Мезомасштабный конвективный комплекс (МКК) — это уникальный вид мезомасштабной конвективной системы , которая определяется характеристиками, наблюдаемыми на инфракрасных спутниковых снимках . Они долгоживущие, часто формируются ночью и обычно содержат сильные ливни , ветер , град , молнии и, возможно, торнадо . [1]
Мезомасштабный конвективный комплекс имеет либо область верхней границы облаков 100 000 км 2 или более с температурой менее или равной −32 °C, либо область верхней границы облаков 50 000 км 2 с температурой менее или равной −52 °C. Определения размеров должны выполняться в течение 6 часов или более. Его максимальная протяженность определяется как момент, когда облачный щит достигает максимальной площади. Его эксцентриситет (малая ось/большая ось) больше или равен 0,7 при максимальной протяженности.
MCC обычно развиваются из слияния гроз в линию шквала , которая в конечном итоге соответствует критериям MCC. Кроме того, некоторое формирование MCC можно проследить от равнин в Колорадо до Скалистых гор . Они называются «орогеническими» комплексами. [2] Характеристики метеорологической среды, в которой формируются MCC, включают сильную адвекцию теплого воздуха в среду формирования южным струйным течением низкого уровня (максимум ветра), сильную адвекцию влаги , которая увеличивает относительную влажность среды формирования, конвергенцию воздуха у поверхности и дивергенцию воздуха наверху. Эти условия наиболее заметны в регионе перед ложбиной верхнего уровня. Системы начинаются днем как рассеянные грозы, которые организуются ночью при наличии сдвига ветра (скорость и направление ветра меняются с высотой). Вероятность суровой погоды наиболее высока на ранних стадиях формирования, во второй половине дня. MCC сохраняется в своей зрелой и самой сильной стадии в течение ночи и раннего утра, когда осадки характеризуются как стратифицированные осадки (а не конвективные осадки, которые случаются с грозами). Рассеивание MCC обычно происходит в утренние часы. После рассеивания остаточная циркуляция среднего уровня, известная как мезомасштабный конвективный вихрь, может инициировать еще один раунд гроз позднее в течение дня.
Структуру MCC можно разделить на три слоя. Нижние уровни MCC вблизи поверхности, средние уровни в середине тропосферы и верхние уровни в верхней тропосфере. Вблизи поверхности MCC демонстрирует высокое давление с границей оттока или мезомасштабным холодным фронтом на его переднем крае. Это высокое давление вызвано охлаждением воздуха от испарения осадков (обычно называемым холодным бассейном). В средних уровнях (средняя тропосфера) MCC демонстрирует циклоническое (против часовой стрелки в Северном полушарии) вращающееся низкое давление, которое является теплым по сравнению с окружающей средой (называемой теплым ядром). Эта циркуляция среднего уровня называется мезомасштабным конвективным вихрем. Верхние уровни содержат антициклоническое (по часовой стрелке в Северном полушарии) вращающееся высокое давление, которое является признаком дивергенции воздуха. Это высокое давление является более холодным по сравнению с окружающей средой. Это расхождение на верхних уровнях и схождение воздуха на поверхности вдоль границы оттока холодного бассейна приводит к восходящему движению, которое способствует поддержанию MCC.
MCC вызывают сильные ливни, которые могут привести к наводнениям и другим гидрологическим последствиям. MCC встречаются в Соединенных Штатах в весенние и летние месяцы (теплый сезон), в регионе индийских муссонов , в Западной части Тихого океана и по всей Африке и Южной Америке . В частности, сильные ливни от MCC составляют значительную часть осадков в теплый сезон в Соединенных Штатах. [3] По мере наступления теплого сезона благоприятные регионы для формирования MCC смещаются с южных равнин Соединенных Штатов на север. К июлю и августу наиболее благоприятными становятся северо-центральные штаты. [4] Среднеуровневые области низкого давления MCC также были отслежены до происхождения некоторых тропических циклонов , и в редких случаях тропические циклоны могут генерировать MCC.
Одно из самых заметных MCC произошло ночью 19 июля 1977 года в западной Пенсильвании . MCC вызвало сильные ливни, которые привели к катастрофическому наводнению в Джонстауне, штат Пенсильвания . Комплекс отслеживался в течение 96 часов до Южной Дакоты и вызвал обильные осадки по всему северу Соединенных Штатов, прежде чем выпало до 12 дюймов (300 мм) осадков в Джонстауне.
Второй заметный MCC принес разрушительные прямые ветры в южную часть Онтарио , северную часть штата Нью-Йорк , Вермонт , Массачусетс , Коннектикут и Род-Айленд утром 15 июля 1995 года. MCC вызвал ветры со скоростью более 160 км/ч (100 миль/ч) и стал причиной семи смертей, широкомасштабного уничтожения лесов в горах Адирондак и Беркшир и более 500 миллионов долларов ущерба имуществу. [5]
Формирование крупных MCC на одной и той же общей территории в течение большого процента ночей с апреля 1993 года по июль 1993 года и их тенденция сохраняться до следующего дня стали значительной частью причины наводнения в большей части центральной части Соединенных Штатов в том году. [ необходима ссылка ]