingt der Kaltfont zwar am Okklusionspunkt die Warmluft anzuheben, die unmittelbar davor liegende extrem kalte Luft aber nicht. Auf der Bodenwetterkarte bilden nun Warm- und Okklusionsfont eine Linie, während die Kaltfront mit einem Knick davon abzweigt. Hierzulande treten Warmfrontokklusionen hauptsächlich im Winter, Kaltfrontokklusionen hingegen vor allem im Sommer auf.

Quellen:

M.Sc. Met. Stefan Bach: Fronten. Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 19.11.2013

Erstellt am 20. November 2013
Zuletzt aktualisiert am 20. November 2013