Fronten: Vorming, Kenmerken en Classificatie van Fronten

Wanneer twee luchtmassa’s met verschillende fysische eigenschappen (temperatuur, vochtigheid, dichtheid, enz.) elkaar ontmoeten, gaan ze door het effect van de convergerende atmosferische circulatie niet gemakkelijk in elkaar over.

De overgangszone of de discontinuïteitslaag die zo tussen twee luchtmassa’s wordt gevormd, is een driedimensionaal oppervlak en wordt een front genoemd.

Frontvorming:

De ideale voorwaarden voor het ontstaan van een front zijn temperatuurcontrast en convergerende lucht die sterk genoeg moet zijn om samen met de Corioliskracht de ene luchtmassa naar de andere te bewegen. Net zoals frontogenese of frontvorming wordt veroorzaakt door convergerende lucht (b.v. langs een subpolaire lagedrukgordel), wordt frontolyse of frontverspreiding veroorzaakt door divergerende lucht (b.v. fronten die door een subtropische hogedrukgordel trekken hebben de neiging te vervliegen).

Algemene kenmerken:

Het temperatuurcontrast beïnvloedt de dikte van frontale zone op een omgekeerd evenredige manier. Met een plotselinge verandering in temperatuur door een front, is er ook een verandering in druk, hetgeen tot uitdrukking komt in het buigen van isobaren naar de lage druk. Deze isobaren zijn verder vloeiende krommen. De fronten liggen meestal in lagedruktroggen. Ook ondervindt een front windverschuiving, omdat de windbeweging een functie is van de drukgradiënt en de Corioliskracht.

Zo kan bijvoorbeeld de zuidwestelijke wind van tropische maritieme luchtmassa’s plaats maken voor de noordwestelijke wind van polaire luchtmassa’s over het front. De frontale activiteit gaat steevast gepaard met bewolking en neerslag als gevolg van het opstijgen van warme lucht die adiabetisch afkoelt, condenseert en neerslag veroorzaakt. De intensiteit van de neerslag hangt af van de stijgingshoek en de hoeveelheid waterdamp die in de opstijgende lucht aanwezig is.

Classificatie van fronten:

Gebaseerd op het mechanisme van frontogenese en het daarmee samenhangende weer, kunnen de fronten onder de volgende typen worden bestudeerd:

1. Koud Front:

Zulk een front wordt gevormd wanneer een koude luchtmassa een warme luchtmassa vervangt door er in op te rukken en deze op te heffen, of wanneer de drukgradiënt zodanig is dat de warme luchtmassa zich terugtrekt en de koude luchtmassa oprukt. In zo’n situatie is de overgangszone tussen de twee een koufront.

Het weer langs zo’n front hangt af van de verticale structuur van de opgestuwde luchtmassa, maar gaat over het algemeen gepaard met een smalle band van bewolking en neerslag. De nadering van een koufront wordt gekenmerkt door verhoogde windactiviteit in de warme sector en het verschijnen van cirrusbewolking, gevolgd door lagere, dichtere alto-cumulus en altostratus. Aan het eigenlijke front veroorzaken donkere nimbuswolken zware buien. Een koufront trekt snel weg, maar het weer erlangs is hevig. (Fig. 2.20)

2. Warm front:

Dit is eigenlijk een hellend frontaal oppervlak, met een hellingsgradiënt tussen 1:100 en 1:200, waarlangs actieve beweging van warme lucht over koude lucht plaatsvindt. Naarmate de warme lucht de helling op beweegt, condenseert zij en veroorzaakt neerslag, maar in tegenstelling tot een koufront zijn de veranderingen in temperatuur en windrichting geleidelijk. Met de nadering, is de hiërarchie van wolken-cirrus, stratus en nimbus.

Cirrostratus wolken voor het warmtefront creëren een halo rond zon en maan. Dergelijke fronten veroorzaken matige tot zachte neerslag over een groot gebied, gedurende verscheidene uren. De passage van het warmtefront wordt gekenmerkt door een stijging van temperatuur, druk en weersverandering. (Fig. 2.20)

3. Occluded Front:

Zulk een front ontstaat wanneer een koude luchtmassa een warme luchtmassa inhaalt en er onderdoor gaat. De warme sector wordt kleiner en de koude luchtmassa neemt de warme sector aan de grond volledig over.

Zo ontstaat een lang en achterwaarts zwaaiend occlusiefront dat een warmfronttype of een koufronttype occlusie kan zijn. (Fig. 2.20) Het weer langs een occlusiefront is complex – een mengeling van weer van het koufronttype en weer van het warmfronttype. Dergelijke fronten komen vaak voor in West-Europa.

4. Stationair front:

Wanneer de oppervlaktepositie van een front niet verandert, wordt een stationair front gevormd. In dit geval is de windbeweging aan weerszijden van het front evenwijdig aan het front. Overstroming van warme lucht, langs zo’n front veroorzaakt frontale neerslag.

Enkele belangrijke fronten:

Enkele van de belangrijke fronten die in januari en juli zijn gevormd, zijn te zien in respectievelijk figuur 2.21 en 2.22.

Enkele daarvan worden hieronder besproken:

Het Atlantisch Polair Front wordt gevormd wanneer maritieme tropische luchtmassa’s continentale polaire luchtmassa’s ontmoeten. Full development of this front takes place during winter.

The Atlantic Arctic Front is formed when the maritime polar air masses meet the air masses developed along the boundary of Arctic source- region.

The Mediterranean Front is formed when the cold polar air masses of Europe meet the winter air masses of Africa.

Pacific Arctic Fronts are formed along the Rockies-Great Lakes region. These fronts change with seasons (Figs. 2.21, 2.22).