Un Mesoscale Convective Complex (CCM) è un insieme di temporali che si formano generalmente alla fine della giornata da temporali sparsi e raggiungono il suo picco durante la notte in quanto forma una vasta area circolare. Dopo la loro formazione, vanno alla deriva nel flusso di alta quota e danno principalmente precipitazioni intense che causano inondazioni su vaste aree. È un tipo speciale di sistema convettivo mesoscala comune nelle Grandi Pianure americane durante l'estate. Si trovano anche in altre regioni del mondo dove sono soddisfatte le condizioni favorevoli al loro sviluppo.
Il complesso convettivo mesoscala è stato studiato da ricercatori americani per molti decenni. Pertanto, a volte siamo conosciuti con il suo nome in inglese Mesoscale Convective Complex ( MCC ). È stato definito dalla sua comparsa nelle foto satellitari come avente:
I CCM si formano dalla fusione di temporali isolati sotto debole circolazione atmosferica anticiclonica , a monte di una depressione barometrica elevata , in una massa d'aria molto instabile e con debole wind shear con l'altitudine.
La circolazione dei venti superiori segue l'evoluzione di un'onda di Rossby e può assumere la forma di un seno con variazioni nord-sud. Nell'immagine a destra vediamo due situazioni di mezza atmosfera (500 Hpa ) con le quali possiamo ottenere lo sviluppo di un CCM. L'aria che segue in entrambi i casi le frecce si trova dapprima a progredire dalle regioni più calde a quelle più fredde per poi stabilizzarsi dopo aver aggirato la cresta (linea verde a zig-zag). Se troviamo sotto questa circolazione una forte avvezione di aria calda e umida da parte di una corrente a getto di basso livello nella corrente verso il polo, creiamo una convergenza di umidità (zona verde). Ciò è favorevole in superficie al sollevamento di aria instabile e allo sviluppo di temporali. Inoltre, in quota, l'aria diverge vicino alla cresta, aumentando il movimento verticale su larga scala e generalizzando la convezione atmosferica . Tutto ciò dà un'alta probabilità di sviluppare un CCM nelle aree rosse dell'immagine.
In generale, la corrente a getto a basso livello è relativamente debole durante il giorno in una tale circolazione perché siamo in una massa d'aria abbastanza omogenea. A volte si trova un fronte stazionario nel flusso di cresta verso il quale si sta dirigendo la corrente a getto. Si assiste quindi alla formazione nel pomeriggio di temporali isolati, in prossimità e ad ovest della corrente a getto dove si riscontra la massima umidità. Questi temporali si stanno riformando continuamente nell'ambiente instabile . Quando il sole tramonta, si crea un raffreddamento sulla superficie, che si traduce in uno strato isotermico, o addirittura invertente, lungo il bordo esterno delle nubi convettive e aumenta l'intensità della corrente a getto.
Il rafforzamento del getto porta più umidità e crea una maggiore convergenza che generalizza i temporali. Questi finiranno per fondersi e la massima estensione dei CCM si verificherà durante la notte in un'area circolare tempestosa. Al mattino il riscaldamento diurno interrompe l'inversione e diminuisce la corrente a getto di bassa quota che rallenta la convezione e le nuvole temporalesche si trasformano in nimbostrati . I CCM danno principalmente piogge torrenziali su vaste aree, queste piogge sono sia convettive che stratiformi , a seconda dello stadio di sviluppo. Potrebbero esserci segnalazioni locali di grandine , forti venti o persino tornado, ma questo è raro a meno che il CCM non si trasformi in linea di tempesta o Derecho .
Un tipo speciale di CCM è quello che si trova lungo le catene montuose e sul fianco orientale delle Montagne Rocciose. Sono chiamati CCM "orogenici" perché il sollevamento necessario per innescare i temporali è più spesso fornito da una circolazione di venti che risale il versante delle montagne dalla pianura.
Per conoscere l'instabilità dell'aria, calcoliamo l' energia potenziale di convezione disponibile (EPCD) di una particella d'aria sollevata nell'ambiente. Più è grande, più i temporali avranno una significativa estensione verticale e potranno dare piogge torrenziali. Nel caso di un CCM, l'EPCD è particolarmente grande, il che gli conferisce picchi molto elevati a temperature molto fredde, il che fa parte delle caratteristiche di riconoscimento di questo fenomeno.
Più la massa d'aria è umida, maggiore è la quantità di vapore acqueo da condensare. L'acqua disponibile per la condensazione può essere calcolata utilizzando le equazioni termodinamiche per la parte convettiva del CCM. Inoltre, le nubi convettive cambiano in nimbostrato al mattino. Una parte delle precipitazioni è quindi legata al movimento verticale della scala sinottica e all'instabilità condizionata asimmetrica che sono più difficili da valutare dal meteorologo . I modelli numerici di previsione meteorologica ad alta risoluzione possono calcolare il potenziale di accumulo di pioggia sotto il CCM.
La struttura di un complesso convettivo mesoscala può essere separata in tre strati:
L'aria di superficie esterna e in movimento verso il complesso incontra il fronte della raffica e viene sollevata. Entra quindi in convezione essendo più caldo dell'ambiente e il movimento verticale creato dalla depressione dei livelli medi lo accelera. Infine, la divergenza di altitudine aumenta il movimento verticale.
I CCM lasciano grandi quantità di pioggia che possono causare allagamenti. Si trovano durante la stagione calda (primavera, estate) nelle pianure centrali del Nord America , nel Pacifico occidentale, nelle pianure dell'Africa e del Sud America , nonché durante il monsone indiano. La posizione favorevole per il loro sviluppo di solito si sposta dalle regioni più vicine all'equatore all'inizio della stagione alle regioni polari poiché la temperatura si riscalda e la circolazione porta umidità in queste regioni. La bassa pressione riscontrata nei livelli medi di CCM può persistere nella circolazione atmosferica dopo che si è dissipata e i ricercatori sono stati occasionalmente in grado di identificarla come la fonte di alcuni cicloni tropicali .
In particolare, i MCC rappresentano una parte significativa degli accumuli estivi nelle Grandi Pianure americane. I CCM si formano in primavera nella parte meridionale della regione, ma si trovano più comunemente a luglio e agosto vicino al confine canadese .
Glossari :
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