Os sistemas frontais estão associados aos ciclones extratropicais que nascem em regiões de latitudes médias, onde há fortes gradientes de temperatura (variação meridional). A frente fria ocorre no setor frio do ciclone, mais precisamente na transição entre da massa de ar de origem polar (que se desloca em direção ao equador) e a massa de ar quente tropical. Para identificar uma frente fria alguns critérios são adotados:
Uma frente fria é simbolizada em um mapa meteorológico como uma linha de cor azul com triângulos. A presença de uma frente fria indica que o ar frio está avançando e forçando o levantamento de ar quente. Isso ocorre porque o ar frio é "mais pesado" ou mais denso que o ar quente. Após a agem da frente fria, o ar frio substitui o ar quente na superfície.
Modelo de uma superfície frontal com as nuvens associadas. pic.twitter.com/ygSPyVpot3
— Tempo e Clima Brasil (@TempoClimaBr) June 22, 2019
Na América do Sul, é extremamente comum o deslocamento de frentes frias, principalmente no leste da Argentina e do Uruguai, onde há uma média de 40 agens de frentes frias por ano. Climatologicamente, esta região do leste da Argentina e do Uruguai possuem fortes gradientes de temperatura que auxiliam na formação de Ciclones Extratropicais. No Chile, as frentes frias se deslocam pelo Oceano Pacífico e tendem a atingir o litoral sudoeste do país.
Cavalcanti e Kousky (2003) analisaram as agens de frentes frias sobre a América do Sul utilizando dados de reanálise entre os anos de 1979 e 2000. Eles apontaram que existe uma variabilidade sazonal na frequência de frentes frias, com um máximo no inverno, início da primavera e um mínimo no verão.
Geralmente, as frentes frias que atingem o Brasil nascem próximo a costa leste da Argentina e do Uruguai. Os sistemas entram pelo sul do país e tendem a seguir próximo do litoral leste, onde em raros casos podem alcançar o nordeste do Brasil. Também em casos raros, frentes frias podem atingir o Norte do país na região da Amazônia. O evento é conhecido como friagem e normalmente ocorre entre maio e agosto. Nestes eventos raros do norte e nordeste, os sistemas frontais apresentam impactos muito sutis devido à perda das características da massa de ar fria ao longo do seu deslocamento.
O extremo sul do Rio Grande do Sul chega a receber uma média de 35 agens de frentes frias por ano. Para os outros estados da região sul e o leste de São Paulo, a média é de 25 a 30 agens por ano.