Im Seglerleben gibt es zwei Arten von Frontalangriffen.
Warmfronten sind der Wolf im Schafspelz: Sie bringen warme Luft, glitzern sogar in der Sonne – doch einmal in der Herde, sind sie kaum mehr loszuwerden.
Kaltfronten hingegen sind der Gepard: Sie rasen heran und schlagen blitzschnell zu.
Erkennst du den Unterschied am Himmel? Die Zeichen der Wetterfronten sind klar, doch immer wieder überrascht es Segler, die dann vorm ausgebuchten Hafen stehen.
Wetterkunde ist für uns lebenswichtig. Nebenbei macht das Deuten von Wolken auch noch Spaß. Gib den Wetterkarten mehr Sinn und sei dem Sturm einen Schritt voraus!
Was ist eine Front?
Fronten drehen sich innerhalb eines Tiefdruckgebietes und diese bringen instabiles Wetter für die nächsten Stunden oder Tage.
Eine Front entsteht, wenn zwei verschiedene Luftmassen aufeinanderprallen. Durch ihre unterschiedlichen Eigenschaften reagieren sie wie Wasser und Öl. Statt sich zu vermischen, schichten sie sich.
An der Grenzschicht verändert sich das Wetter dramatisch: Es entstehen Temperaturschwankungen, Windänderungen, Niederschläge, Stürme und Gewitter. Hauptverantwortlich ist feuchte Luft, die aufsteigt, abkühlt und dadurch kondensiert.
Kenne deine Front!
Es gibt vier Haupttypen von Fronten, die jeweils klassische Wetterbedingungen mit sich bringen.
Ihre Wolken sind ausgedehnt und bringen letztendlich langanhaltenden Regen sowie warmes, feuchtes Wetter.
Ihre Wolken türmen sich auf und verursachen Gewitter und Sturm. Sie bringen kühles, trockenes Wetter.
Sie zeigen Merkmale von Warm- und Kaltfronten, wenn diese verschmelzen. Es gibt kalte und warme Okklusionen.
Bewegen sich zwei gleich starke Warm- und Kaltfronten aufeinander zu, bleibt das Wetter dort für längere Zeit gemischt.
Das Wolkenbild einer Kaltfront (links) und einer Warmfront (rechts)
Kalte und warme Luft hassen sich
Warme Luft dehnt sich aus und wird dadurch leicht wie ein Heißluftballon. Wenn etwas eine geringere Dichte hat als seine Umgebung, steigt es auf.
Feuchte Luft zieht es ebenfalls nach oben. Wasserdampf ist etwa 38 % leichter als trockene Luft, die hauptsächlich aus den schweren Molekülen Stickstoff und Sauerstoff besteht. Die federleichten Wassermoleküle verdrängen diese schwereren Gase.
Durch diese zwei Effekte möchte warme, feuchte Luft vor allem eines: nach oben. Kalte Luft hingegen ist dichter und kann weniger Feuchtigkeit speichern. Sie sinkt ab.
Genau diese Verschiedenheit prallt bei einer Front zusammen. Die angespannte Atmosphäre löst einen Ehekrach aus – mit stürmischen Argumenten und gelegentlichen Ausbrüchen.
Durch Fronten zu segeln ist nie ein Vergnügen… Worauf warten wir?
Warmfronten
Zieht eine warme, leichte Luftmasse über die Erde und trifft auf eine kalte, dichte Luftmasse, entsteht eine Warmfront. Die warme Luft legt sich wie eine Daunendecke breit über die kalte Luft, die nach vorne entweicht.
Dieses Aufsteigen raubt der warmen Luftmasse einiges ihrer Bewegungsenergie. Daher bewegen sich Warmfronten relativ langsam, typischerweise mit Geschwindigkeiten zwischen 8 und 13 Knoten.
Da warme Luft mehr Feuchtigkeit speichern kann, sind Warmfronten meist feucht. Beim Aufsteigen kühlt die warme Luft ab, ihr Wasserdampf kondensiert und formt die charakteristischen Wolken.
1. Cirrus (Ci) 12–24 h vor dem Regen
Eine Warmfront kündigt sich mit Cirruswolken an (cirrus = Haarlocke). Diese hoch in der Atmosphäre liegenden Eiswolken sehen aus wie das Stück Zuckerwatte, das man beim Partner abreißt. Sie sind leuchtend weiß und seidig, und ihre Ränder werden durch Höhenwinde, wie den Jetstream, ausgefranst.
Vor der Warmfront dreht der Wind typischerweise auf südöstliche Richtungen. Wir rüsten uns für die bevorstehende Wetteränderung.
Doch Achtung! Es gibt eine alte Seemannsweisheit: „In Frauen und Cirren kann man sich irren.“ Erst wenn sie sich stetig verdichten, handelt es sich um eine Warmfront.
2. Cirrostratus (Cs) 6–12 h vor dem Regen
Nach den Cirruswolken legt sich zarter Nebelschleier über den Himmel: die Cirrostratuswolken (stratus = ausgedehnt). Diese gleichmäßigen Eiswolken schweben etwas niedriger als Cirruswolken und sind dichter. Die Sonnenstrahlen brechen an diesen Eiskristallen und sammeln sich in glitzernden Kreisen, Bögen, Säulen oder Lichtflecken um die Sonne.
Die Warmfront schichtet immer mehr warme, leichte Luft über uns. Das senkt den Luftdruck stetig. Geht der Trend nach unten, blicken wir Segler besser nach oben!
3. Altostratus (As) 3–6 h vor dem Regen
Die aufsteigende Feuchtigkeit füttert die Cirrostratuswolken von unten. Sie wachsen zu Altostratuswolken (alto = hoch) heran, dichter und tiefer als die Cirrostratus. Die graue bis bläuliche Schicht wirkt wie ein Milchglas und verschluckt die Sonne, Lichtstrahl für Lichtstrahl. Nieselt es etwa?
4. Nimbostratus (Ns) 1–3 h vor dem Regen
Tiefe Nimbostratuswolken (nimbus = Regen) breiten sich über den gesamten Himmel aus und hüllen ihn in ein diffuses Blau-Grau. Dieser Wolkenteppich bringt anhaltende Niederschläge in Form von Regen, Schnee, Eiskörnern oder Frostgraupeln.
In wenigen Seemeilen stehen sie über uns, und wir inmitten der turbulenten Frontalzone.
(5). Cumulonimbus (Cb) gelegentlich im Sommer
Ist die aufsteigende Luft besonders warm und feucht, wie in den Sommermonaten, können auch Cumulonimbuswolken erscheinen (cumulus = Haufen). Diese Giganten türmen sich bis in die oberen Schichten der Atmosphäre auf. Bei einer Warmfront bringen sie kurze, moderate Regenfälle und manchmal auch Gewitter.
Unser Segelboot bricht nun in die Warmfront ein. Die Temperatur schießt in die Höhe, der Regen hält an und die Winde bleiben variabel.
6. Stratiform nach der Warmfront
Hinter der Front strömt die warme Luft aus allen Höhenlagen nach und stabilisiert die Luftmassen. Ohne stark aufsteigende Winde beruhigt sich der Himmel. Nur noch die niedrig bis mittelhohen Stratocumulus-Wolken erinnern an den flächendeckenden Regen, der langsam aufhört.
Direkt nach der Front dreht der Wind im Uhrzeigersinn, typischerweise auf südwestliche Richtungen (Nordhalbkugel).
Der warme Sektor ist feucht und dunstig, was die Fernsicht einschränkt.
Kaltfronten
Zieht eine kalte, dichte Luftmasse über die Erde und trifft auf eine warme, leichte Luftmasse, entsteht eine Kaltfront. Die kalte Luft sticht wie ein Keil unter die warme Luft und zwingt diese schnell nach oben. Die Frontalzone ist oft nur 100 Seemeilen breit.
Da Kaltfronten nicht aufsteigen müssen und schwer sind, bewegen sie sich rund doppelt so schnell wie Warmfronten. Typische Geschwindigkeiten liegen bei 22 bis 26 Knoten, aber auch über 50 Knoten sind möglich. Scherwinde nicht eingerechnet!
1. Wo bleiben die Warnwolken?
Bis auf rollende Gewitterlinien sendet die Kaltfront keine warnenden Wolken voraus. Danke für nichts!
In dem schmalen Band der Frontalzone können zwar Warmfront-Wolken wie Cirrus, Cirrostratus und Altostratus auftreten, doch diese bündeln sich schließlich zu flauschigen Cumuliformen.
Vor der Kaltfront dreht der Wind, typischerweise auf südwestliche Richtungen. Wir kontrollieren den Luftdruck und sehen, dass er allmählich fällt. Das müssen die näherkommenden Aufwinde sein.
Die Temperatur ist diesmal kein gutes Indiz, denn solange warme Luft über uns liegt, bleibt sie stabil.
2. Cumulus (Cu) 3-6 h vor dem Regen
Die warme, feuchte Luft vor der Kaltfront steigt schnell auf. Am Weg nach oben kühlt sie ab, kondensiert und sammelt sich zu Cumuluswolken. Nun sehen wir die bevorstehende Kaltfront.
Durch die stärker werdenden Aufwinde türmen sich immer mehr Cumuluswolken. Diese Aufwärtsbewegung drückt die feuchte Luft hoch in die Atmosphäre, wo sie sich horizontal ausdehnt. Die berühmte Amboss-Wolke baut sich vor uns auf.
In der Nähe der Front treffen uns starke Böen. Diese entstehen, weil sich die führende Kaltluftzunge aufgrund der Bodenreibung aufstaut und immer wieder kollabiert.
3. Cumulonimbus (Cb) 1-3 h vor dem Regen
Wenn weiterhin warme Luft aufsteigt, kondensiert mehr und mehr Feuchtigkeit innerhalb der Cumuluswolke. Sie entwickelt sich zu einer mächtigen Cumulonimbuswolke und lässt es heftig regnen.
Mit genügend Warmluft-Energie, kann sich die Lage weiter verschärfen. Die kräftigen Aufwinde bringen Turbulenzen in das Innere der Cumulonimbuswolke und laden sie elektrisch auf. Ein Gewitter mit wilden Stürmen bricht los, diesmal fallen sogar Hagelkörner.
Und wir sind mit einem leitenden Mast unterwegs? Mein Artikel zeigt dir, ob er Blitze tatsächlich anzieht.
4. Cumuliform nach der Kaltfront
Direkt nach der Front ändert sich das Wetter schnell. Während die kalte Luftmasse auf unser Barometer drückt, fühlen wir die rasante Abkühlung deutlich.
Der Wind dreht im Uhrzeigersinn, typischerweise auf nordwestliche Richtungen (Nordhalbkugel).
Hinter der Kaltfront rückt die kalte, trockene Luft nach. Sie sinkt nach unten und lockert damit die Regenwolken auf, bis sie ganz verschwinden. Wir sehen diesen Effekt an der Abrisskante hinter der Kaltfront.
Doch der noch aufgeheizte Boden (bzw. die See) wärmt die abgesunkene Luft wieder auf. Sie steigt etwas hinter der Front erneut und setzt Cumuluswolken in verschiedene Höhenlagen. Je labiler die nachströmende Atmosphäre ist, desto wahrscheinlicher sind lokale Regenschauer.
Okklusionsfronten
Da kalte Luft dichter und schwerer ist, verdrängt sie die Luft vor ihr aggressiv. Kaltfronten ziehen deshalb mit etwa 2/3 der Geschwindigkeit des Höhenwindes. Warmfronten hingegen bewegen sich langsamer, mit nur 1/3 der Geschwindigkeit des Höhenwindes.
Die schnelle kalte Front holt die langsame warme Front irgendwann ein. Beim Zusammentreffen verschmelzen sie zu einer Okklusionsfront.
Die Kaltfront schnürt den warmen Sektor der Warmfront ein und hebt ihn in einer V-Form vom Boden. Das Frontenwetter ist also eine Mischform: Die Okklusionsfront führt mit Stratiformen der Warmfront und endet mit Cumuliformen der Kaltfront.
Die Verschmelzung beginnt meist nahe dem Zentrum des Tiefdruckgebiets, wo die Fronten zuerst aufeinanderprallen. Der warme Sektor schließt sich dabei wie ein Reißverschluss von innen nach außen.
So verliert die Okklusionsfront allmählich an Energie, da der warme Sektor bald gänzlich über ihr schwebt. Diese Schichtung verhindert Aufwinde und schwächt damit das gesamte System ab.
Die Okklusion ist das letzte Kapitel der Front, doch noch schließen wir das Buch nicht. Es gibt zwei Varianten der Okklusion:
1. Kaltfrontokklusion
Bei der Kaltfrontokklusion ist die nachströmende Luft hinter der Kaltfront kälter als die voran geschobene Luft vor der Warmfront.
Die Kaltfront, als kälteste Luftmasse, hebt somit alle Luftmassen vor ihr, weil sie die dichteste ist. Die Kaltfrontokklusion wächst also entlang der Kaltfront, die zur vordersten Front wird. Du erkennst sie am Knick in der Warmfrontlinie.
Kalte Okklusionen erzeugen eher Kaltfrontwetter, also kräftigen Schauer mit möglichem Gewitter, dahinter vereinzelte Regenwolken.
2. Warmfrontokklusion
Bei der Warmfrontokklusion ist die voran geschobene Luft vor der Warmfront sogar kühler als die nachströmende Luft hinter der Kaltfront.
Die kälteste Luftmasse liegt also vor der Warmfront. Nun schiebt die Kaltluftfront den warmen Sektor zwar genauso nach oben, trifft aber danach auf viel kältere Luft. Die Kaltfront wird selbst zu einer Warmfront und gleitet auf.
Die Warmfrontokklusion wächst also entlang der Warmfront, die jetzt die vorderste Front ist. Es gibt keinen Knick in der Warmfrontlinie.
Warme Okklusionen erzeugen eher Warmfrontwetter, also lang anhaltender Regen, der erst nach der Front allmählich aufhört.
Stationäre Fronten
Prallen eine Warmfront und eine Kaltfront Kopf voraus aufeinander, kann eine stationäre Front entstehen. Die kalten und warmen Luftmassen kämpfen um die Vorherrschaft, aber keiner kann den anderen verdrängen. Die Frontlinie ist festgefroren.
Wetterphänomene
Obwohl sich eine stationäre Front nicht vom Fleck bewegt, bleibt die Atmosphäre lebendig. Warme, feuchte Luft steigt weiterhin an der kalten, dichteren Luft auf und kondensiert.
Da die Kaltfront nicht wie ein Schnellzug nach vorne prescht, bleiben die starken Aufwinde aus. Die stationäre Front ähnelt somit eher einer Warmfront. Bei ausreichender Feuchtigkeit vermischen sich jedoch die Wetterphänomene wie in einem Kaleidoskop.
Tagelange Niederschläge, heftige Schauer, bis hin zu wandernden Gewitterzellen, die sich nach oben schrauben, sind möglich. Das hängt von der Temperatur und Feuchtigkeit der Luftmassen ab.
Durch die Front
Da sich die Front selbst nicht bewegt, wehen die Höhenwinde entlang der Frontlinie, nicht mit ihr. Die warmen und kalten Winde strömen in entgegengesetzte Richtungen, parallel zur Front.
Durchbrichst du die Front, springt die Windrichtung wie auch das Klima um. Je nach Seite wird es entweder warm und feucht oder kalt und trocken.
Das Ende der stationären Front
Unser dynamisches Wettersystem ist nie bis auf das Atom genau ausbalanciert. Streng genommen reden wir hier von Quasi-stationären Fronten, die sich mit bis zu 5 Knoten bewegen können. Möglicherweise zieht die Front irgendwann dann doch einfach weiter.
Bleibt die Front, bleibt auch das Wetter. Besserung ist erst in Sicht, wenn sich die Luftmassen angleichen und die Front in Scherwinde zerfällt. Über dem Meer gelingt das besonders gut, da das Wasser Feuchtigkeit aufnehmen oder abgeben kann und auf beiden Seiten der Front gleich warm ist.
Zusammenfassung
Warmfronten
Der Übergang zu langanhaltendem Regen ist schleichend. Die Front kündigt sich dabei durch charakteristische Wolken an, die am Himmel hinabsteigen:
Zunächst ziehen hohe Cirruswolken auf, gefolgt von Cirrostratus und schließlich Altostratus. Kurz vor dem Regen breiten sich tiefe Nimbostratuswolken aus, die ausgedehnte Niederschläge bringen. Im Sommer können auch Cumulonimbuswolken mit Gewitter auftreten.
- Druck: Der Luftdruck sinkt vor der Front stetig, da der Luftsektor immer wärmer und leichter wird.
- Temperatur: Vor der Front steigen die Temperaturen allmählich an.
- Windrichtung: Vor der Front weht der Wind typischerweise aus südöstlichen Richtungen. Direkt nach der Front dreht der Wind meist auf südwestliche Richtungen.
Kaltfronten
Die schmalen Fronten bewegen sich rasant und bringen Unwetter mit sich, wenn sie es nicht schon voraus senden.
Vor der Kaltfront türmen sich Cumuluswolken auf, da die Warmluft dort schnell aufsteigt. Sie können zu Cumulonimbuswolken wachsen, die heftige Regenfälle und Gewitter mit sich bringen. Hinter der Front klart der Himmel rasch auf. Der erwärmte Boden erzeugt jedoch Konvektion mit gelegentlichen Schauern.
- Druck: Der Luftdruck fällt vor der Front aufgrund der Aufwinde. Nach dem Durchzug steigt der Druck in der kalten Luft rasant an.
- Temperatur: Die Temperatur bleibt stabil und sinkt erst nach der Front merklich.
- Windrichtung: Vor der Front weht der Wind typischerweise aus südwestlichen Richtungen. Direkt nach der Front dreht der Wind oft auf nordwestliche Richtungen.
Okklusionsfronten
Sie entstehen, wenn eine Kaltfront eine Warmfront einholt. Der warme Sektor dazwischen hebt sich in einer V-Form vom Boden.
Diese Fronten kombinieren Merkmale beider Frontentypen und bringen ein gemischtes Wetterbild. Warme Okklusionen hinterlassen Warmfrontwetter, kalte Okklusionen hinterlassen Kaltfrontwetter.
Stationäre Fronten
Sie entstehen, wenn gleich starke Warm- und Kaltfronten aufeinandertreffen. So eine Front ist wie festgefroren und erzeugt gemischtes Warmfrontwetter, bis sie sich auflöst oder weiterzieht.
Wofür sich die Front entscheidet, kann niemand beeinflussen. Wir können lediglich die Zeichen erkennen und uns vorbereiten.
Deute die Wolken, achte auf den Wind, miss den Druck und fühle die Temperatur. Damit entlarvst du den Wolf in der Schäfchenwolke.
Wir Segler wissen schließlich: Der beste Plan ist Plan B.
