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Front

 
     
  schmale Grenzzone, an der Luftmassen verschiedenen Ursprungs und verschiedener Eigenschaften (Dichte, Temperatur) gegeneinander geführt werden. Fronten wurden erstmals 1918 von der Bergener Schule in Bodenwetterkarten und als Frontpassage an einzelnen Wetterstationen nachgewiesen. Frontendefinitionen der Bergener Schule hielten daran fest, dass die beteiligten Luftmassen am Boden nur durch eine Frontlinie getrennt seien. Dort müssten Temperatur- und Dichtefeld jeweils einen Sprung aufweisen. Daraus folgte als räumliche Erweiterung die troposphärische Frontfläche mit den gleichen Diskontinuitäten: ein Modell, mit dem die Bergener Schule bei der Anwendung auf räumliche Gleitprozesse (Aufgleitflächen) und auf die Frontenzyklogenese in stark baroklinen Strömungen (barokline Instabilität) letztlich scheiterte.


Troposphärische Fronten sind, von mesoskaligen Fronten (Seewindfront, Böenfront) innerhalb der atmosphärischen Grenzschicht abgesehen, raumerfüllende synoptische Wettersysteme. Das vereinfachte Modell der troposphärischen Front ist eine formal von zwei Flächen begrenzte, geneigte hyperbarokline Schicht, welche zwei quasi barotrope Luftmassen mit unterschiedlicher Dichte und Temperatur trennt. Je nach Richtung der frontsenkrechten Bewegung handelt es sich dann um eine Kaltfront oder eine Warmfront. In der atmosphärischen Grenzschicht (insbesondere am Boden) zeigt sich die warmseitige Grenzfläche der troposphärischen Front als Frontfläche bzw. als Frontlinie, und zwar mit einer Diskontinuität nullter Ordnung für das Windfeld (Konvergenzlinie), aber erster Ordnung für Dichte- und Temperaturfeld. Gut ausgeprägte Warm- und Kaltfronten reichen als hyperbarokline Schichten vom Boden bis nahe an die Tropopause. Sie sind mehrere 1000 km lang und haben in der Troposphäre eine vertikale Ausdehnung von tausenden von Metern. Bei einer typischen Neigung von 1% in einer Niveaufläche sind sie einige 100 km breit (horizontal). In dieser Frontschicht ist der horizontale Temperaturgradient deutlich >1°C pro 100 km. In der atmosphärischen Grenzschicht, insbesondere am rauhen Erdboden, wird die Frontschicht infolge der reibungsbedingten Konvergenz des Windfeldes am schmalsten, der horizontale Temperaturgradient kann dort maximal 3-8°C pro 100 km erreichen. Ebenfalls reibungsbedingt erscheinen Warmfronten in der atmosphärischen Grenzschicht noch weitergehend, Kaltfronten dagegen deutlich weniger in die Horizontale geneigt als in der freien Troposphäre. Die Zyklogenese an einer troposphärischen Front entwickelt das typische synoptische Wettersystem der Frontenzyklone (Abb. 1 u. 2). Polarfront. MGe

FrontFront 1: vereinfachtes Modell der troposphärischen Front im Meridionalschnitt (100-fach überhöht) und am Boden, mit Θj = Isentropen (Gleitflächen) in 5 K-Intervallen, Ti = Isothermen am Boden in 1°C-Intervallen, FL= Frontlinie.

FrontFront 2: troposphärische (Warm-)Front, schematischer Meridionalschnitt mit Isothermen (gestrichelte Linie in °C); Isotachen (dünne Linie in 2 Kn = 1 m/s); Strahlstromachse im Westwindgürtel (S); Tropopause bzw. Begrenzung der Frontschicht (dicke Linien).
 
 

 

 

 
 
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