Різні повітряні маси знаходяться зазвичай в постійному русі. При цьому вони можуть зближуватися і зустрічатися, утворюючи так звані фронтальні зони - перехідні зони між повітряними масами з різними фізичними властивостями. Ширина їх - перші сотні кілометрів, довжина - тисячі кілометрів. У них спостерігаються швидкі зміни всіх метеорологічних величин по горизонталі - температури, тиску, вологості, так як фактично вони являють собою «поле битви» між теплим і холодним повітрям. У фронтальних зонах виникають поверхні розділу між теплими і холодними повітряними масами, які називаються фронтальними поверхнями (лат. Frons (рід. П. Frontis) - лоб, передня сторона). Ця поверхня - широка смуга в кілька десятків кілометрів, але в порівнянні з розмірами повітряних мас, які нею розмежовуються, вона представляється площиною. Кут між фронтальною площиною і земною поверхнею дуже малий, менше 1 °, але на малюнках для наочності він перебільшений. Передня частина завжди нахилена в сторону холодного повітря, так що холодний щільний повітря розташовується внизу, під нею, а теплий, менш щільний і легкий повітря - вгорі, над нею. Лінія перетину фронтальної площини з поверхнею Землі утворює лінію фронту, яку коротко також називають фронтом. Всі ці перераховані поняття часто об'єднуються виразом атмосферний фронт.
Так як барическая щабель в теплому повітрі більше, ніж в холодному, то відстань між ізобаричної поверхні по обидва боки фронтальної поверхні буде різним. Зміна властивостей повітря в умовах його нерозривності в атмосфері досягається освітою в зоні фронту улоговини всіх изобарических поверхонь. Вона проявляється у земної поверхні у вигляді улоговини, окресленої изобарами (рис. 56). Таким чином, всі атмосферні фронти лежать в барических улоговинах.
Атмосферні фронти бувають стаціонарні і рухомі.
Якщо повітряні течії прямують по обидва боки вздовж лінії фронту і вона не переміщається помітно ні в сторону теплого, ні в бік холодного повітря, то фронт називається стаціонарним.
Рухомий фронт утворюється в тому випадку, якщо одна з повітряних мас має складову швидкості, перпендикулярну лінії фронту. Залежно від напрямку переміщення рухомі фронти поділяють на теплі і холодні. Теплий фронт утворюється при натекания теплого повітря на холодний. Лінія фронту при цьому переміщається в сторону холодного повітря. Після проходження теплого фронту настає потепління (рис. 57). Холодний фронт утворюється при подтекании холодного повітря під теплий.
Мал. 57. Теплий фронт. Назви хмар вказані в таблиці 2 (по І. І. Гуральник)
Мал. 58. Холодний фронт першого роду (по І. І. Гуральник)
При цьому лінія фронту переміщається в сторону теплого повітря, який витісняється наверх. Після проходження холодного фронту наступає похолодання. Розрізняють холодні фронти першого і другого роду. Холодний фронт першого роду утворюється в разі повільного наступання холодного повітря. При цьому тепле повітря спокійно піднімається по фронтальній поверхні і лінія фронту рухається повільно (рис. 58). Холодний фронт другого роду виникає при швидкому русі холодного повітря і різкому подтекании його під тепле повітря, який підкидається вгору. Передня частина при цьому круто піднімається над земною поверхнею через те, що приземні шари повітря гальмуються тертям. Лінія фронту рухається швидко (рис. 59).
В атмосфері нерідко виникають і більш складні комплексні фронти при змиканні (об'єднанні) двох основних фронтів - теплого і холодного. Це фронти оклюзії (лат. Occlusio - замикання). При їх утворенні з'єднуються дві холодні повітряні маси, а тепле повітря витісняється в верхні шари тропосфери і втрачає зв'язок з земною поверхнею. Якщо наступаючий холодне повітря менш холодний, ніж попередній, утворюється фронт оклюзії по типу теплого фронту. Якщо наступаючий повітря більш холодний, ніж попередній, виникає фронт оклюзії по типу холодного фронту (рис. 60).
Фронтальна діяльність найбільш інтенсивна в помірних і прилеглих широтах. Тут систематично виникають, рухаються (переважно із заходу на схід) і руйнуються протягом декількох днів атмосферні фронти. З ними пов'язано утворення атмосферних збурень вихрового характеру - циклонів (висхідних вихорів) і антициклонів (низхідних вихорів), які визначають різні типи погоди.
Мал. 59. Холодний фронт другого роду (по І. І. Гуральник)
На кліматичних картах виділяються зони, де, за середніми багаторічними даними, частіше зустрічаються повітряні маси різних типів і підтипів і де найбільш активно утворюються атмосферні фронти. Такі статистично стійкі фронтальні зони називаються кліматичними фронтами. У цих зонах великих горизонтальних контрастів температури, тиску і сильних вітрів концентруються великі запаси енергії, які витрачаються на освіту циклонів і антициклонів. Таким чином, ці зони відображають середнє багаторічне найбільш типове положення серій рухомих атмосферних фронтів.
Серед кліматичних фронтів виділяють головні і вторинні фронти.
Головні фронти є зонами розділу і взаємодії основних типів повітряних мас, контрастних насамперед по температурі. Між арктичним (антарктичним) і полярним (помірних широт) повітрям вони називаються відповідно арктичним і антарктичним фронтами, між полярним і тропічним повітрям - полярним фронтом. Розділ між теплими повітряними масами - відносно сухий тропічної і вологою екваторіальній, - вважався раніше тропічним фронтом, являє собою зону збіжності пасатів північної та південної півкуль і називається в даний час внутрішньотропічної зоною конвергенції (ВЗК) (рис. 61, 62).
Особливості головних фронтів такі. По-перше, вони простежуються вгору до самої стратосфери, часто викликаючи утворення так званих струменевих течій - дуже сильних вітрів, які досягають найбільшої величини поблизу тропопаузи. По-друге, вони не утворюють на Землі суцільних смуг, а розриваються на окремі гілки (відрізки), які носять власні назви. Особливо це помітно на прикладі полярного фронту, який поділяється на цілий ряд гілок. По-третє, ці гілки зміщуються по сезонах слідом за Сонцем: влітку фронти разом з виникаючими на них серіями циклонів мігрують в бік полюсів, взимку - до екватора, причому деякі з них в певні сезони розмиваються. На малюнку 62 видно, що взимку гілка полярного фронту, що відокремлює морське полярне повітря Атлантики від морських тропічних мас Північно-Атлантичного максимуму, розташовується на широті Франції. Середземноморська гілка полярного фронту, яка відділяє тропічне повітря від континентальних повітряних мас помірних широт, взимку пролягає над Середземним морем і далі на схід переходить в Іранську гілка, але влітку обидві гілки розмиваються. Над східним Забайкаллі і північчю Примор'я влітку формується Монгольська гілка полярного фронту, що розділяє континентальні полярну і тропічну повітряні маси, а над Японським морем - Тихоокеанська гілка між морськими полярними і тропічними масами.
Кінці полярних фронтів, що проникають далеко в глиб тропіків, називаються пасатними фронтами. Вони поділяють в тропіках вже не полярний і тропічне повітря, а різні за властивостями маси тропічного повітря, принесеного з різних океанічних субтропічних максимумів вітрами, званими пасатами. Нерідко вони виникають між двома МТВ, одна з яких сформувалася з ЕВ над теплими морськими течіями західної периферії субтропічних максимумів, а друга - з МПВ над холодними течіями східної їх периферії (наприклад, влітку поблизу Мексиканської нагір'я, напівпустелі Калахарі і ін.).
Вторинні фронти (фронти другого порядку) утворюються зазвичай між повітряними масами різних підтипів одного і того ж географічного типу.
Вони часто виникають між морським і континентальним полярним повітрям, перш за все взимку, коли температурна різниця між ними досягає максимальних значень. Такий полярний фронт намічається над центром Східно-Європейської рівнини, в зв'язку з чим Москву образно називають «прифронтовим» містом. Вторинні фронти простежуються на меншу висоту, ніж головні, - на кілька кілометрів в межах тропосфери.