Wetterfront

A Wetterfront ist eine Grenze trennt Luftmassen von mehreren Merkmalen wie z. Luftdichte, Wind, Temperatur und Feuchtigkeit. Störter und instabiles Wetter ergibt sich häufig aus diesen Unterschieden. Zum Beispiel, kalte Fronten kann Bands von bringen Gewitter und Cumulonimbus Niederschlag oder gehen Squalle Lines, während Warme Fronten sind normalerweise vorangegangen von stratiform Niederschlag und Nebel. Im Sommer, subtilere Feuchtigkeitsgradienten als bekannt als als Trockene Linien kann auslösen Unwetter. Einige Fronten erzeugen keinen Niederschlag und keine geringe Trübung, obwohl es ausnahmslos immer ein gibt Windverschiebung.[1]
Kaltfronten bewegen sich im Allgemeinen von West nach Ost, während sich warme Fronten bewegen Poleward, obwohl jede Richtung möglich ist. Verschachtete Fronten sind eine Hybridverschmelzung der beiden, und stationäre Fronten sind in ihrer Bewegung ins Stocken geraten. Kälte Fronten und kalte Okklusionen bewegen sich schneller als warme Fronten und warme Okklusionen, da die dichte Luft hinter ihnen die wärmere Luft heben und schieben kann. Berge und Wasserkörper können die Bewegung und Eigenschaften von Fronten außer atmosphärischen Bedingungen beeinflussen.[2] Wenn der Dichtekontrast hat sich zwischen den Luftmassen verringer Windgeschwindigkeit bekannt als a Shearline. Dies ist am häufigsten über dem offenen Ozean.
Bergeron -Klassifizierung von Luftmassen
Das Bergeron Die Klassifizierung ist die am weitesten verbreitete Form der Luftmassenklassifizierung. Luftmassenklassifizierungen werden durch drei Buchstaben angezeigt. Der erste Brief beschreibt seine Feuchtigkeit Eigenschaften, mit C für kontinentale Luftmassen (trocken) und M für maritime Luftmassen (feucht). Der zweite Buchstabe beschreibt die Thermal- charakteristisch für seine Quellregion: t für tropisch, P für Polar-, A für Arktis oder Antarktis, M für Monsun, E für Äquatorialund s für überlegene Luft (trockene Luft, die durch einen signifikanten Aufwärtshub in der Atmosphäre gebildet wird). Der dritte Buchstabe bezeichnet die Stabilität der Atmosphäre. Wenn die Luftmasse kälter als der Boden darunter ist, ist sie mit k gekennzeichnet. Wenn die Luftmasse wärmer ist als der Boden darunter, ist sie mit w.[3][4] Fronten getrennte Luftmassen verschiedener Arten oder Ursprünge und befinden sich entlang Trogs von niedriger Druck.[5]

Oberflächenwetteranalyse

2. Warm vorne;
3. Stationäre Front;
4. verschlossener Front;
5. Oberflächenrog;
6. Squall/Scherlinie;
7. trockene Linie;
8. Tropenwelle;
9. Trowal
Eine Oberflächenwetteranalyse ist eine spezielle Art von Art von Wetterkarte Dies bietet eine Spitzenansicht von Wetterelementen über einen geografischen Bereich zu einer bestimmten Zeit, die auf Informationen von bodengestützten Wetterstationen basiert.[6] Wetterkarten werden erstellt, indem die Werte relevanter Größen wie z. Meeresspiegel Druck, Temperatur, und Wolkendecke auf a Geografische Karte um zu finden synoptische Skala Merkmale wie Wetterfronten.[7] Oberflächenwetteranalysen haben spezielle Symbole, die Frontalsysteme, Wolkenabdeckung, zeigen, Niederschlag, oder andere wichtige Informationen. Zum Beispiel eine H kann einen Hochdruckbereich darstellen, was ein faires oder klares Wetter impliziert. Ein L Andererseits kann niedriger Druck dargestellt, der häufig die Niederschläge begleitet und Stürme. Niedriger Druck erzeugt auch Oberflächenwinde, die aus Hochdruckzonen stammen und umgekehrt. Verschiedene Symbole werden nicht nur für Frontalzonen und andere Oberflächengrenzen auf Wetterkarten verwendet, sondern auch für das gegenwärtige Wetter an verschiedenen Stellen auf der Wetterkarte dargestellt. Zusätzlich helfen Niederschlagsbereiche bei der Bestimmung des Frontalyps und des Frontalortes.[6]
Typen
Innerhalb der Meteorologie werden zwei verschiedene Bedeutungen verwendet, um das Wetter in einer Frontalzone zu beschreiben. Der Begriff "Anafront" beschreibt Grenzen, die Instabilität zeigen, was bedeutet Niederschlag. Ein "Katafront" ist schwächer und bringt kleinere Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen sowie begrenzte Niederschläge.[8]
Kaltfront
Eine kalte Front befindet sich entlang und an den Grenzen der warmen Seite eines dicht gepackten Temperaturgradienten. In den Oberflächenanalyse -Diagrammen ist dieser Temperaturgradient in sichtbar Isothermen und kann manchmal auch identifiziert werden Isobars Da kalte Fronten oft mit einer Oberfläche übereinstimmen Trog. Bei Wetterkarten ist die Oberflächenposition der kalten Front durch eine blaue Linie mit Dreiecken gekennzeichnet, die in die Richtung zeigen, in die kalte Luft fließt und sie an der Vorderkante der kühleren Luftmasse platziert wird.[2] Kaltfronten bringen oft Regen und manchmal schwer Gewitter auch. Kältefronten können schärfere und intensivere Wetteränderungen erzeugen und sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, die bis zu doppelt so schnell ist wie warme Fronten, da kalte Luft dichter als warme Luft ist und die warme Luft vor der Grenze schieben. Die Hebebewegung erzeugt oft eine schmale Linie von Duschen und Gewitter Wenn genug Feuchtigkeit ist vorhanden, als die aufgehobene feuchte, warme Luft kondensiert. Das Konzept der kälteren, dichten Luft "Keil" unter der weniger dichten wärmeren Luft ist zu simpel.[9] Da ist die Aufwärtsbewegung wirklich Teil eines Wartungsprozesses für geostrophisch Gleichgewicht auf der rotierenden Erde als Reaktion auf Frontogenese.
Warme Vorderseite
Warme Fronten befinden sich an der Vorderkante einer homogenen Vorrückung warme Luftmasse, die sich am äquatorischen Rand des Gradienten in Isothermen befindet, und liegen in breiteren Tänen mit niedrigem Druck als kalte Fronten. Eine warme Front bewegt sich langsamer als die kalte Front, die normalerweise folgt, weil kalte Luft dichter und schwerer zu heben von der Erdoberfläche heben.[2]
Dies erzwingt auch, dass die Temperaturunterschiede über warme Fronten breiter sind. Wolken, die vor der warmen Front erscheinen, sind meistens stratiformund Regenfälle steigen allmählich zunehmend, wenn sich die Front nähert. Nebel kann auch vor einem warmen Frontalpassy auftreten. Das Löschen und Erwärmen ist nach dem Frontalpassy normalerweise schnell. Wenn die warme Luftmasse instabil ist, können Gewitter in die stratiformen Wolken vor der Vorderseite eingebettet sein, und nach dem Frontalpassy können Gewitter noch fortgesetzt werden. Bei Wetterkarten ist die Oberflächenstelle einer warmen Front mit einer roten Linie von Halbkreisen gekennzeichnet, die in die Richtung zeigen, in die die Luftmasse fährt.[2]
Okklusion

Ein Okklusion wird gebildet, wenn eine kalte Front eine warme Front überholt,[10] und bildet sich normalerweise um reife Niederdruckbereiche, einschließlich Zyklone.[2] Die kalte und warme Fronten krümmen sich natürlich in den Punkt der Okklusion, der auch als dreifacher Punkt bekannt ist.[11] Es liegt in einem scharfen Trog, aber die Luftmasse hinter der Grenze kann entweder warm oder kalt sein. Bei einer kalten Okklusion ist die Luftmasse, die die warme Front überholt, kühler als die kalte Luftmasse, die von der warmen Front und Pflügen unter beiden Luftmassen zurückgeht. In einer warmen Okklusion ist die kalte Luftmasse, die die warme Front überholt, wärmer als die kalte Luftmasse, die von der warmen Front zurückgeht und über die kältere Luft reitet, während die warme Luft angehoben wird.[2]
Eine Vielzahl von Wetter ist entlang einer verdeckten Front mit Gewittern möglich, aber normalerweise ist ihr Durchgang auch mit einer Trocknung der Luftmasse verbunden. In der Okklusion der Front bringt eine Luftzirkulation warme Luft nach oben und sendet Entwürfe von kalter Luft nach unten oder umgekehrt abhängig von der Art der Okklusion, die die Front erlebt. Niederschläge und Wolken sind mit dem verbunden TrowalDie Projektion auf der Erdoberfläche der Zunge der warmen Luft in der Luft bildete sich während des Okklusionsprozesses der Depression oder des Sturms.[12]
Auf einer Wetterkarte sind verschlossene Fronten durch eine lila Linie mit abwechselnden Halbkreisen und Dreiecken angezeigt, die in eine Fahrtrichtung zeigen.[2] Die Trowal wird durch eine Reihe von blauen und roten Anschlusslinien angezeigt.
Warmer Sektor
Das warmer Sektor ist eine oberflächennahe Luftmasse dazwischen Warme Vorderseite und die Kaltfront, normalerweise auf der Äquatorseite von einem gefunden Extratropischer Zyklon. Mit seinem warmen und feucht Eigenschaften, diese Luft ist anfällig für konvektive Instabilität und kann aufrechterhalten Gewitter, besonders wenn er von der vorrückenden Kaltfront angehoben wird.
Stationäre Front
A Stationäre Front ist eine nicht bewegende (oder bestandene) Grenze zwischen zwei Luftmassen, von denen keiner stark genug ist, um den anderen zu ersetzen. Sie neigen dazu, über längere Zeiträume im Wesentlichen im gleichen Bereich zu bleiben, insbesondere mit parallelen Windanweisungen;[13] Sie bewegen sich normalerweise in Wellen, aber nicht beharrlich.[14] Es gibt normalerweise eine breite Temperaturgefälle hinter der Grenze mit größerer Abstand Isotherme Verpackung.
Auf einer stationären Front findet sich eine große Auswahl an Wetteren, aber normalerweise werden dort Wolken und längere Niederschläge gefunden. Stationäre Fronten lösten sich entweder nach mehreren Tagen auf oder verwandeln Sie sich in Scherleitungen, können sich jedoch in eine kalte oder warme Front verwandeln, wenn sich die Bedingungen in hohem Hinsicht ändern. Stationäre Fronten sind auf Wetterkarten mit abwechselnden roten Halbkreisen und blauen Spikes markiert, die sich gegenseitig entgegensetzen, was auf keine signifikante Bewegung hinweist.
Wenn sich stationäre Fronten in der Skalierung kleiner machen und die Temperatur stabilisieren und sich zu einer schmalen Zone degenerieren, in der sich die Windrichtung erheblich über einen relativ kurzen Abstand ändert, werden sie als Shearlines bekannt.[15] Eine Scherlinie wird als eine Linie von roten Punkten und Strichen dargestellt.[2] Stationäre Fronten können für einen langen Zeitraum leichte Schnee oder Regen bringen.
Trockene Linie
Ein ähnliches Phänomen wie eine Wetterfront ist das trockene Linie, was die Grenze zwischen Luftmassen mit signifikanten ist Feuchtigkeit Unterschiede statt Temperatur. Wenn der Westerlies Erhöhen Druck wird sich gegen den Wind von Nord -Süd -orientierten Bergketten bilden, was zur Bildung eines Lee -Trogs führt. In der Nähe der Oberfläche bei Tageslicht ist warme feuchte Luft dichter als trockene Luft mit größerer Temperatur, und daher die warmen, feuchten Luftkeile unter der trockeneren Luft wie eine kalte Front. In höheren Höhen ist die warme feuchte Luft weniger dicht als die kühlere trockene Luft und die Grenzneigung kehrt sich um. In der Nähe der Umkehrung in der Luft, Unwetter ist möglich, insbesondere wenn eine Okklusion oder ein dreifacher Punkt mit einer kalten Front gebildet wird.[16] Eine schwächere Form der trockenen Linie, die häufiger zu sehen ist, ist der Lee -Trog, der schwächere Unterschiede in zeigt Feuchtigkeit. Wenn Feuchtigkeitsbecken an der Grenze während der warmen Jahreszeit poliert werden, kann es im Mittelpunkt des Tages stehen Gewitter.[17]
Die trockene Linie kann überall auf der Erde in Regionen vorkommen Wüste Bereiche und warme Meere. Die südlichen Ebenen westlich der Mississippi in dem Vereinigte Staaten sind ein besonders bevorzugter Ort. Die trockene Linie bewegt sich normalerweise tagsüber und nachts nach Westen nach Osten. Eine trockene Linie wird abgebildet Nationaler Wetterdienst (NWS) Oberflächenanalysen als Orangenlinie mit Jakobsmuscheln, die in den feuchten Sektor gerichtet sind. Trockenleitungen sind eine der wenigen Oberflächenfronten, an denen die angegebenen Pips nicht unbedingt die Bewegungsrichtung widerspiegeln.[18]
Squall Line

Organisierte Bereiche der Gewitteraktivität verstärken nicht nur bereits bestehende Frontalzonen, sondern können auch aktiv die kalten Fronten in einem Muster überschreiten, in dem sich der obere Strahlstrahl mit dem Ergebnis in zwei Bäche auseinander spaltet Mesoskaliger konvektives System (MCS) Bilden Sie sich am Punkt der oberen Ebene im Windmuster, das nach Süden in den warmen Sektor parallel zu Dickungslinien auf niedriger Ebene läuft. Wenn die Konvektion stark und linear oder gekrümmt ist, wird der MCS als Streiklinie bezeichnet, wobei das Merkmal an der Vorderkante der signifikanten Windverschiebung und des Druckanstiegs platziert ist.[19] Noch schwächere und weniger organisierte Bereiche von Gewittern führen zu lokal kühleren Luft und höheren Drücken. Vor dieser Art von Aktivität existieren keine Abflussgrenzen, was später am Tag als Schwerpunkt für zusätzliche Gewitteraktivität dienen kann.[20]
Diese Merkmale werden in der warmen Jahreszeit in den USA häufig auf Oberflächenanalysen abgebildet und liegen in Oberflächentägern. Wenn sich die Grenzen oder Squalle -Linien über trockene Regionen auswirken, a HaboB kann resultieren.[21] Squalle -Linien werden auf NWS -Oberflächenanalysen als abwechselnde Muster von zwei roten Punkten und einem Armaturenbrett mit SQLN oder Squall -Linie dargestellt, während die Abflussgrenzen als Trogs mit einer Beschriftung der Abflussgrenze dargestellt werden.
Niederschlag erzeugt

Fronten sind die Hauptursache für erhebliches Wetter. Konvektiver Niederschlag (Duschen, Gewitterhohen, starker Regen und damit verbundenes instabiles Wetter) werden durch die Lufthöhle und Kondensation von Wolken durch die Bewegung der kalten Front oder kalte Okklusion unter einer Masse wärmerer, feuchter Luft verursacht. Wenn die Temperaturunterschiede der beiden beteiligten Luftmassen groß sind und die Turbulenz aufgrund von extrem Windschere und die Anwesenheit eines starken Jet-Stream, "Wolken rollen" und Tornados kann auftreten.[22]
Im warmen Jahreszeit, Lee Troughs, Brise, Abflussgrenzen und Okklusionen können zu einer Konvektion führen, wenn genügend Feuchtigkeit verfügbar ist. Orographischer Niederschlag wird durch die Heben von Luft ausfällt, die durch Luftstrahlen über Gelände wie Berge und Hügel bewegt werden. Es kann manchmal vor warmen Fronten auftreten, die sich nach Norden nach Osten des Berggeländes bewegt. Die Niederschläge an warmen Fronten sind jedoch relativ stabil, wie bei leichtem Regen oder Nieselregen. Nebel, manchmal umfangreich und dicht, tritt häufig in Gebieten vor dem Warmarmen vor.[23] Obwohl nicht alle Fronten Niederschläge oder sogar Wolken produzieren, weil Feuchtigkeit in der Luftmasse vorhanden sein muss, die angehoben wird.[1]
Bewegung
Fronten werden im Allgemeinen von geleitet von Winde in die Luft, aber bewege dich nicht so schnell. Kalt und verschlossene Fronten in der nördlichen Hemisphäre reisen normalerweise von Nordwesten nach Südosten, während sich warme Fronten mit der Zeit mehr stangen. In der nördlichen Hemisphäre bewegt sich eine warme Front von Südwesten nach Nordosten. In der südlichen Hemisphäre ist das Gegenteil wahr; Eine kalte oder verschluckte Front bewegt sich normalerweise von Südwesten nach Nordosten, und eine warme Front bewegt sich von Nordwest nach Südosten. Die Bewegung wird größtenteils durch die Druckgradientenkraft (horizontale Unterschiede im atmosphärischen Druck) und die Corioliskraft, was verursacht durch Erde's dreht sich über seine Achse. Frontalzonen können durch geografische Merkmale wie Berge und große Körper mit warmem Wasser verlangsamt werden.[2]
Siehe auch
- Zyklogenese
- Extratropischer Zyklon
- Norwegisches Zyklonmodell
- Oberflächenwetteranalyse
- Trog (Meteorologie)
- Antizyklonischer Sturm
- Warme Vorderseite
- Kaltfront
- Hadley -Zelle
- Atmosphärische Zirkulation
- Atmosphäre der Erde
Verweise
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Weitere Lektüre
- Monmonier, Mark S. (1999). Luft scheinbar: Wie Meteorologen das Wetter lernten, vorherzusagen und dramatisieren. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-53422-7.