ميزوسيكلون

الإعصار المتوسط ​​هو منطقة دوران ( دوامة ) متوسطة الحجم (أو على نطاق العاصفة) من نوع ميزو-غاما ، يتراوح قطرها عادةً بين 3.2 و9.7 كيلومترات، وغالبًا ما تُلاحظ على الرادار داخل العواصف الرعدية . في نصف الكرة الشمالي ، يقع عادةً في الجانب الخلفي الأيمن (الحافة الخلفية بالنسبة لاتجاه الحركة) للخلية الفائقة ، أو غالبًا على الجانب الشرقي، أو الأمامي، لنوع من الخلايا الفائقة ذات الهطول الغزير. قد تمتد المنطقة التي يغطيها دوران الإعصار المتوسط ​​لعدة كيلومترات، لكنها أكبر بكثير من أي إعصار قد يتشكل داخله، وتتشكل الأعاصير الشديدة داخل الأعاصير المتوسطة . ^{[ 1 ] [ 2 ]}  

الأعاصير المتوسطة هي دوامات متوسطة الحجم من الهواء الصاعد والمتقارب تدور حول محور رأسي. وغالبًا ما ترتبط بمنطقة محلية ذات ضغط منخفض . ويكون دورانها (عادةً) في نفس اتجاه أنظمة الضغط المنخفض في نصف الكرة الأرضية: عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، ومع اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي، باستثناء الأعاصير المتوسطة الأصغر حجمًا. وقد تصاحب الأعاصير المتوسطة المضادة، التي تدور في اتجاه معاكس، الأعاصير المتوسطة داخل الخلية الفائقة، ولكنها تميل إلى أن تكون أضعف وأكثر عابرة من الأعاصير المتوسطة، التي يمكن أن تستمر لعشرات الدقائق أو الساعات، وتتشكل أيضًا بشكل دوري متتابع داخل الخلية الفائقة. وتُعد الأعاصير المتوسطة المضادة شائعة نسبيًا مع الخلايا الفائقة المتحركة إلى اليسار والتي تنفصل عن الخلايا الفائقة الأم في أنظمة قص الرياح الرأسية المحددة.

عادةً ما تكون ظاهرة الإعصار المتوسطي ظاهرة يصعب رصدها مباشرةً. قد تشير الأدلة المرئية على الدوران - مثل نطاقات التدفق المنحنية - إلى وجود إعصار متوسطي، ولكن أسطوانة الهواء المتداول غالباً ما تكون كبيرة جداً بحيث لا يمكن تمييزها عند النظر إليها من الأرض، أو قد لا تحمل سحباً متميزة بما يكفي عن الهواء المحيط الأكثر هدوءاً لجعل تدفق الهواء المتداول واضحاً.

تُحدد الأعاصير المتوسطة الحجم بواسطة رادار دوبلر الجوي كعلامة دورانية تستوفي معايير محددة من حيث الحجم والعمق الرأسي والمدة. في شاشات رادار NEXRAD الأمريكي ، تُبرز الأعاصير المتوسطة الحجم التي يتم تحديدها خوارزميًا، مثل خوارزمية كشف الأعاصير المتوسطة الحجم (MDA)، عادةً بدائرة صفراء مصمتة على شاشة سرعة دوبلر ؛ وقد تستخدم خدمات الأرصاد الجوية الأخرى اصطلاحات مختلفة.

وتثير هذه الظاهرة أكبر قدر من القلق عندما تكون محصورة داخل العواصف الرعدية الشديدة، حيث غالباً ما تحدث الأعاصير المتوسطة الحجم جنباً إلى جنب مع التيارات الصاعدة في الخلايا الفائقة، والتي قد تتشكل داخلها الأعاصير بالقرب من نقطة التقاء التيار الهابط.

تُعدّ الأعاصير المتوسطة الحجم ظاهرةً محليةً، يتراوح قطرها بين 2 كيلومتر (1.2 ميل) و 10 كيلومترات (6.2 ميل) تقريبًا، وتوجد داخل العواصف الرعدية القوية. ^{[ 3 ]} تُعرف العواصف الرعدية التي تحتوي على أعاصير متوسطة الحجم مستمرة باسم العواصف الرعدية فائقة الخلايا (مع العلم أن بعض العواصف فائقة الخلايا، وحتى العواصف الإعصارية، لا تُنتج برقًا أو رعدًا، وبالتالي لا تُعتبر عواصف رعدية بالمعنى الدقيق). يُستخدم رادار دوبلر الجوي لتحديد الأعاصير المتوسطة الحجم. أما الدوامة المتوسطة الحجم فهي ظاهرة دورانية مشابهة، ولكنها عادةً ما تكون أصغر حجمًا وأضعف، وترتبط بخطوط العواصف الرعدية .    

يُعدّ وجود تغيرات كبيرة في سرعة الرياح مع المسافة واتجاهها مع الارتفاع، والمعروفة أيضًا بقص الرياح الأفقي والرأسي ، أحد المكونات الرئيسية لتكوّن الأعاصير المتوسطة. ويتزامن هذا القص عادةً مع وجود منخفض جوي قوي قد يؤدي إلى إعصار خارج المداري ، وهو نوع من الأعاصير يتشكل من خلال تفاعلات الهواء البارد والدافئ، والمعروفة باسم عدم استقرار الضغط الجوي . وتتسبب تدرجات الضغط ودرجة الحرارة بين الهواء الدافئ والبارد في هذه التغيرات في الرياح مع الارتفاع والمسافة. ويُقال إن حقل الرياح الناتج عن القص يتمتع بدوامة أفقية ، أو ميل المائع المتدفق (الهواء هنا) إلى الدوران، وهي خاصية متأصلة في أي تدفق توجد فيه تدرجات في السرعة.

غالبًا ما يُصوَّر الدوام المصاحب بشكل خاطئ على أنه دوامة أفقية تدور وتميل مباشرةً إلى الوضع الرأسي بفعل تيار صاعد. مع ذلك، في معظم الحالات، يكون الوسط متجانسًا أفقيًا، حيث تغيب هذه الدوامات. يمكن بدلًا من ذلك تصور الدوام الأفقي كعجلة افتراضية تدور بفعل الرياح المتغيرة مع الارتفاع. تُحرِّك هذه الرياح الجزء العلوي والسفلي من العجلة بسرعات مختلفة على طول المحور الأفقي، مما يؤدي إلى دورانها حول محورها. ^{[ 4 ] [ 5 ]} هذا الميل الموضعي للدوران، أو الالتواء، هو ما يُعيد التيار الصاعد توجيهه، وليس أنبوبًا أو دوامة حقيقية من الهواء الدوار. عندما يتشكل تيار صاعد في هذا الوسط، تصطدم كتل الهواء الصاعدة بهواء أسرع قصًا عبر الارتفاع، والذي يُسحب ويُخلط بشكل مضطرب عند حافة التيار الصاعد، مُتبادلًا الزخم الأفقي . يتسارع الهواء الصاعد على حافة التيار الصاعد جانبيًا أسرع من تسارعه نحو الداخل، مما يجبر الهواء الأبطأ في الداخل على التحرك أفقيًا بسرعة أكبر. ثم تبدأ كتل الهواء بالانحناء أثناء تحركها نحو مركز الضغط المنخفض للتيار الصاعد وتجاوزه ، لتتخذ شكلًا حلزونيًا مع تكرار العملية. ومع انحناء كتل الهواء، فإنها تدور أيضًا حول محورها نتيجة لحركة القصّ الهوائي. ويمكن أن توجد هذه الحركة المنحنية أو الحلزونية أو الدورانية للرياح دون أن يدور الهواء بالضرورة على شكل دوامة. ^{[ 6 ]}

عند هذه النقطة، يُقال إن التيار الصاعد قد نقل زخم التدفق القصي بشكل تفاضلي؛ أي أن الاختلافات بين تدفق الهواء في الاتجاه الأفقي تُنقل إلى الاتجاه الرأسي، مما ينتج عنه دوامية انحناء أو الانحناء والالتفاف الظاهري في الهواء الصاعد (فقط عندما تكون الدوامية الأفقية موازية لاتجاه تدفق التيار الصاعد). ومع ذلك، لا يتشكل سوى جزء من الدوامة؛ فخطوط الانسياب ليست مغلقة، وهناك تباينات لأن جميع كتل الهواء لا ترتفع بالتساوي أو تدور بنفس المعدل والاتجاه، لذا فإن الدوران المنتظم الحقيقي غير موجود بعد. ولكي يوجد دوران منظم (دوامة مغلقة)، يجب تحويل دوامية الانحناء الناتجة جزئيًا إلى دوامية قص رأسية.

يُسهم مجال الضغط في التيار الصاعد بشكل أساسي في هذه العملية، حيث يعمل على إعادة تنظيم الدوامة المنحنية، بحيث عندما يتحرك الهواء الصاعد والدوار نحو مركز الضغط المنخفض، تبدأ كتل الهواء المجاورة المتدفقة عبر تدرج ضغط التيار الصاعد بالدوران بسرعات مختلفة بالنسبة لبعضها البعض. يُولّد هذا دوامة قص رأسية تُعزز حركة الهواء الصاعد. ينفلت الهواء الأقدم الآن بسهولة أكبر من التيار الصاعد، ويتقوى مركز الضغط المنخفض، ثم ينكمش استجابةً لذلك، مما يُضيّق تدرج الضغط ويتسبب في ارتفاع الهواء المتقارب إلى مستويات أعلى وبسرعة أكبر. والنتيجة هي أن التيار الصاعد "يتمدد" إلى أعلى حيث يسحب الهواء بكفاءة أكبر، ويصبح الدوران أكثر انتظامًا بسبب حفظ الزخم الزاوي . وبما أن التيار الصاعد يسحب الهواء بقوة أكبر، فإنه يسحب معه كتلة وزخمًا أكبر من البيئة المحيطة، وهو ما يُحفظ في التيار الصاعد. في الطبيعة، تحدث هذه العملية بالتزامن مع انتقال زخم قص الرياح.

مع استمرار تقارب كتل الهواء نحو مركز الضغط المنخفض، تدور الكتل الأقرب إلى المركز بسرعة أكبر، فتُسحب للخارج بفعل قوى الطرد المركزي، بينما تتحرك الكتل الخارجية الأبطأ حركةً نحو الداخل. يُمارس الهواء الداخلي الأسرع دورانًا ضغطًا على الهواء الأبطأ، مما يُؤدي إلى تسريعه. يستمر هذا حتى تصل معظم كتل الهواء إلى معدل دوران منتظم. عندئذٍ، تتوازن دوامة الانحناء ودوامة القص الرأسية، فتتشكل دوامة متماسكة واحدة في التيار الصاعد. يتشكل إعصار متوسط ​​(يدور عكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي، ومع اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي)، وتكتمل نضج العاصفة الفائقة الناشئة. ^{[ 6 ]}

مع استمرار الإعصار المتوسطي المنخفض في امتصاص الدوامات الأفقية، قد تتشكل مناطق ذات ذروة دوامية أو بقع دوامية (مناطق ذات دوران طفيف أو دوامات عابرة) على طول الحد الفاصل بين التيار الصاعد والتيارات الهابطة - التيار الهابط الأمامي البارد والرطب (FFD) والتيار الهابط الخلفي الأكثر دفئًا وكثافة (RFD) - نتيجةً للتفاعلات بين الكتل الهوائية الدافئة والباردة. غالبًا ما تتزامن الارتفاعات المفاجئة في التيار الهابط الخلفي (RFD) مع توطيد هذه البقع الدوامية، وقد تؤدي إلى تشكل الأعاصير. ويُشار إلى ذلك بصريًا بتشكل سحابة جدارية أو هياكل سحابية منخفضة أخرى بالقرب من السطح مع ازدياد قوة التيار الصاعد نتيجةً لتفاعله مع التيار الهابط الخلفي (RFD). ^{[ 7 ]}

يعرض المعرض أدناه المراحل الثلاث لتطور الإعصار المتوسطي ونظرة على الحركة النسبية للعاصفة على الرادار لإعصار ينتج إعصارًا متوسطيًا فوق جرينسبيرج، كانساس في 4  مايو 2007. كانت العاصفة في طور إنتاج إعصار من فئة EF5 في وقت التقاط الصورة.

• 
  يؤدي قص الرياح (باللون الأحمر) إلى دوران الهواء (باللون الأخضر).
• 
  التيار الصاعد (الأزرق) "يقلب" الهواء الدوار إلى وضع مستقيم.
• 
  ثم يبدأ التيار الصاعد بالدوران.
• 
  صورة رادارية لإعصار متوسط. لاحظ أنه في وقت التقاط هذه الصورة، كان إعصار من الفئة EF5 يضرب الأرض.

تُعدّ رادار دوبلر الجوي الطريقة الأكثر موثوقية لرصد الأعاصير المتوسطة . ويتم الكشف عنها من خلال رصد قيم عالية متقاربة ذات إشارة معاكسة ضمن بيانات السرعة. ^{[ 8 ]} غالبًا ما تتواجد الأعاصير المتوسطة في الجانب الأيمن الخلفي للعواصف الرعدية الخارقة، وعندما تكون مُدمجة ضمن خطوط العواصف (بينما تتشكل الدوامات المتوسطة في الغالب في الجانب الأمامي لخطوط العواصف)، ويمكن تمييزها من خلال بصمة دوران صدى الخطاف على خريطة الرادار الجوي. كما قد تُشير المؤشرات المرئية، مثل سحابة الجدار الدوارة أو الإعصار، إلى وجود إعصار متوسط. ولهذا السبب، شاع استخدام هذا المصطلح لوصف الظواهر الدوارة في العواصف الشديدة.

• 
  يمكن أحيانًا التعرف على الأعاصير المتوسطة بصريًا من خلال سحابة جدارية دوارة مثل تلك الموجودة في هذه العاصفة الرعدية فوق تكساس.
• 
  مخرجات خوارزمية الكشف عن الأعاصير المتوسطة على الخلايا الإعصارية في شمال ميشيغان في 3 يوليو 1999

لا يزال تكوين الأعاصير غير مفهوم تماماً، ولكنه غالباً ما يحدث بإحدى طريقتين. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في الطريقة الأولى، يجب استيفاء شرطين. أولاً، يجب أن يتشكل تأثير دوران أفقي على سطح الأرض. وينشأ هذا عادةً عن تغيرات مفاجئة في اتجاه الرياح أو سرعتها، والمعروفة باسم قص الرياح. ^{[ 11 ]} ثانياً، يجب أن تكون هناك سحابة ركامية مزنية، أو أحياناً سحابة ركامية عادية. ^{[ 11 ]}

أثناء العواصف الرعدية، قد تكون التيارات الصاعدة قوية بما يكفي لرفع صف الهواء الدوار الأفقي إلى أعلى، محولةً إياه إلى عمود هوائي رأسي. يصبح هذا العمود الهوائي الرأسي البنية الأساسية للإعصار. غالبًا ما تكون الأعاصير التي تتشكل بهذه الطريقة ضعيفة وتستمر عادةً أقل من 10  دقائق. ^{[ 11 ]}

أما الطريقة الثانية فتحدث أثناء العواصف الرعدية الخارقة، في تيارات الهواء الصاعدة داخل العاصفة. عندما تشتد الرياح، يمكن للقوة المنبعثة أن تتسبب في دوران تيارات الهواء الصاعدة. يُعرف هذا التيار الصاعد الدوار باسم الإعصار المتوسط. ^{[ 12 ]}

لكي يتشكل إعصار بهذه الطريقة، يدخل تيار هابط من الجانب الخلفي مركز الإعصار المتوسطي من الخلف. وبما أن الهواء البارد أكثر كثافة من الهواء الدافئ، فإنه يستطيع اختراق التيار الصاعد. ويكتمل تشكل الإعصار باندماج التيار الصاعد والتيار الهابط. غالبًا ما تكون الأعاصير التي تتشكل بهذه الطريقة عنيفة وقد تستمر لأكثر من ساعة. ^{[ 11 ]}

الدوامة الحملية متوسطة النطاق (MCV)، والمعروفة أيضًا باسم مركز الدوامة متوسطة النطاق أو دوامة نيدي، ^{[ 13 ]} هي إعصار متوسط ​​النطاق ضمن نظام حملي متوسط ​​النطاق (MCS) يجذب الرياح في نمط دائري، أو دوامة، في المستويات المتوسطة من التروبوسفير ، وعادةً ما ترتبط بتدفق مضاد للأعاصير في الأعلى، مع منطقة قص رياح مزعجة للملاحة الجوية بين الهواء العلوي والسفلي. ونظرًا لأن مركزها لا يتجاوز عرضه 48 إلى 97 كيلومترًا (30 إلى 60 ميلًا ) وعمقه 1 إلى 3 أميال (1.6 إلى 4.8 كيلومترًا) ، فغالبًا ما يتم تجاهل الدوامة الحملية متوسطة النطاق في خرائط الطقس القياسية . ويمكن أن تستمر هذه الدوامات لمدة تصل إلى يومين بعد تبدد نظام الحمل الحراري متوسط ​​النطاق الأصلي. ^{[ 13 ]}  

يمكن أن تصبح الدوامة الحملية المتوسطة العالقة نواةً لموجة العواصف الرعدية التالية. فالدوامة الحملية المتوسطة التي تتحرك إلى المياه الاستوائية، مثل خليج المكسيك، قد تُشكل نواةً لإعصار استوائي . ومن الأمثلة على ذلك إعصار باري عام 2019. ويمكن للدوامات الحملية المتوسطة أن تُنتج عواصف رياح عاتية؛ إذ قد تصل سرعة الرياح أحيانًا إلى أكثر من 160 كيلومترًا في الساعة . وكانت عاصفة ديريتشو الجنوبية الغربية في مايو 2009 حدثًا متطرفًا من نوع ديريتشو التقدمي والدوامة الحملية المتوسطة، ضربت جنوب شرق كانساس وجنوب ميسوري وجنوب غرب إلينوي في 8 مايو 2009.  

• تعريف "الإعصار المتوسط"" . معجم. خدمة الأرصاد الجوية الوطنية الأمريكية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2019-09-03 . تم الاسترجاع بتاريخ 2019-10-17 .