Tiefdruckgebiet (Zyklone)

 

Mit diesem kleinen Artikel hier möchte ich euch eines der Elemente näher bringen, die unser Wetter in Mitteleuropa ständig prägen und beeinflussen. Es handelt sich dabei um Tiefdruckgebiete, welche meist ihren Weg aus westlichen Richtungen zu uns antreten und unser Wetter entscheidend prägen. Hier geht es um sogenannte dynamische Tiefdruckgebiete (auch Zyklone) genannt. Es gibt noch weitere Arten von Tiefdruckgebieten die Höhen- und Bodentiefs genannt werden. Um diese geht es hier jetzt nicht. Im oberen Bereich des Artikels möchte ich euch in Kurzfassung entgegenbringen, welche Sektoren es bei einem Tiefdruckgebiet gibt und welche Wettererscheinungen man dort beobachten kann. Vielleicht ist es für euch dann schon bald möglich, die Warmfront eines Tiefs zu erkennen wenn ihr nur zum Himmel hochschaut. Weiter unten folgt das Ganze dann noch ausführlicher, sodass jeder selbst entscheiden kann ob er / sie tiefer in die Materie einsteigen will oder nicht. Nun dann fangen wir mal an mit etwas Allgemeinem.

Tiefdruckgebiete werden auch als Zyklone oder eben Tiefs bezeichnet und sie entstehen in der Regel in der sogenannten Frontalzone, wo polare kühlere Luft aus Norden auf wärmere und feuchte Luft aus dem subtropischen Raum trifft. Da bei uns die allgemeine Windströmung von West nach Ost verläuft, kommen Tiefdruckgebiete im Normalfall aus westlicher Richtung auf unsere Region zu. Ein weiterer wichtiger Fakt den man unbedingt braucht um Tiefdruckgebiete und deren Ablauf nachvollziehen zu können, ist die Tatsache das sich diese um den sogenannten Tiefkern gegen den Uhrzeigersinn drehen. Der Tiefkern ist der Bereich mit dem geringsten Luftdruck, wohingegen von ihm ausgehend in alle Himmelsrichtungen der Luftdruck wieder zunimmt. Zusätzlich zum Tief gibt es noch die Unterteilungen in Sturmtief (Windgeschwindigkeit von 75-117 km/h) und Orkantief (Windgeschwindigkeiten jenseits der 117 km/h). In unseren Breiten befindet sich das Hauptwindfeld (Bereich wo die stärksten Windgeschwindigkeiten erreicht werden) typischerweise südlich des Tiefkerns, wobei im Tiefkern im Vergleich dazu oft nahezu Windstille herrscht. Wir wollen uns nun einmal den Aufbau eines Tiefdruckgebietes ansehen, wie es bei uns häufiger vorkommt mit seinem Frontensystem und an diesem mal exemplarisch darstellen, welche Vorgänge dort grob vor sich gehen. Dies werden wir nun machen, indem wir einfach mal von Ost nach West fahren (siehe Bildpositionen 1 – 9).

 

 

Eine Fahrt durch die Sektoren eines Tiefdruckgebietes

Kurze Bildbeschreibung: Zugegeben wirkt das Bild zunächst etwas chaotisch, aber so schlimm ist es gar nicht. Oben links sehen wir einen Kreis mit einem T in der Mitte, welcher den Kern des Tiefdruckgebietes markiert. Die schwarzen Pfeile im Bild markieren die jeweiligen Windrichtungen = gegen den Uhrzeigersinn um den Kern herum. Der grüne dünne Pfeil der durch den Tiefkern geht, markiert die beispiehafte Zugbahn des Tiefs. Das Frontensystem besteht aus dem lila Arm (Okklusion / OF), dem roten Arm (Warmfront / WF) sowie dem blauen Arm (Kaltfront / KF). Die Wolken sind mit weißer Farbe dargestellt, Niederschlag mit beispielhafter Intensivität in den Blautönen. Die drei Farben (Orange, Rot und Blau) markieren die jeweiligen Luftmassen vor der Warmfront, im Warmsektor und im Kaltsektor. Grafik © Frank Rinas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ausgangspunkt auf unserem Weg durch das Frontensystem ( 1 )

Wir werden nun eine kleine Fahrt von Ost nach West durch die einzelnen Sektoren, mit einer jeweils möglichst kurzgehaltenen Beschreibung zu den Geschehnissen und Eindrücken, machen.
Sagen wir, dass wir uns in der Mitte von Deutschland befinden und einfach mal nach Westen fahren. Durch die Ostwärtsbewegung des Tiefs, kommen uns die Sektoren natürlich auch etwas entgegen. Wir befinden uns nun also im orange markierten Bereich (Position 1), wo sich eine halbwegs warme Luft zur Zeit hält – sagen wir mal beispielsweise mit +17°C. Der Himmel zeigt sich noch wolkenlos und wir genießen den strahlenden Sonnenschein. Wind weht so gut wie keiner.

 

 

 

Die Warmfront ( 2 – 3 )            

Während wir nun weiter nach Westen fahren, sehen wir am Horizont bereits erste schleierhafte Wolken, die sich nun zunehmend über den westlichen Himmel ausbreiten. Diese Wolken sind in den höheren Luftschichten vorhanden und haben eine fasrige, teils schleierhafte Struktur. Sie gelten als Vorboten von Wetterverschlechterung und werden auch Cirren genannt. Je weiter wir nach Westen desto mehr von den Cirren-Wolken überqueren uns (Position 2). Die Wolken werden nun zunehmend dichter und die Sonne erscheint leicht milchig durch die Wolkendecke, die mittlerweile aus Stratuswolken besteht. Ein Blick auf unser Barometer (Luftdruckmessgerät) zeigt, dass der Luftdruck nun bereits ganz leicht gesunken ist. Die Wolken sind hier mittlerweile so verdichtet (Position 3), dass leichter Regen einsetzt. Es gibt viele Warmfrontbereiche wo es nicht viel regnet, teils kann es aber ordentlichen Landregen oder sogar schauerartig verstärkten Niederschlag geben. Unser Thermometer zeigt eine leicht steigende Temperatur, sodass wir mittlerweile immerhin schon 18,5°C haben. Zudem erkennen wir auf der Windanzeige, dass der Wind nun aus südwestlicher Richtung kommt und ein wenig zugenommen hat.

 

         

 

 

 

Der Warmsektor ( 4 – 5 )

Nun haben wir also die Warmfront hinter uns gelassen und sehen bereits Auflockerungen vor uns. Der Regen hat aufgehört und es weht ein angenehm milder Wind aus südwestlicher Richtung. Nachdem wir nun eine Weile weiter nach Westen gefahren sind, scheint bereits wieder die Sonne bei aktuellen +20°C (Position 4). Der Luftdruck fällt aktuell weiterhin, nicht besonders schnell aber konstant. Die teils milchige und dichte Bewölkung haben wir nun östlich hinter uns gelassen und über uns befinden sich zur Zeit nur leicht gequellte Cumulus-Wolken. Niederschlag ist nun aber erst einmal keiner mehr in Sicht, sodass wir beruhigt das Verdeck zum Sonne genießen öffnen können. Wir befinden uns nun mitten im Warmsektor des Tiefs, zwischen Warmfront und der westlich folgenden Kaltfront (Position 5) und die Temperatur steigt konstant weiter auf aktuelle +21,8°C. Weiterhin leicht fallender Luftdruck.

 

 

 

Mögliche Konvergenzlinien ( 6 )

Weiter geht unsere Fahrt nach Westen wo wir uns nun allmählich der Kaltfront nähern. Zuvor fallen uns aber kräftig aufquellende Wolken auf, die auf dem Niederschlagsradar bereits kräftige Signale zeigen. Auf den Modellkarten suchen wir nach der Ursache für diese Wetterentwicklungen, da die Kaltfront ja noch deutlich weiter im Westen von uns liegt. Wir finden heraus, dass es sich um eine Konvergenzlinie handelt. Dies sind Bereiche, wo Luft aus unterschiedlichen Richtungen zusammenfließt und diese Bereiche können sehr kleinräumig sein, sind aber oft auch langgezogene linienhafte starke Wetterentwicklungen, welche sich auch zu unwetterartigen Ausmaßen entwickeln können. Es kommt aber nicht vor allen Kaltfronten zu solchen Konvergenzen, sie können jedoch bei Auftreten stärkere Aktivität zeigen als die nachfolgende Kaltfront und sind daher nicht zu unterschätzen. Wir fahren nun bei +23°C näher an eine kräftige Schauer heran (Position 6) und bewundern den starken Niederschlag. Plötzlich ist auch ein Blitz mit nachfolgendem Donner wahrnehmbar, sowie einzelne kräftige Böen. Da es sich hier in diesem Fall zum Glück um eine sehr lokale Gewitterzelle handelt, umfahren wir diese einfach. Der Luftdruck war zwischenzeitlich kurz stärker gefallen, steigt nun nachdem wir die Konvergenzlinie hinter uns gelassen haben aber wieder kurzfristig stärker an, sodass wir fast wieder unseren Normalwert von vor der Konvergenz erreicht haben. Konvergenzlinien können sich auch zunehmend von der Kaltfront entfernen und weiter in den Warmsektor eindringen.

 

                 

 

 

 

Die Kaltfront ( 7 – 8 )         

Am Horizont können wir nun bereits stärkere Bewölkung erkennen, während über uns bei ein paar lockeren Wolken die Sonne scheint. Dieser Effekt ist meistens vor Kaltfronten zu beobachten sodass man hier meist mit etwas Sonne, oder eben nachts auch einem kurzzeitigem Fenster zum Sterne beobachten rechnen kann – garantieren kann man es aber natürlich nie. Mit dem Teleskop sollte man dann aber natürlich auch genau das Regenradar im Auge behalten. Wir befinden uns jetzt hier nur noch etwas östlich der herannahenden Kaltfront (Position 7) und die dichteren Wolken im Westen reichen nun bis in den Zenit nach oben. Die Temperatur ist mittlerweile auf +25,8°C etwas schneller gestiegen, denn die Warmluftzufuhr aus Südwesten hat noch etwas zugenommen. Der Luftdruck fällt übrigens wieder und nimmt mit Annäherung an die Kaltfront etwas schneller ab. Am westlichen Horizont sehen wir deutlich dunklere Bewölkung und wir gucken uns das Ganze doch mal auf dem Niederschlagsradar und dem Satellitenbild an. Das Satellitenbild zeigt eine dichte aber doch gut begrenzte Wolkenlinie die sich vom Tiefkern erstreckt (hier auf dem obigen Bild vom östlichen Großbritannien über den Ärmelkanel und den Nordwesten von Frankreich). Das Niederschlagsradar zeigt hier deutliche Niederschlagssignale, die sich meist entlang oder unmittelbar hinter der Kaltfront bilden. Gewittrige Aktivität kann auch bei Kaltfrontpassagen besonders im Sommer vorkommen, wo es dann teils auch unwetterartig zugehen kann. Wir fahren nun weiter und erreichen bald die Kaltfront (Position 8), wo der Luftdruck sein (für unsere Position) Minimum erreicht. Anschließend beginnt dieser sofort wieder an zu steigen. Die Temperatur ist vor dem nun aufkommenden lokal starken Niederschlag noch auf +26°C gestiegen, wobei sie sich nicht lange so halten wird. Bei der entsteht ebenfalls wieder eine weiträumige Konvergenz, die entlang dem Zusammenfluss von kühlerer Luft aus Nordwest-West und der aus Südwesten heranströhmenden Luft entsteht. Unsere Windanzeige zeigt nun teils kräftige Windböen, die nun anstatt aus Südwest eher aus Nordwest kommen. Der starke Regen und die einfließende kühlere Luft haben die Temperatur schon nach einigen Minuten auf +15,5°C runtergekühlt. Nach einiger Zeit wird es wieder deutlich heller und die Kaltfrontbewölkung zieht östlich von uns ab. Zurück bleibt ein sehr aufgelockerter Himmel mit toller Fernsicht und ein weiterhin böiger Wind, der deutlich kühler ist als zuvor. Blickt man nun an den Himmel, kann man oft hohe stark strukturierte und fasrige Wolken erkennen. Diese verdeutlichen den Zustrom deutlich kühlerer Luftmassen. Dies hier beschreibt den mit am häufigsten Ablauf bei einer Kaltfrontpassage in unserer Region, wobei es auch noch andere Kaltfronten gibt, die zum Beispiel deutlich weniger Wolken und teils keinen Niederschlag produzieren.

 

         

 

 

 

Der Kaltsektor ( 9 )

Hinter der Kaltfront genießen wir nun also bei nur locker bewölktem Himmel die Sonne, auch wenn die uns umgebende Temperatur doch deutlich gesunken ist. Der Luftdruck steigt nun immer weiter an und auch der böige kühle Wind bleibt bestehen. Durch die vorherangegangene Kaltfrontpassage ist die Luft labil geschichtet, was wir aber erst am morgigen Tag besonders merken werden da die Sonne nun erst einmal untergeht. Die nachfolgende Nacht ist sternenklar und die Luft kühlt sich auf sehr frische +9°C ab. Durch die Bewegung in den Luftschichten durch den vorherrschenden Wind ist das Seeing für den astronomischen Bereich so mittelmäßig, denn nur wolkenloser Himmel ist leider nicht alles was man für perfekte Bedingungen braucht. Am nächsten Morgen werden wir von der Sonne geweckt, doch schon am Vormittag sind erste noch flachere Quellwolken zu sehen. Mit zunehmender Erwärmung der Gegend durch die Sonneneinstrahlung verdampft / kondensiert das auf den Boden geregnete Wasser zunehmend und die Wolken werden immer mächtiger (Position 9). Es dauert nicht lange (wir haben kurz nach Mittag) und dann sind auf dem Niederschlagsradar erste Niederschlagssignale zu erkennen und die Schauer nehmen oft Einzelpositionen ein, können aber auch teils etwas linienhaft strukturiert sein. Wir fahren bei noch leicht steigendem Luftdruck näher an eine Schauer heran und merken schnell das sogar Graupel aus ihr fällt. Der Wind weht mit starken und kalten Böen und plötzlich ist auch wieder ein Donner zu hören. Je nachdem wie kühl die auch in der Höhe eingeflossen ist (bei sehr kalter Luft spricht man von Höhenkaltluft), kann es für recht starke Schauern oder auch Gewitter reichen, die je nach Jahreszeit auch mit Graupel oder sogar Schneefall einhergehen können. Wir fahren durch die Schauer und blicken dann zurück auf den leicht weißlichen Niederschlagskern, was auf Graupel hindeutet und erblicken einen wunderschönen Regenbogen. Hier endet nun unsere Fahrt durch die Sektoren dieses beispielhaften Tiefdruckgebietes.

 

         

 

 

Bitte beachtet aber, dass es sich hier um ein exemplarisches Beispiel handelt, wobei die Temperaturen frei erfunden aber durchaus realistisch sind. Nicht jede Passage eines Tiefs läuft derart ab, aber die Grundbeobachtungen und Wetterentwicklungen sind eingebaut.

 

 

 

Eine weitere Frontenart – die Okklusion         

Eine weitere Art von Front die in der Karte oben zu sehen ist, beschreibt die Okklusion. Da sich eine Kaltfront schneller bewegt als eine Warmfront (Warmfront gleitet ständig auf kühlere Luft auf und verlangsamt sich dadurch), holt die Kaltfront diese irgendwann ein. Dieser Vorgang beginnt vom Tiefkern aus wie es auch das veranschaulichende Bild darstellt und verlängert sich von hier aus dann zunehmend. Dabei wird dann die bodennahe Warmluft zunehmend in die Höhe gebracht, durch die schwerere nachfolgende kühle Luft der Kaltfront. Somit wird der Warmsektor zunehmend kleiner und verschwindet irgendwann. Wenn die Kaltfront die Warmfront eingeholt hat, ist die Okklusion(sfront) entstanden, die oft auch Mischfront genannt wird. Hier kommt es oft zu geringeren Temperaturunterschieden und auch der Wind weht nicht ganz so kräftig. Es kann aber auch noch zu starken Regenfällen kommen, die auch hier von einzelne Gewittern begleitet werden können.

 

 

 

 

 

Das Tiefdruckgebiet – eine etwas ausführlichere Beschreibung

Tiefdruckgebiete, die auch als Zyklone oder einfach Tiefs bezeichnet werden, sind Gebiete tiefen Luftdrucks die das gesamte Jahr unser Wetter mit beeinflussen. Man unterscheidet innerhalb der Tiefdruckgebiete noch in Sturmtiefs (Windgeschwindigkeiten von 9-11 Beaufort / 75-117 km/h) oder auch Orkantiefs (Windgeschwindigkeiten ab 12 Beaufort / 117 km/h). Bei Hurrikans handelt
es sich auch nur um Tiefdruckgebiete, die sich über großen Wasserflächen mit Temperaturen von über +25°C bilden und enorme Ausmaße annehmen können. Da der Nordatlantik nicht so warm ist, können diese sich dort auch nicht bilden.

Tiefdruckgebiete entstehen in der sogenannten Frontalzone, wo warme subpolarische Luft aus Süden auf kühlere polare Luft aus dem Norden trifft und sich eine sogenannte Polarfront ausbildet. Diese Polarfront ist eine Art klimatische Front, in der die Verwirbelungen der beiden Luftmassen stattfinden. Hier entstehen dementsprechend auch die meisten Tiefdruckgebiete. Da Kaltluft schwerer ist drückt diese gegen die leichtere Warmluft und zwingt diese zum Aufsteigen, wodurch sich die weiträumigen Wolkenbildungen eines Tiefs erklären. Ein steuerndes Element, welches ebenfalls an der Frontalzone zu finden ist, ist das sogenannte Islandtief, der Gegenspieler des Azorenhochs. Die Frontalzone ist in den Wintermonaten etwas südlicher als in den Sommermonaten, sodass hier die kühlere Polarluft öfter bis zu uns nach Mitteleuropa vordringen kann. Im Sommer ist uns im Gegensatz dazu natürlich die wärmere Luft durch die eher nördlich ausgerichtete Frontalzone näher und beeinflusst unsere Temperaturen häufiger.

Tiefdruckgebiete drehen sich auf unserer Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn (auf der Südhalbkugel mit dem Uhrzeigersinn) und kommen meist von Westen mit Zugrichtung nach Osten, da dies in unseren Breiten die allgemeine Windströmung ist. Luftmassen in unserer Atmosphäre sind aufgrund von Temperaturen, Druckunterschieden und der Erddrehung dauerhaft in Bewegung. Die Drehung des Tiefs erfolgt durch die auftretende Coroliskraft, welche nichts anderes ist als die Windkraft welche die Erde bei ihrer Drehung um die eigene Achse erzeugt und wodurch die sich bewegende Luftmassen auf der Nordhalbkugel in Bewegungsrichtung nach rechts abgelenkt wird (sehr vereinfacht erklärt). Weitere Merkmale eines Tiefdruckgebietes ist die Wanderung mit der Höhenströmung sowie der Fakt das am Boden Luft in das Tief hineinfließt, kondensiert und für Wolkenbildung sorgt. In großer Höhe fließt dagegen Luft aus dem Tief ab, was stärker abläuft als der Zufluss von Luft.

Nun wollen wir uns mal mit dem groben Aufbau eines Tiefdruckgebietes befassen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um ein Gebiet tiefen Luftdrucks. Charakteristisch ist hier zum Beispiel der Tiefkern, der den tiefsten Druck aufweist. Nach Außen hin nimmt der Luftdruck von hier aus in alle Richtungen wieder zu. Man kann so auch erkennen ob sich ein Tief verstärkt oder abschwächt, denn sinkt der Kerndruck so verstärkt es sich und steigt der Kerndruck schwächt es sich zunehmend ab. Eine Verstärkung findet meist bei Positionen über größeren Wasserflächen statt (Atlantik, oder sogar über dem Ärmelkanal) da hier viel Feuchtigkeit aufgenommen werden, wohingegen über Landflächen in der Regel eine zunehmende Abschwächung zu beobachten ist. Da sich die Tiefs im Normalfall von Westen her nähern, spricht man bei der östlichen Tiefseite auch von der Vorderseite. Diese erreicht uns meist zuerst, wohingegen die westliche Tiefseite dementsprechend als Rückseite bezeichnet wird, da diese uns ja erst erreicht wenn der Tiefkern östlich von uns liegt.

Erreicht uns ein Tiefdruckgebiet erleben wir zudem verschiedene “Phasen” während der Tiefkern sich uns nähert und dann wieder von uns entfernt. Dabei handelt es sich um die Warmfront mit anschließendem Warmsektor, mögliche vorlaufende Konvergenzlinien die vor der dann folgenden Kaltfront auftreten können sowie hinter der Kaltfront ein Kaltsektor, den man auch oft als Rückseitenwetter bezeichnet. Holt die Kaltfront die Warmfront ein (mehr dazu weiter unten) kann es auch anstatt zwei Fronten (Warm- und Kaltfront) zu einer Frontpassage kommen, der sogenannten Okklusion(sfront).

 

 

Wir wollen uns nun einmal die einzelnen Begriffe und deren Auswirkungen auf das Wetter genauer ansehen:

 

Warmfront    

Eine Warmfront ist sehr häufig das erste Element, welches uns erreicht. Bevor uns diese erreicht kann man bereits sogenannte Cirrus-Wolken beobachten, welche sich in großer Höhe als fasrige / schleierförmige Wolken zeigen. Diese kündigen eine Wetterveränderung an, denn erste wärmere und feuchtere Luft ist bereits durch Aufgleiten in die höheren Luftschichten gelangt. Das liegt daran das hier warme Luft aus den subtropischen Regionen aus Süd/Südwest durch die Luftbewegung um den Tiefkern (gegen den Uhrzeigersinn) zu uns gebracht wird. Da die warme Luft deutlich feuchter ist als die hier liegende etwas kühlere Luft, gleitet die Warmluft auf diese dann auf. Im Grenzbereich kondensiert die warme Luft zu Wasserdampf aus, kühlt zunehmend ab und steigt weiter in die Höhe. Der Luftdruck ist vor der ankommenden Warmfront meist konstant, beginnt dann leicht zu fallen. Trotz etwas dichter werdenden Wolken kommt es zunächst zu keinem Niederschlag.

Im Bereich der Warmfront findet dann ein ständiges Aufsteigen warmer feuchter Luft statt, die mit zunehmender Höhe abkühlt. Dabei wird die vorhandene Stratusbewölkung immer dichter und es kann zu Landregen kommen, der sich als nicht zu intensiv aber teils über einen längeren Zeitraum anhaltend kennzeichnen lässt. Manchmal kann es aber bereits auch hier zu stärkeren Regen- oder im Winter eben Schneefällen kommen. Im Sommer sind hier manchmal auch einzelne sogenannte Warmlufteinschubgewitter möglich. Die Temperatur steigt hier nun etwas an und der Luftdruck sinkt weiterhin leicht. Der Wind weht hier nun im bei uns häufigsten Fall konstant aus Süd-Südwest. Die Warmfront verliert durch die ständigen Aufgleitvorgänge zunehmend an Geschwindigkeit und wird irgendwann von der Kaltfront eingeholt, was zu einer Okklusion (siehe weiter unten) führt.

 

Zu beobachtende ErscheinungenWarmfront: Vor der Warmfront sind bereits Cirrus-Wolken (weiß, hohe Luftschicht, fasrig/schleierhaft) zu erkennen. Danach folgen immer dichter werdende Stratuswolken (milchig um die Sonne) und der Luftdruck beginnt langsam mit Erreichen der Warmfront zu sinken. Temperatur hier nun leicht ansteigend und einsetzender Landregen, teils auch bereits kräftiger Regen. Der Wind weht nun aus Süd-Südwest, vor der Warmfront meist aus anderen Richtungen.

 

 

 

Warmsektor

Hinter der Warmfront folgt dann der sogenannte Warmsektor. Dabei findet hinter der Warmfront noch ein labiles Aufgleiten durch die neu eingeflossene Luft statt, was dann aber zunehmend nachlässt. Dadurch kommt es vermehrt zur Wolkenauflösung und meist sind nur einzelne Wolkenbänke von eher flacheren Cumulus-Wolken (Stratocumulus / Altocumulus) beobachtbar. Diese sind meist nicht sehr hochreichend, da die Luft stabil geschichtet ist. Die Temperatur steigt hier meist zunehmend weiter etwas an, was durch die Warmluftzufuhr (WLA, Warmluftadvektion) aus südlichen / südwestlichen Richtungen geschieht. Der Luftdruck fällt in diesem Sektor zunehmend und es gibt erst einmal keinen Niederschlag mehr, da die aufgestiegene wärmere Luft auf der Ursprungsluft der Landfläche wieder langsam nach unten abgleitet, wodurch eher eine Wolkenauflösung stattfindet. Oftmals werden bei Stürmen die stärksten Windgeschwindigkeiten im Warmfrontbereich und im Warmsektor berechnet. Da die Luftmasse hier aber eher stabil ist und im Normalfall wenn nur ein geringer Austausch von höheren mit bodennahenden Luftmassen stattfindet, werden hier in der Regel keine deutlichen stärkeren Böen aus höheren Luftschichten herabgemischt da diese in den höheren Luftschichten verbleiben. Die stärksten Winde sind dagegen unmittelbar vor der Kaltfront, mit der Kaltfront und in der labilisierten Luft hinter der Kaltfront zu erwarten.

 

Zu beobachtende ErscheinungenWarmsektor: Auflockernder Himmel mit einzelnen flacheren Cumulus-Wolken, meist leichter Anstieg der Temperatur durch anhaltende Warmluftzufuhr aus Süd-Südwest. Hier fällt kein Niederschlag und der Luftdruck sinkt weiter.

 

 

 

Mögliche Konvergenzlinien

Bei Konvergenzlinien handelt es sich um linienhafte Bereiche, wo Luft zusammenfließt – beziehungsweise eben konvergiert. Wenn diese auftreten sind diese meist vorlaufend der Kaltfront zu beobachten, aber nicht immer leicht einzuschätzen bezüglich ihrer Auswirkung auf die Wettererscheinungen. Auch im Kaltluftsektor sind rückseitig der Wetterfront manchmal Konvergenzlinien auszumachen. Das Aufeinandergleiten der Luftmassen wird hierbei durch ein verstärktes Aufgleiten der Luft ausgeglichen, was für verstärkte Quellwolkenbildung sorgt. Anders als bei den Warm- oder Kaltfronten erfolgt hier keine Temperaturveränderung in allen Luftschichten oder nur eine kurzzeitige bei starken Schauern oder Gewittern. Ein Grund für die Entwicklung von Konvergenzlinien kann neben vorauseilender Höhenkaltluft (besonders in labileren Warmsektoren in den Sommermonaten) auch das Erreichen der Auslösetemperaturen in einem schmalen Gebiet sein. Erwärmt hier nun die Sonne das Gebiet sodass die Auslösetemperatur bodennah erreicht wird steigt diese Luftschicht an (Konvektion) und so bilden sich erste hochreichende Cumuluswolken die dann auch größere Dimensionen annehmen können. Als konvektive Erscheinungen beschreibt man zum Beispiel Schauern oder auch Gewitter. In besonders labiler Luft (Erwärmung der unteren Luftschicht durch wärmeren Boden = labile Luftschicht = zunehmend lebhafter Austausch mit höheren Schichten) können an diesen Linien auch Gewitterlinien (Squall Lines) entstehen, allgemein teils unwetterartige Erscheinungen. Dadurch das im Bereich von Konvergenzlinien die Luft labilisiert wird, können hier auch starke Höhenwinde herabgemischt werden. Vorlaufend der Kaltfront können dabei auch mehrere Konvergenzen entstehen, die sich manchmal dann auch schneller bewegen als die Kaltfront.

Konvergenzlinien sind nicht immer leicht auf Wetterkarten zu erkennen. Man kann diese bei größerer Ausprägung in den Windkarten erkennen, da hier ja Luftströmungen aus unterschiedlichen Richtungen zusammenfließen. Auch am Luftdruck kann man eine Konvergenzlinie erkennen, da der Luftdruck hier dann ja nur im entsprechenden Gebiet kurz stärker abfällt und nach Passage der Linie wieder oft auf den Urpsrungsluftdruck rasch ansteigt. Es konnte schon des Öfteren besonders in den wärmeren Monaten beobachtet werden, dass nach dem Durchgang einer Konvergenzlinie mit starken Schauern oder Gewittern, die nachfolgende Kaltfront oder eben Okklusionsfront mit abgeschwächten Wettererscheinungen ankam und die hier zu erwarteten starken Entwicklungen ausblieben. Dies muss natürlich nicht immer so sein.

 

Zu beobachtende ErscheinungenMögliche Konvergenzlinien: Vergleichsweise kleinräumige starke oft linienhafte konvektive Vorgänge (starke Wolkenbildung), teils sehr hochreichend (Cumulus congestus oder sogar Cumulonimbus). Starke Schauern oder Gewitter möglich, lokale kräftige Böen mit kurzzeitig stärker sinkendem Luftdruck, hinter der Konvergenzlinie wieder kurz stark ansteigend, oft auf den Ursprungswert.

 

 

 

Kaltfront

Nach dem Warmsektor folgt dann die Kaltfront. Diese beschreibt den Bereich, wo die kühlere meist polare Luft auf die am Standort vorhandene warme Luft auftrifft. Aufgrund der Tiefdrehung gegen den Uhrzeigersinn wird diese aus dem Norden, um den linken Bereich des Tiefs gedreht und folgt dann der Warmluft die ja aus dem Süd-Südwesten eingefangen wird. Dies erklärt die entstehende Konvergenz an der Kaltfront, die den Luftmassenwechsel markiert. Da zunächst aus Süd oder Südwest heranströmende warme feuchtere Luft wird von der kälteren Luft erreicht, die ja wiederum aus West, Nordwest oder Nord kommt. Mit der Kaltfront erfolgt also ein Windsprung, der dann aber nachhaltig ist. Durch das Aufeinandertreffen der Luftmassen resultiert ein starkes Aufsteigen der Luftteilchen, welches bis in die hohen Luftschichten wirken kann. Dies sorgt für Wolkenbildung mit erhöhtem Hebungsantrieb und es bilden sich oftmals hochreichende Wolken wie zum Beispiel Cumulonimbus-Wolken. Oftmals sind auch Nimbostratus zu beobachten oder allgemein einzelne Wolkenfetzen.

 

Zu beobachtende ErscheinungenKaltfront: Bevor uns eine Kaltfront erreicht ist es oftmals noch sonnig mit wenigen quellenden Wolken. Der Temperaturanstieg erlebt meist kurz vor dem Erreichen der Kaltfront seinen Höhepunkt, da die Warmluftzufuhr unmittelbar vor der Kaltfront noch einmal verstärkt wirkt. Auch beim Luftdruck ist manchmal ein kurzzeitig stärkeres Abfallen zu erkennen. Erreicht der Luftdruck seinen Minimalwert so hat einen die Kaltfront erreicht. Nachfolgend steigt der Druck wieder an. Mit der Passage der Kaltfront wird es meist deutlich windiger, denn die Luftschichten mischen sich hier und der Wind erlebt einen Richtungssprung auf normalerweise West oder Nordwest bis Nord. Kaltfronten sorgen nämlich für ein starke vertikale Luftbewegungen was die Bildung von hochreichenden massiven Wolken ermöglicht. So treten nicht selten starke schauerartige Niederschläge, Gewitter oder sogar örtliche Unwetter entlang von Kaltfronten auf. Dies ist möglich durch die Labilisierung der Luftschichten, wodurch auch starke Windgeschwindigkeiten aus höheren Luftschichten heruntergemischt werden können. Der Wind wird als deutlich kühler empfunden. Nicht zuletzt findet durch die eindrigende Kaltluft auch meist ein Temperaturrückgang um einige Grad statt. Oft ist die Bewölkung der Kaltfront stark abgegrenzt.

 

Man unterscheidet im Allgemeinen 4 verschiedene Arten von Kaltfronten:

Häufig vorkommend vorallem im Sommer sind sogenannte Anakaltfronten, bei denen sich kalte Luft unter die warme Luft schiebt und diese anhebt. Diese kommen dabei recht rasch voran und der Temperaturunterschied an der Front bleibt erhalten. Dadurch das die Fronfläche anfangs bis zu 3 km recht steil hochreicht, treten Niederschläge und Gewitter bereits vor der Frontpassage auf. Das Wolkenband der Anakaltfronten ist meist vergleichsweise schmal und dahinter setzt schnell Absinken ein und der Himmel klart auf. Später folgen dann hier oftmals teils kräftige Schauern oder auch einzelne Gewitter durch die labilisierte Luft.

Ein weiterer Typ von Kaltfront ist die Katakaltfront, welche sich eher langsam bewegt. Dabei ist das Wolkenband eher etwas flächiger und nur besonders im Sommer können einzelne Gewitter eingelagert sein, während die Bewölkung sonst eher an eine Warmfront erinnert. Dabei gleitet die Warmluft vor der Front langsam auf die kalte Luft hinter der Front auf. Die Niederschläge treten hier erst hinter der Kaltfront auf. Bis der Himmel dann aufklart, dauert es meist deutlich länger als bei Anakaltfronten und auch hier kann es dann zu einzelnen Schauern oder Gewittern kommen.

Daneben gibt es noch die Höhenkaltfront bei der sich die kältere Luft nur in den höheren Luftschichten durchsetzt. Dabei sind die typischen hohen “Eiswolken” zu beobachten, die oft hinter allen Arten von Kaltfronten sichtbar werden.

Als letzten Typen gibt es noch die maskierte Kaltfront, welche wenn im Winter öfter anzutreffen ist. Dabei wird bodennahe ausgekühlte Luftmasse durch etwas mildere meist maritime Luft ersetzt wodurch es bodennah milder wird.

 

 

 

Okklusion (-sfront)    

Da sich die vorlaufende Warmfront durch das ständige Aufgleiten verlangsamt, wird diese irgendwann von der Kaltfront eingeholt. Das heißt der dazwischenliegende Warmsektor wird immer kleiner. Betrachtet man die beiden Fronten, so fällt auf das diese vom Tiefkern aus eng aneinander liegen und dann zunehmend auseinander gehen. Befindet sich ein Tiefdruckgebiet im “absterbenden” Stadium, so beginnt die Okklusion vom Tiefkern aus, da die beiden Fronten sich hier als erstes einholen. Hat die Kaltfront die Warmfront dann auf gesamter Länge eingeholt, besitzt das Tief anstatt eine Warm- und Kaltfront nur noch eine Okklusionsfront. Diese ist auch unter dem Namen Mischfront bekannt.

Nähert sich eine Okklusionsfront, welche in der Regel nicht besonders schnell unterwegs ist, schiebt sich die kühlere Luft langsam unter die zunächst vorherrschende wärmere Luftmasse. Diese wird dann letzendlich komplett angehoben. Die Temperaturentwicklung fällt dabei weniger stark aus, wie bei einer Warm- und Kaltfront und auch die Wetteraktivität nimmt zunehmend ab, sodass es zwar meist zu Regen kommt der auch länger dauern kann, kräftige Gewitter oder Unwetter sind aber unwahrscheinlicher. Grundsätzlich ausschließen wäre aber gewagt.

 

Man unterscheidet dabei zwei Typen von Okklusionen, nämlich die Warmfrontokklusion und die Kaltfrontokklusion.

Bei einer Kaltfrontokklusion ist die Luft hinter der Kaltfront kälter als die Luft vor der Warmfront. Somit werden beide Luftmassen vor der Kaltfront angehoben und die Warmfront wird auf den Bodenwetterkarten durch einen Knick dargestellt, der von der Okklusion verbunden mit der Kaltfront, wegführt. Dieser Typ kommt bei uns eher in der wärmeren Jahreszeit vor und kann mit kräftigen Schauern oder Gewittern einhergehen.

Bei der Warmluftokklusion liegt vor der Warmfront sehr kalte Luft, die noch kühler ist als die Luft hinter der Kaltfront. Dabei gleitet die nur kühle Luft mit der Kaltfront auf die kalte Luft auf wodurch die Okklusionsfront auf Bodenwetterkarten (z.B. Frontenkarten) vom Tiefkern her an die Warmfront gebunden wird. Dieser Typ kommt bei uns eher in den Wintermonaten vor und sorgt meist mit schichtartiger Bewölkung für landregenähnlichen Niederschlag. Durch die kalte Luft vor dem Frontdurchgang wird außerdem der Boden abgekühlt, sodass sich die Bildung von neuen Quellwolken hinter der Okklusionsfront eher in Grenzen hält.

 

 

 

Kaltsektor / Rückseitenwetter

Hinter der Kaltluft schließt sich mit merklich kühlerer Luft der Kaltsektor an, wo meist kühle Luft aus Nord oder Nordwest einfließt. Diese ist dabei labil geschichtet, wudurch es hier recht windig sein kann mit Böen auch aus höheren Luftschichten. Durch den beregneten Boden in Verbindung mit Sonneneinstrahlung können Schauern und einzelne Gewitter entstehen, die dementsprechend auch starke Böen hervorbringen können. Nachts ist es meist kalt und klar. Außer in den Sommermonaten kommt es auch häufiger vor, dass innerhalb der Schauern oder Gewitter Graupel oder sogar Schnee fallen kann. Kommt in der Höhe besonders kalte Luft polaren Ursprungs zu uns, spricht man von Zufuhr von Höhenkaltluft. Diese labilisiert die Luftschichten besonders und so können hier kräftige Regenfälle und ebenfalls Gewitter entstehen. Oft kommt es hier dann auch zu Graupelschauern oder Schneefällen. Der Wind ist hier dann besonders kühl. Das bekannte Aprilwetter ist eine Form des Rückseitenwetters.

 

 

 

Autor des Artikels:   Frank Rinas

 

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