Nelle grandi invasioni di aria polare verso sud e di aria subtropicale verso nord vengono a scorrere affiancate masse d’aria calde e fredde.

È intuitivo che lungo la superficie di separazione, dove si fronteggiano masse d’aria fredda con masse d’aria calda, vi saranno elevati gradienti orizzontali sia nel campo termico che in quello igrometrico. La linea ideale intorno 60° di latitudine lasciata al suolo da tale superficie è il fronte polare.

Fig.1 = Fronte polare

Il fronte polare segue le ampie ondulazioni trasversali verso nord  e verso Sud (Onde lunghe o di Rossby) a seguito delle ondulazioni correnti occidentali.

Fig.2 – Ondulazione delle  correnti occidentali e nascita delle onde lunghe

 Ebbene, lungo il ramo ascendente delle onde lunghe tendono a generarsi ulteriori ondulazioni, però di lunghezza d’onda e ampiezza molto minore di quelle delle correnti occidentali (circa un migliaio di chilometri) e, in contrapposizione a quest’ultime, vengono denominate onde corte o onde di Bjerknes

Fig. 3 – Ondulazioni cicloniche corte  nel ramo ascendente delle onde lunghe di Rossby e nascita fronte freddo, fronte caldo e ciclone extratropicale

Le onde corte hanno un interesse notevole per i fenomeni caratteristici  a vasta scala 1000-3000 km) ad esse associati e in particolare perché ciascuna onda finisce con il dar luogo al suolo a un vortice depressionario che poi si espande anche agli strati atmosferici superiori.

Tali depressioni mobili in seno alle grandi ondulazioni delle correnti occidentali sono conosciute anche con il nome di cicloni extratropicali per distinguerle dalle depressioni mobili della fascia tropicale (i Cicloni tropicali come gli uragani del Golfo dei Caraibi, i Cicloni dell’Oceano Indiano, i Tifoni dell’Oceano Pacifico).

Il ciclone mobile ha il suo centro sulla cresta di ognuna delle singole onde corte.

La linea ideale che delimita al suolo la parte più avanzata dell’invasione di aria calda viene denominata fronte caldo.

Sul lato sinistro dell’onda, invece, l’aria fredda, seguendo anch’essa il movimento antiorario intorno al centro depressionario ed essendo più densa dell’aria calda, tende a incalzare l’aria calda e a incunearsi al di sotto e sollevandola. La linea che delimita al suolo la parte più avanzata di tale irruzione di aria fredda prende il nome di fronte freddo.

In corrispondenza del fronte caldo e del fronte freddo si osservano fenomeni meteorologici caratteristici descritti nella tabella allegata

Tab.1 – Fenomeni meteo associati al passaggio del fronte caldo e del fronte freddo

Nella Fig.4 sono riportati i sistemi frontali (fronte freddo + fronte caldo + ciclone) presenti sull’Europa lunedì 15 gennaio

Fig.4 – Sistemi frontali sull’Europa lunedì 15 gennaio

E’ possibile riconoscere i sistemi frontali anche dalle immagini da satellite

Fig.5 – I fronti visti dal satellite lunedì 15 gennaio