Labilität, Front und Hebung
geschrieben von:
Dr_Silex (IP-Adresse bekannt)
Datum: 28. September 2007 11:16
Hallo Mathias,
> "Meines Wissens ist eine stark nach vorn geneigte
> Frontfläche bei Kaltfronten nicht möglich, da sich
> die leichte warme Warmsektorluft nicht dauerhaft
> unter der in der Höhe vorauseilenden schwereren
> Kaltluft halten kann. In solchen Fällen einer
> steilen Frontfläche dürfte die warme Luft am Boden
> schlagartig und nicht nach und nach ausgeräumt
> werden."
im Prinzip ist es schon möglich, dass die "Frontfläche" nach vorn geneigt ist. Die Vorstellung, dass
sich warme Luft unter vorauseilender Kaltluft halten kann ist natürlich absurd, denn das würde ja
eine überadiabatische Schichtung bedeuten, welche hochreichend nicht möglich ist (nur bodennah
bei Überhitzung: Ablösung von Thermikblasen ist die Folge). Aber Trockenlabilität braucht man ja
gar nicht für Schauer und Gewitter, sondern es reicht, wenn die Luft (potentiell) feuchtlabil ist.
So gesehen kann durchaus die Luft in der Höhe schneller abkühlen als am Boden, vor allem wenn
diese Abkühlung den totalen Energieinhalt (Theta-e) betrifft. Kommt es dann zu einer
hochreichenden Abnahme von Theta-e, so wird die Schichtung feuchtlabil, ohne dass die Luft
"oben" schwerer wäre als "unten", d.h. hydrostatisch ist die Schichtung weiterhin stabil. Erst die
Freisetzung latenter Wärme ermöglicht die Konvektion.
Für das Wettergeschehen an einer Front ist also neben der Neigung der "Frontfläche" (die ja auch
nur eine Idealisierung ist) entscheidend, wie die Schichtung der Luftmassen vor, an und hinter
der Front aussieht. Vor der Front ist es oft potentiell feuchtlabil aber "gedeckelt". Durch den
dynamischen Hebungsantrieb der Front, kann die Konvektion ausgelöst werden. Allerdings führt
Kaltluftadvektion selbst zu Absinken - es kommt daher auf die differentielle, d.h. höhenabhängige Advektion an. Kühlt es hinter der Front bodennah schneller ab als in der Höhe, so kann dies zu
Stabilisierung führen, aber es ist auch u.U. abgekoppelte (elevated) Konvektion möglich (ja nach Mächtigkeit der Kaltluft). Bei hochreichender Kaltluft hat man dagegen wiederum eine potentiell
labile Luftmasse, besonders ausgeprägt, wie schon erwähnt, im Winter über See oder im
Frühjahr bei starker Einstrahlung ("Aprilwetter").
Das einfache Frontenmodell mit der schlagartigen "Anhebung" der Warmluft jedenfalls greift zu
kurz, um die Wettererscheinungen zu erklären. Ohne potentielle Labilität passiert dann nämlich
nichts. Viel wichtiger sind daher die Eigenschaften der Luftmasse selbst in Kombination mit den
dynamischen Vorgängen an der Front selbst - beispielhaft sind Böenlinien (squall lines), welche
am Boden wie Kaltfronten wirken, aber ihre eigene selbsterhaltende Dynamik entwickeln - und
das zunächst innerhalb einer einheitlichen feuchtlabilen Luftmasse (Warmsektor).
Gruß,
Silex