3.6 LUCHTSOORTEN EN FRONTEN

Noordoostenwind afkomstig uit het gebied van de polen staat in Nederland zomers garant voor goed zweefvliegweer. Er wordt dan meestal droge onstabiele lucht aangevoerd met een goed zicht. Warme wind vanuit de Sahara zorgt ervoor dat de bovenlucht stabiel is en er alleen thermiek komt bij hele hoge temperaturen. Het weer wordt in belangrijke mate bepaald door de eigenschappen van de lucht die wordt aangevoerd. Het gaat in dit hoofdstuk over:

• 3.6.1 LUCHTSOORTEN
• 3.6.2 FRONTEN

 3.6.1 LUCHTSOORTEN

• Beschrijving, classificatie en brongebieden van luchtsoorten
• Aanpassingen van luchtsoorten

Beschrijving, classificatie en brongebieden van luchtsoorten
Luchtsoorten ontstaan als lucht langere tijd boven een bepaald gebied blijft hangen. Er zijn op aarde grote gebieden zoals woestijnen, oceanen en de polen waar de lucht over een groot gebied ongeveer dezelfde temperatuur en vochtigheid aanneemt. Zo'n gebied waar een luchtsoort ontstaat, heet een brongebied. Door drukverschillen kan een luchtsoort het brongebied verlaten en bijvoorbeeld in onze omgeving terecht komen. Lucht afkomstig uit een brongebied wordt aangeduid met de benaming uit dat gebied en heeft bepaalde eigenschappen:

• Equatoriale lucht (EL) ontstaat bij de evenaar,
• Tropische lucht (TL) ontstaat in gebieden tussen 15° en 45°  noorder- en zuiderbreedte,
• Polaire lucht (PL) ontstaat tussen 45° en 70° noorder- en zuiderbreedte,
• Arctische lucht (AL) ontstaat bij de polen.

Lucht afkomstig van de polen is koud en lucht van de tropen is warm.

Aanpassingen van luchtsoorten
Wanneer de lucht over zee naar ons land wordt aangevoerd dan ontstaat er vochtige lucht, maritieme lucht (m). Over land blijft het droge lucht. Dat noemen we continentale lucht (c).

• Arctische lucht kan via zee (mAL) of via land (cAL) ons land bereiken. Dit is koude lucht en koude lucht kan maar weinig waterdamp bevatten. 
• Polaire lucht komt bij ons erg vaak voor. Vooral maritiem polaire lucht (mPL). Zomers is dit koude vochtige massa (zie hieronder). Continentaal polaire lucht (cPL) is zomers warm en 's winters koud.
• Tropische lucht die over zee wordt aangevoerd (mTL) is warm en vochtig. In onze omgeving koelt die lucht af, daardoor condenseert veel waterdamp. De lucht is bewolkt. Wanneer warme vochtige lucht boven een koude Noordzee afkoelt, ontstaat zeemist die het land op kan komen drijven. Continentaal tropische lucht (cTL) is warm en droog. Dit zorgt voor een warme bovenlucht waar alleen bij erg hoge temperaturen er (meestal droge) thermiek kan ontstaat.
• Equatoriale lucht (EL) ontstaat bij de evenaar en bereikt ons land niet

Warme massa en koude massa
Naast luchtsoorten spreken we ook van warme en koude luchtmassa. We noemen lucht warme massa als de temperatuur van de onderste laag (op 1,5 meter hoogte) warmer is dan die van dat aardoppervlak. Bij de grond wordt die lucht afgekoeld. De onderste laag wordt kouder dan de laag erboven. Er ontstaat een inversielaag en de stabiliteit neemt toe. 

Is de temperatuur van de lucht kouder dan de grond daaronder dan spreken we van koude massa. De onderste laag wordt warmer dan de lucht erboven, de onstabiliteit neemt toe er ontstaat thermiek.

In Nederland is het verschil tussen koude en warme massa heel goed merkbaar. In de winter voelt de oostenwind dan vaak erg koud aan omdat de lucht boven het vasteland afkoelt; in de zomer is het bij oostenwind juist vaak warm omdat de lucht boven het vasteland is opgewarmd voordat die Nederland bereikt. Andersom geldt dat westenwind in de winter meestal warme massa geeft omdat de zee dan warmer is dan het land; in de zomer is het koude massa omdat de zee dan meestal kouder is dan het land.

Koude massa kan 's nachts, als de grond kouder wordt dan de lucht daarboven, overgaan in warme massa, Ook kan koudere massa boven een relatief warmere zee 's winters boven een nog kouder vasteland terecht komen. Die massa gedraagt zich daar dan als warme massa. 

Het zicht in warme massa is vaak slecht. In warme massa vindt geen opstijgende lucht plaats. Stof en rook blijven hangen en door de afkoeling bij de grond kan mist of heiigheid ontstaan.

In koude massa is het zicht vaak goed. In koude massa ontstaat vaak thermiek. Rook en stof worden mee omhoog genomen en de relatieve vochtigheid neemt af door de opwarming van de lucht.

3.6.2 FRONTEN

• Algemene kenmerken
• Warmtefront, bijbehorende wolken en weer
• Koufront, bijbehorende wolken en weer
• Warme sector, bijbehorende wolken en weer
• Het weer na een koufront
• Occlusiefront, bijbehorende wolken en weer
• Stationair front, bijbehorende wolken en weer
• Beweging van fronten en druksystemen, levenscyclus.
• Verandering van het weer bij een frontpassage

Algemene kenmerken
Een weerkaart is een kaart van een bepaald gebied, waar d.m.v. lijnen en meteorologische symbolen een schematische voorstelling van het weer wordt weergegeven. De lijnen die je op de weerkaart ziet zijn de isobaren (lijnen die punten van gelijke luchtdruk verbinden). De isobaren staan meestal afgedrukt als lijnen die 5 hPa in druk verschillen. Waar de isobaren dicht bij elkaar liggen, daar waait het hard. Waar ze ver uit elkaar liggen staat weinig wind.

Op weerkaarten zie je hoge- en lagedrukgebieden. Dit wordt op de weerkaart met een H en een L weer gegeven. 

Bij stijgende lucht is al vermeld dat lucht een goede isolator is en dat dat stijgende lucht nauwelijks mengt met de omringende lucht. Ook luchtsoorten met verschillende eigenschappen mengen slecht. Waar koude lucht op warme botst (of warme op koude) ontstaat een front. Het verschil in temperatuur tussen koude en warme lucht zorgt voor een verschil in dichtheid. De koudere lucht is zwaarder en zal zich over het aardoppervlak onder de warmere lucht uitbreiden. 

Fronten zijn gebieden met slecht weer. Op de weerkaart zie je koufronten, warmtefronten en occlusiefronten. Daarnaast kennen we ook nog een stationair front. Ze worden met de volgende symbolen weergegeven: 

De voorkant van de tekentjes van een front geeft aan in welke richting het front zich verplaatst. 

Op de Oceaan bij Newfoundland ontmoeten de warme golfstroom en de koude golfstroom elkaar. Bovendien botst koude lucht die van de polen naar het zuiden stroomt, op warme lucht van de subtropen. Warme lucht trekt er langs koude lucht. Dit gebied is de broedplaats voor menige depressie. Een depressie, een draaikolk, ontstaat op het grensvlak waar warme lucht en koude lucht elkaar ontmoeten. Daar ontstaat een front.

We spreken van een warmtefront als een waarnemer op de grond na passage van een front met warmere lucht te maken krijgt en van een koufront als na passage van het front de lucht kouder geworden is.

Op de afbeelding zie je:

1. Bij a dat koude en warme lucht langs elkaar stromen.
2. Bij b dat er door wrijving tussen de warme en koude luchtstroom en onder invloed van de straalstroom een knik ontstaan is. De koude lucht schuift onder de warme lucht en warme lucht schuift boven de koude lucht. Deze situatie breidt zich van onderen naar boven in de luchtkolom uit.
3. Bij c is het lage drukgebied getekend en daar is het begin van de draaikolk (de depressie) ontstaan.
4. Bij d is de depressie compleet, de luchtdruk is lager en je ziet dat het koufront het warmtefront begint in te halen. Het stuk tussen het warmtefront en het koufront, de 'warme sector', wordt steeds kleiner.
5. Bij e heeft het koufront het warmtefront ingehaald. Er is een occlusiefront afgebeeld en je ziet dat de wind rond het lagedrukgebied tegen de klok in draait. 

Hierboven zie je een doorsnede van een (1) warmtefront, een (2) koufront en een (3) occlusiefront. Door de heersende westenwind en de straalstroom (een wind op 10 kilometer hoogte met een snelheid van meer dan 100 kilometer per uur) verplaatsen deze depressies zich over de oceaan in onze richting. Ze trekken vervolgens meestal richting Scandinavië. Zomers maken wij geregeld perioden mee dat warmtefronten, koufronten of occlusiefronten achter elkaar over ons land stromen. 

Warmtefront, bijbehorende wolken en weer

Bij een warmtefront schuift warme lucht over de koude zwaardere lucht. De warme lucht (lichter) wordt omhoog geduwd, koelt af en de waterdamp condenseert. Dit gaat heel geleidelijk en de lucht wordt vaak tot zo'n 10 km omhoog geduwd. Het front is soms wel 600 tot 1000 km breed.

Op de nadering van een warmtefront zie je achtereenvolgens de volgende bewolking: Cirrus, Cirrostratus, Altocumulus, Altostratus, Nimbostratus en Stratus. De stapelwolken verdwijnen omdat de zon verbleekt en uiteindelijk helemaal niet meer te zien is. De bewolking wordt dikker, er valt vaak langdurige motregen en de zweefvliegtuigen kunnen naar de hangaar. 

Een warmtefront staat op de kaart als een rode lijn met bolletjes aan de voorkant. Ver voor het front is op de grond aan de toenemende bewolking al te zien dat het front eraan komt. Eerst is cirrus zichtbaar, die overgaat in cirrostratus. De zon is nog bleek zichtbaar en vaak vormt zich een kring (halo) om de zon. Dit geeft aan dat het slechte weer eraan komt. De bewolking wordt dikker, je ziet altocumulus en altostratus. De zon verdwijnt en de thermiek dooft uit. De bewolking gaat over in een dikke ondoorzichtige laag nimbostratus met gelijkmatige regen, die langdurig aanhoudt. Tevens ruimt de wind bij het passeren van het front.

Warme sector, bijbehorende wolken en weer
Na passage van een warmtefront komt er warmere lucht het gebied binnenstromen. Het gebied bevindt zich dan in de warme sector. De vliegomstandigheden zijn slecht, want je krijgt dan een gebied met warme vochtige lucht. De wind is geruimd. Het zicht is slecht en er komt vaak stratusbewolking voor. Soms valt daar motregen uit. 

Koufront, bijbehorende wolken en weer
Bij een koufront schuift de koude lucht (zwaarder) onder de warme lucht en drukt deze omhoog. De lucht die omhoog gedrukt wordt koelt af en condenseert. Een koufront is meestal maar 100 tot 200 km breed en geeft korte hevige regen.

Op de animatie zie je wat er gebeurt als koude lucht (zwaarder) onder warme lucht (lichter) schuift. De warme lucht wordt omhoog geduwd. Er ontstaan vaak cumulonimbuswolken. Dit leidt meestal tot korte hevige regen. Het front is veel kleiner dan bij een warmtefront en passeert sneller. Ook hier ruimt de wind bij het passeren van het front.

Het weer na een koufront
Na passage van het koufront ruimt de wind (draait met de klok mee). De lucht is helder, het zicht is goed, het nulgradenniveau daalt iets door de koudere lucht van het koufront en er ontstaan vaak stapelwolken. Prima zweefvliegweer.

Occlusiefront, bijbehorende wolken en weer

Een koufront verplaatst zich sneller dan een warmtefront. Op de afbeelding zie je dat het koufront het warmtefront inhaalt en samen gaan ze verder als een occlusiefront. Een occlusiefront begint vaak als een warmtefront met motregen maar gaat daarna vaak over in regenbuien. 

Stationair front
Wanneer een front op één plaats blijft liggen, dan spreken we van een stationair front. Vaak met dikke bewolkingslagen, lichte of geen regen en geen of weinig wind.

Verandering van het weer bij een frontpassage
'Krimpende winden en uitgaande vrouwen zijn niet te vertrouwen', zeggen schippers. Voor het front krimpt de wind en neemt toe in kracht. Wanneer overdag de wind krimpt, is dit vaak één van de voorboden van het naderende front. Na frontpassage ruimt de wind en neemt meestal in kracht af. 

Video van 4 minuten met uitleg over een koude- en warmtefront