私は基準があるという認識はなく、特に気にしたこともありませんでした(無意識に使い分けていたのかもしれませんが……)。
強いて言えば、例えば低気圧周辺の移流について問われていて発達の可能性を示唆するような記述があれば「前面・後面」と書く方がしっくり来るかもしれません。このあたりは出題者がどう誘導しようとしているのか推し量る(忖度する)国語力が必要になると思います。
teteさんが仰るように方位の方が安全だと思うので、当面は方位一本槍で割り切って良いのではないでしょうか。そして、解答例が「前面・後面」となっているものがあれば、問題や解説などを見て理由を考えるようにすれば使い分けの感覚がつかめてくるかもしれません。