Sonntagsstory Fronten: Wer hat sie erfunden?

Fronten entstanden als Nebenprodukt der sogenannten Polarfronttheorie. Die Polarfronttheorie stammt aus der Feder der Bergener Schule, ein norwegisches Institut unter der Leitung von Vilhelm Firman Koren Bjerknes. Das Institut widmete sich der Erforschung des Wetters und dessen Vorhersage.

Der erste Weltkrieg spielte eine entscheidende Rolle bei der Entdeckung von Fronten. So entstanden beispielsweise die Bezeichnungen Front und Polarfront in Anlehnung an den Krieg. Wie sich gegnerische Truppen an der Front bekämpfen, so stellten sich die Forscher rund um Vilhelm Bjerknes vor, bekämpfen sich auch kalte und warme Luftmassen an der Polarfront. Warme, subtropische Luft gegen kalte, polare Luft. In der Not des ersten Weltkrieges fand auch das Forscherteam zusammen, das die Polarfronttheorie beschrieb.

«  Man muss mit hinreichender Genauigkeit die Gesetze kennen, nach denen sich der eine atmosphärische Zustand aus dem anderen entwickelt. »

Vilhelm Bjerknes
Mathematiker und Physiker

Assistenten im Krieg

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Bodenanalysekarten

Das Bild zeigt eine Europakarte übersäht mit winzigen Zahlen, Drucklinien und Fronten.

Deutscher Wetterdienst

Bodenanalysekarten mit Messwerten, Drucklinien und eingezeichneten Fronten finden noch heute Anwendung in der Meteorologie. Die winzigen Zahlen und Symbole stammen von Messstationen rund um den Globus. Die Bodenanalysekarte gibt dem Meteorologen einen Überblick über das aktuelle Wettergeschehen.

Während Vilhelm Bjerknes noch an der Universität Leipzig lehrte, brach der erste Weltkrieg aus. Bjerknes verlor viele seiner Assistenten an den Krieg, sein damaliges Forscherteam brach zunehmend auseinander. Um seine Forschung fortsetzen zu können, entschloss er sich, die Studenten Jacob Bjerknes und Halvor Solberg von der Universität Kristiania (heutiges Oslo) nach Leipzig zu holen. Jacob Aall Bonnevie Bjerknes, Vilhelm Bjerknes Sohn, und der Schwede Halvor Solberg schrieben letztendlich die Arbeit zur wegleitenden Theorie der Polarfront, im Jahre 1922.

Bergener Schule

Die produktivsten Jahre des Forscherteams spielten sich jedoch nicht in Leipzig, sondern an der Universität Bergen, einer Stadt an der norwegischen Küste, ab. Unter dem Druck des ersten Weltkrieges war Leipzig bald kein sicheres Pflaster mehr. Der Arktisforscher Fridtjof Nansen und der Ozeanographe Bjorn Helland-Hansen boten Vater Bjerknes 1917 die Möglichkeit an der Universität Bergen sein eigenes Institut aufzubauen. Unter seiner Leitung gelangen Jacob Bjerknes und Halvor Solberg ab 1920 einige wissenschaftliche Meilensteine.

«  Man muss mit hinreichender Genauigkeit den Zustand der Atmosphäre zu einer gewissen Zeit kennen. »

Vilhelm Bjerknes
Mathematiker und Physiker

Die Theorie

Heute kaum mehr zu glauben, doch die Polarfronttheorie entstand alleine aus Beobachtungsdaten sowie physikalischen Gesetzmässigkeiten und Überlegungen. Bjerknes und Solberg überlegten sich, wie wohl der Wärmeaustausch zwischen dem überhitzen Äquator und den unterkühlten Polen stattfinden musste. Alleine über Wärmeflüsse zwischen Nord und Süd konnte der Austausch nicht stattfinden: Die Coriolisablenkung und die damit verbundenen, unrealistisch hohen Windgeschwindigkeiten sprachen dagegen. Über ihre Polarfronttheorie fliesst nun spiralförmig kalte Luft in die Tropen und warme Luft in Richtung Pol.

Die Polarfronttheorie in 5 Schritten

Quellen

Jacob Bjerknes und Halvor Solberg, 1922: Life Cycle of Cyclones and the Polar Front Theory of Atmospheric Circulation.

Andreas Bott, 2012: Synoptische Meteorologie, Methoden der Wetteranalyse und –prognose.

Karl Heinz Hack, 2009: Flugwetter.

Horst Malberg, 2007: Meteorologie und Klimatologie.

http://www.encyclopedia.com/people/science-and-technology/weather-and-climate-biographies/vilhelm-frimann-koren-bjerknes