RELATION OF FRONTS TO CYCLONES There is a systemic relationship between cyclones and fronts, in that the cyclones are usually associated with    waves    along    fronts—primarily    cold    fronts. Cyclones come into being or intensify because pressure falls  more  rapidly  at  one  point  than  it  does  in  the surrounding  area.  Cyclogenesis  can  occur  anywhere, but  in  middle  and  high  latitudes,  it  is  most  likely  to occur on a frontal trough. When a cyclone (or simply low) develops on a front, the cyclogenesis begins at the surface and develops gradually upward as the cyclone deepens.  The  reverse  also  occurs;  closed  circulations aloft  sometime  work  their  way  downward  until  they appear  on  the  surface  chart.  These  cyclones  rarely contain fronts and are quasi-stationary or drift slowly westward and/or equatorward. Every front, however, is associated with a cyclone. Fronts move with the counterclockwise flow associated with   Northern   Hemisphere   cyclones   and   clockwise with  the  flow  of  Southern  Hemisphere  cyclones.  The middle  latitudes  are  regions  where  cold  and  warm  air masses   continually   interact   with   each   other.   This interaction  coincides  with  the  location  of  the  polar front. When the polar front moves southward, it is usually associated  with  the  development  and  movement  of cyclones  and  with  outbreaks  of  cold  polar  air.  The cyclonic  circulation  associated  with  the  polar  front tends  to  bring  polar  air  southward  and  warm  moist tropical air northward. During   the   winter   months,   the   warm   airflow usually   occurs   over   water   and   the   cold   air   moves southward   over   continental   areas.   In   summer   the situation  is  reversed.  Large  cyclones  that  form  on  the polar  front  are  usually  followed  by  smaller  cyclones and are referred to as families. These smaller cyclones tend  to  carry  the  front  farther  southward.  In  an  ideal situation  these  cyclones  come  in  succession,  causing the  front  (in  the  Northern  Hemisphere)  to  lie  in  a southwest to northeast direction. Every moving cyclone usually has two significant lines of convergence distinguished by thermal properties. The discontinuity line on the forward side of the  cyclone  where  warm  air  replaces  cold  air  is  the warm front; the discontinuity line in the rear portion of the  cyclone  where  cold  air  displaces  warm  air  is  the cold front. The polar front is subject to cyclonic development along it. When wind, temperature, pressure, and upper level  influences  are  right,  waves  form  along  the  polar front. Wave cyclones normally progress along the polar front with an eastward component at an average rate of 25  to  30  knots,  although  50  knots  is  not  impossible, especially in the case of stable waves. These waves may ultimately develop into full-blown low-pressure systems  with  gale  force  winds.  The  development  of  a significant  cyclone  along  the  polar  front  depends  on whether  the  initial  wave  is  stable  or  unstable.  Wave formation is more likely to occur on slowly moving or stationary  fronts  like  the  polar  front  than  on  rapidly moving fronts. Certain areas are preferred localities for wave  cyclogenesis.  The  Rockies,  the  Ozarks,  and  the Appalachians are examples in North America. Stable Waves A  stable  wave  is  one  that  neither  develops  nor occludes, but appears to remain in about the same state. Stable waves usually have small amplitude, weak low centers,   and   a   fairly   regular   rate   and   direction   of movement. The development of a stable wave is shown in views A, B, and C of figure 4-21. Stable waves do not go into a growth and occlusion stage. 4-22 COLD AIR  MASS AG5f0421 POLAR FRONT WARM AIR  MASS A.   COLD  AND  WARM  AIR  FLOW B.   FORMATION C.   TYPICAL  WAVE Figure 4-21.—Life cycle of a stable wave cyclone.