A hidegfront a meleg és hideg légtömegeket elválasztó felület , légköri front [1] . Hidegfront akkor jön létre, amikor egy hideg légtömeg egy meleg légtömeg felé halad. Ebben az esetben hideg advekció lép fel. Hideg légtömeg követi a hidegfrontot. A meleg levegő stabilitásával cirrocumulus felhők képződnek. Ha a meleg levegő nem stabil, akkor a hideg légtömeg kiszorítja a meleg levegőt, gomolyfelhők és gomolyfelhők jelennek meg.
Az időjárási térképen a hidegfront kékkel vagy fekete háromszögekkel van jelölve, amelyek a front mozgásának irányába mutatnak. A hidegfront vonalát átlépve a szél, akárcsak a melegfront esetében, jobbra fordul, de a kanyar jelentősebb és élesebb - délnyugatról, délről (a front elől) nyugat felé. , északnyugat (az elej mögött). Ez növeli a szél sebességét. A front előtti légnyomás lassan változik. Leeshet, de nőhet is. A hidegfront áthaladásával a nyomás gyors növekedése kezdődik. A hidegfront mögött a nyomásnövekedés elérheti a 3–5 hPa/3 órát, esetenként a 6–8 hPa/3 órát vagy még többet is. A nyomástrend változása (esésről emelkedőre, lassúról erősebb növekedésre) egy felszíni frontvonal áthaladását jelzi.
A front előtt gyakran előfordul csapadék, gyakran zivatar, zivatar (főleg az év meleg felében). A front áthaladása után a levegő hőmérséklete csökken (hideg advekció), és néha gyorsan és élesen - 5 ... 10 ° C-kal vagy többel 1-2 óra alatt. A harmatpont a levegő hőmérsékletével együtt csökken. A látási viszonyok általában javulnak, ahogy az északi szélességi körökről érkező tisztább, kevésbé nedves levegő behatol a hidegfront mögé.
Az időjárás jellege hidegfronton markánsan eltér attól függően, hogy a front elmozdulásának sebessége, a front előtti meleg levegő milyen tulajdonságai és a hideg ék feletti meleg levegő felszálló mozgása milyen jellegű.
A következő típusú hidegfrontok léteznek [1] :
Az első típusú hidegfront hatására a meleg levegő oldalra és felfelé mozog. Ezzel egy időben gomolyfelhők jelennek meg , záporokkal és zivatarokkal . A nyomás emelkedik, a levegő hőmérséklete csökken, a szél megerősödik és irányt változtat [1] .
Az 1. típusú (lassan mozgó) hidegfrontokon a meleg levegő rendezett emelkedése uralkodik a hideg levegő ékén. Az 1. típusú hidegfront egy passzív felfelé csúszó felület. Ebbe a típusba tartoznak a mély barikus vályúkban vagy a ciklon középpontja közelében lévő lassan mozgó vagy lassuló frontok.
Az 1. típusú hidegfront felhősége, amely a hideg ék által kiszorított meleg levegő felületén felfelé csúszás eredményeként jön létre, mintegy tükörképe a melegfront felhőzetének. Nimbostratus-szal (Ns) kezdődik és Cirrostratus-szal és Cirrus-szal (Cs-Ci) végződik. Ebben az esetben a felhők főleg a frontvonal mögött helyezkednek el. A melegfront felhőzetétől való eltérés továbbra is fennáll: a súrlódás miatt a hidegfront felszíne az alsóbb rétegekben meredek lesz, ezért maga a frontvonal előtt a nyugodt és enyhén lejtős felfelé csúszás helyett a súrlódás következtében a hidegfront felszíne meredek lesz. a meleg levegő konvektív emelkedése figyelhető meg. Emiatt a felhőrendszer elülső részén erőteljes gomolyfelhők (Cu cong) és gomolyfelhők (Cb) alakulhatnak ki, a front mentén több száz kilométerre húzódnak, télen havazásokkal, nyáron záporokkal, gyakran zivatarokkal, zivatarokkal. A meleg levegő felfelé csúszása következtében normál hajlású homlokfelület fedő része felett a felhőrendszer az As-Ns rétegfelhők egységes borítását jelenti. A front előtti záporokat a front átvonulása után egyenletesebb csapadék váltja fel. Ezután cirrostratus és cirrus felhők jelennek meg.
Az erősen rétegzett és nimbosztratusz felhők (As-Ns) rendszerének függőleges vastagsága, valamint a felhőrendszer és a csapadékterület szélessége jóval kisebb lesz (kb. másfél-kétszerese), mint melegfront esetén. Az As-Ns rendszer felső határa mintegy 4-4,5 km magasságban található. A fő felhőrendszer alatt rétegfelhők (St fr) alakulhatnak ki, esetenként frontköd képződik. Az 1. típusú hidegfront megfigyelési ponton való áthaladásának időtartama 10 óra vagy több.
Az 1. típusú hidegfrontok szerkezetében szezonális jellemzők vannak. Az év hideg felében a felhőrendszer szélessége 400-500 km, a kiterjedt csapadékzóna pedig akár 200 km is lehet. A csapadékzónában 100-150 méteres alsó határral szakadozott esőfelhők képződnek. A felhőkben és a túlhűtött esőben jegesedés figyelhető meg. Csapadékban a látási viszonyok 1000 méter vagy az alatti értékekre csökkennek.
A meleg félévben a főfelhőrendszer mellett a fronton gyakran alakulnak ki gomolyfelhők, zivatarok, melyeket kiadós csapadék és viharos szél kísér. A felhőrendszer szélessége körülbelül 300 km, a záporok zónája körülbelül 50 km, majd borultra fordulnak; a csapadékzóna teljes szélessége átlagosan körülbelül 150 km. A felhőkben jegesedés figyelhető meg, a gomolyfelhőben ráadásul erős turbulencia figyelhető meg.
A második típusú hidegfront meredekebb, mint az első típusú hidegfront. A talaj közelében a második típusú hidegfront másfelé is megbillenhet, és gomoly- és gomolyfelhők jellemzik záporokkal , általában zivatarok nélkül [1] .
A 2. típusú hidegfrontok közé tartozik a legtöbb gyorsan mozgó ciklon hidegfront, különösen a ciklonok peremén. Itt a meleg levegőt az alsóbb rétegekből egy előre haladó hideg tengely szorítja ki. A hidegfront felülete az alsóbb rétegekben igen meredeken helyezkedik el, akár tengely formájú dudort is képez. A hideg levegő gyorsan mozgó éke az elülső felület elülső részén, szűk térben a kiszorított meleg levegő kényszerkonvekcióját okozza. Erőteljes konvektív áramlás jön létre itt gomolyfelhők képződésével, amely a nappali hőkonvekció hatására felerősödik.
A front előhírnökei az előtte akár 200 km távolságban elterülő altocumulus lencse alakú felhők. A kialakuló felhőrendszer kis szélességű (50-100 km), és nem egy különálló konvektív felhő, hanem egy összefüggő lánc, vagy felhőbank, ami nem biztos, hogy folytonos (főleg alacsony páratartalom mellett). A normál léptékű grafikonokon gomolyfelhők (Cb) és záporok, jégeső és zivatar nem mindig észlelhető (vagy „idők között” jelölve).
Az év meleg felében a gomolyfelhők felső határa (üllő) a tropopauza magasságáig terjed. A 2. típusú hidegfrontokon heves zivatarok, záporok, helyenként jégesővel, viharos szél fordul elő. A felhőkben erős turbulencia és jegesedés van. A veszélyes időjárási jelenségek övezetének szélessége több tíz kilométer.
Az év hideg felében a gomolyfelhők csúcsa eléri a 3-4 km-t. Ez a felhőzet rövid, erős havazásokhoz (a havazási zóna szélessége 50 km), 1000 m-nél kisebb látótávolságú hóviharokhoz, a szélsebesség meredek növekedéséhez és turbulenciához kapcsolódik. A 2. típusú hidegfronti felhőkben kifejezett napi változás van. A Cb felhők éjszaka elmosódhatnak. Napközben a konvektív légmozgások felerősödnek az alatta lévő felület felmelegedése és turbulens mozgások kialakulása miatt. Ezért a 2. típusú hidegfront felhőzete és csapadéka a délutáni órákban éri el a legnagyobb fejlődést, ami a tömegen belüli gomolyfelhőkre (Cu) és gomolyfelhőkre (Cb) is jellemző.
Amikor a 2. típusú hidegfrontok áthaladnak a megfigyelési ponton, először (3-4 órával azelőtt, hogy a frontvonal elhaladna a Föld közelében) pehelyfelhők jelennek meg, amelyeket gyorsan felváltanak erősen rétegzett, esetenként lencse alakúak, amelyeket gyorsan Cb vált fel. csapadék. A felhőrendszer mozgásának időtartama záporokkal, zivatarokkal általában nem haladja meg az 1-2 órát. A hidegfront átvonulása után megszűnnek a záporok.
Az első és a második típusú hidegfrontok jellemzője a prefrontális zivatar. Mivel a hidegék elülső részében a súrlódás miatt az elülső felület meredek dőlése jön létre, a hideg levegő egy része a meleg felett van. Ezután a hideg légtömegek „összeomlása” következik be az előrenyomuló hidegakna előtt. A hideg levegő összeomlása a meleg levegő felfelé irányuló elmozdulásához és egy vízszintes tengelyű örvény megjelenéséhez vezet a front mentén. Nyáron a szárazföldön különösen erős a zivatar, amikor a front mindkét oldalán nagy a hőmérséklet-különbség a meleg és a hideg levegő között, illetve amikor a meleg levegő instabil. Ilyen körülmények között a hidegfront áthaladását pusztító szélsebesség kíséri. A szél sebessége gyakran meghaladja a 15-20 m/s-ot, a jelenség időtartama általában több perc.
A másodlagos hidegfrontok a Föld felszíne közelében, a ciklon hátuljában, a főfront mögötti barikus vályúkban találhatók, ahol a szél konvergenciája zajlik. 1-3 másodlagos front lehet. A másodlagos frontokon a 2. típusú hidegfront felhőrendszerének felhőzetéhez hasonló felhőrendszer van, de a felhők függőleges kiterjedése kisebb, mint az elsődlegeseké. Ennek eredményeként a főfront áthaladását követő rövid ideig tartó tisztulás után konvektív felhők jelennek meg a másodlagos frontokhoz kapcsolódóan, heves esőzésekkel, zivatarokkal, zivatarokkal és hóviharokkal.
De a ciklon hátuljában a csapadék nemcsak frontális, hanem tömegen belüli is lehet, mivel a ciklon hátsó részén a légtömeg instabil. Az erőteljes konvekciós felhőkkel (Cb) társuló zivatarok forró nyári időben a szárazföld felett, vagy hideg instabil tömegekben, meleg felszín felett, tömegen belüliek is lehetnek (a Cb hátsó részén leszálló, az elülső részen erőteljes felszálló mozgások zajlanak, amelyek vízszintes tengelyű örvényt alkot - squal).