Framsidor: Bildning, egenskaper och klassificering av fronter

När två luftmassor med olika fysikaliska egenskaper (temperatur, luftfuktighet, densitet osv.) möts, på grund av effekten av den konvergerande atmosfäriska cirkulationen, smälter de inte lätt samman.

Den övergångszon eller det skikt av diskontinuitet som på så sätt bildas mellan två luftmassor är en tredimensionell yta och kallas en front.

Frontbildning:

De idealiska förutsättningarna för att en front ska uppstå är temperaturkontraster och konvergerande luft som ska vara tillräckligt stark för att flytta en luftmassa mot en annan tillsammans med corioliskraften. Precis som frontogenes eller frontbildning orsakas av konvergerande luft (t.ex. längs subpolära lågtrycksbältet), orsakas frontolys eller frontförlust av divergerande luft (t.ex. tenderar fronter som passerar genom subtropiska högtrycksbältet att förlösas).

Allmänna egenskaper:

Temperaturkontrasten påverkar frontzonens tjocklek på ett omvänt proportionellt sätt. Vid en plötslig temperaturförändring genom en front sker också en tryckförändring, vilket avspeglas i isobarernas böjning mot lågtrycket. Dessa isobarer är annars jämna kurvor. Fronterna ligger oftast i lågtryckstråg. En front uppvisar också en vindförskjutning, eftersom vindrörelsen är en funktion av tryckgradienten och corioliskraften.

Till exempel kan sydvästliga vindar från tropiska maritima luftmassor ge vika för nordvästliga vindar från polära luftmassor tvärs över fronten. Frontalaktivitet är alltid förknippad med molnighet och nederbörd på grund av uppstigning av varm luft som kyls av adiabetiskt, kondenserar och orsakar nederbörd. Nederbördens intensitet beror på uppstigningens lutning och mängden vattenånga som finns i den uppstigande luften.

Klassificering av fronter:

Baserat på mekanismen för frontogenes och det tillhörande vädret kan fronterna studeras under följande typer:

1. Kallfront:

En sådan front bildas när en kall luftmassa ersätter en varm luftmassa genom att avancera in i den och lyfta upp den, eller när tryckgradienten är sådan att den varma luftmassan drar sig tillbaka och den kalla luftmassan avancerar. I en sådan situation är övergångszonen mellan de två en kallfront.

Vädret längs en sådan front beror på den vertikala strukturen hos den upplyfta luftmassan, men är i allmänhet förknippat med ett smalt band av molnighet och nederbörd. När en kallfront närmar sig markeras av ökad vindaktivitet i varm sektor och uppkomsten av cirrusmoln, följt av lägre, tätare altokumulus och altostratus. Vid själva fronten orsakar mörka nimbusmoln kraftiga skurar. En kallfront passerar snabbt, men vädret längs den är våldsamt. (Fig. 2.20)

2. Varmfront:

Detta är egentligen en lutande frontyta, med en lutningsgradient mellan 1:100 och 1:200, längs vilken en aktiv rörelse av varm luft över kall luft äger rum. När den varma luften rör sig uppför sluttningen kondenserar den och orsakar nederbörd, men till skillnad från en kallfront är temperatur- och vindriktningsförändringarna gradvisa. Med närmandet är molnhierarkin – cirrus, stratus och nimbus.

Cirrostratusmoln framför varmfronten skapar en halo runt sol och måne. Sådana fronter orsakar måttlig till lätt nederbörd över ett stort område, under flera timmar. När varmfronten passerar markeras den av temperaturhöjning, tryckstegring och väderförändring. (Fig. 2.20)

3. Ockluderad front:

En sådan front bildas när en kall luftmassa övergår en varm luftmassa och går under den. Den varma sektorn minskar och den kalla luftmassan tar helt och hållet över den varma sektorn på marken.

Därmed bildas en lång och bakåt svängande ockluderad front som kan vara en ockluderad front av typen varmfront eller kallfront. (Fig. 2.20) Vädret längs en ockluderad front är komplext – en blandning av väder av kallfrontstyp och varmfrontstyp. Sådana fronter är vanliga i Västeuropa.

4. Stationär front:

När frontens ytläge inte förändras bildas en stationär front. I detta fall är vindrörelsen på båda sidor av fronten parallell med fronten. Överskridande av varm luft, längs en sådan front orsakar frontal nederbörd.

Några viktiga fronter:

Några viktiga fronter som bildades under januari och juli visas i figurerna 2.21 respektive 2.22.

Några av dessa diskuteras nedan:

Den atlantiska polarfronten bildas när maritima tropiska luftmassor möter kontinentala polära luftmassor. 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).