Введение

Мезомасштабный конвективный комплекс (МКК) – это особый вид мезомасштабной конвективной системы, определяемый по характеристикам, наблюдаемым на инфракрасных спутниковых изображениях. Они отличаются длительным существованием, часто формируются ночью и обычно сопровождаются сильными дождями, ветром, градом, молниями и, возможно, торнадо.

Размер

Мезомасштабный конвективный комплекс характеризуется либо площадью облачного покрова в 100 000 км² или более при температуре не выше -32 °C, либо площадью облачного покрова в 50 000 км² при температуре не выше -52 °C. Данные критерии размера должны выполняться в течение не менее 6 часов. Максимальная протяженность комплекса определяется моментом, когда облачный щит достигает наибольшей площади. Эксцентриситет (отношение малой оси к большой оси) в момент максимальной протяженности должен быть не менее 0,7.

Разработка

МКК обычно формируются в результате слияния гроз в линию шквала, которая в конечном итоге соответствует критериям МКК. Кроме того, формирование некоторых МКК можно проследить от равнин Колорадо до Скалистых гор. Они называются "орографическими" комплексами. Характеристики метеорологической обстановки, благоприятной для формирования МКК, включают сильный приток теплого воздуха в область формирования, обусловленный южным приземным струйным течением (максимумом ветра), сильный приток влаги, увеличивающий относительную влажность в области формирования, сходимость воздушных потоков у поверхности и расходимость воздушных потоков на высоте. Эти условия наиболее выражены в регионе перед верхней тропосферной ложбиной. Системы начинаются днем как отдельные грозы, которые организуются в течение ночи при наличии сдвига ветра (изменения скорости и направления ветра с высотой). Вероятность сильных погодных явлений наиболее высока на ранних стадиях формирования, днем. МКК сохраняется в своей зрелой и наиболее интенсивной фазе в течение ночи и раннего утра, при этом осадки характеризуются как слоистые (стратиформные) осадки (в отличие от конвективных осадков, связанных с грозами). Рассеивание МКК обычно происходит в утренние часы. После рассеивания остаточная циркуляция среднего уровня, известная как мезомасштабный конвективный вихрь, может спровоцировать новый раунд гроз позднее в течение дня.

Структура

Структура МКК может быть разделена на три слоя: нижние уровни МКК вблизи поверхности, средние уровни в середине тропосферы и верхние уровни в верхней тропосфере. Вблизи поверхности МКК характеризуется высоким давлением, с границей оттока или мезомасштабным холодным фронтом на его переднем крае. Это высокое давление обусловлено охлаждением воздуха в результате испарения осадков (обычно называемого холодным бассейном). На средних уровнях (в средней тропосфере) МКК проявляет циклоническое (против часовой стрелки в Северном полушарии) вращающееся пониженное давление, которое теплее окружающей среды (именуемое теплым ядром). Эта циркуляция среднего уровня называется мезомасштабным конвективным вихрем. Верхние уровни содержат антициклоническое (по часовой стрелке в Северном полушарии) вращающееся высокое давление, являющееся признаком расхождения воздушных потоков. Это высокое давление холоднее окружающей среды. Расхождение воздушных потоков на верхних уровнях и сходимость воздуха у поверхности вдоль границы оттока холодного бассейна приводят к восходящим движениям, способствующим поддержанию МКК.

Влияние и климатология

В мезомасштабных конвективных комплексах (МКК) выпадают сильные дожди, которые могут вызывать наводнения и другие гидрологические последствия. МКК наблюдаются в Соединенных Штатах в течение весенних и летних месяцев (теплого сезона), в регионе индийского муссона, в западной части Тихого океана, а также на территории всей Африки и Южной Америки. В частности, значительная доля осадков в теплый сезон в Соединенных Штатах обусловлена сильными дождями, связанными с МКК. По мере развития теплого сезона области, благоприятные для формирования МКК, смещаются с южных равнин Соединенных Штатов на север. К июлю и августу наиболее благоприятными становятся центрально-северные штаты. Области низкого давления среднего уровня, связанные с МКК, также отслеживаются как источник некоторых тропических циклонов, и в редких случаях тропические циклоны могут приводить к образованию МКК.

Примечательные МКК

Одно из самых заметных МКК произошло в ночь на 19 июля 1977 года в западной Пенсильвании. Это МКК вызвало сильные дожди, которые привели к катастрофическому наводнению в Джонстауне, штат Пенсильвания. Комплекс прослеживался на протяжении 96 часов до Южной Дакоты и сопровождался обильными осадками по всей северной части Соединенных Штатов, прежде чем обрушить на Джонстаун рекордное количество осадков. Второе заметное МКК принесло разрушительные прямолинейные ветры в южный Онтарио, северный штат Нью-Йорк, Вермонт, Массачусетс, Коннектикут и Род-Айленд утром 15 июля 1995 года. Скорость ветра в этом МКК превышала 160 км/ч, что привело к семи смертельным случаям, масштабному уничтожению лесов в горах Адирондак и Беркшир, а также к ущербу имуществу на сумму более 500 миллионов долларов. Формирование крупных МКК в одном и том же регионе в течение значительной части ночей с апреля по июль 1993 года и их способность сохраняться на протяжении следующего дня стали одной из основных причин наводнений в большей части центральных Соединенных Штатов в том году.