نظام الحمل الحراري متوسط ​​الحجم

يُعدّ مُركّب الحمل الحراري متوسط ​​النطاق (MCC) نوعًا فريدًا من أنظمة الحمل الحراري متوسطة النطاق، ويُعرَّف بخصائص مُرصودة في صور الأقمار الصناعية بالأشعة تحت الحمراء . تتجاوز مساحة قمم السحب الباردة فيه 100,000 كيلومتر مربع (39,000 ميل ^مربع ) بدرجة حرارة لا تتجاوز -32 درجة مئوية (-26 درجة فهرنهايت) ؛ وتصل مساحة قمم السحب إلى 50,000 كيلومتر مربع (19,000 ميل ^مربع ) بدرجة حرارة لا تتجاوز -52 درجة مئوية (-62 درجة فهرنهايت) . يجب أن تتوافر معايير الحجم لمدة ست ساعات أو أكثر. يُعرَّف أقصى امتداد له عندما يصل غطاء السحب، أو التكوين السحابي ككل، ^{[ 9 ]} إلى أقصى مساحة له. تبلغ نسبة انحرافه المركزي (المحور الأصغر/المحور الأكبر) 0.7 أو أكثر عند أقصى امتداد، لذا فهو ذو شكل دائري تقريبًا. وهي عواصف طويلة الأمد، تتشكل ليلاً لأنها تميل ^إلى التشكل خلال الليل، وعادة ما تحتوي على أمطار غزيرة ورياح وبرد وبرق وربما أعاصير . [ ^{10 ]}      

خط العواصف الرعدية هو خط ممتد من العواصف الرعدية الشديدة التي قد تتشكل على طول الجبهة الباردة أو أمامها . ^{[ 11 ] [ 12 ]} في أوائل القرن العشرين، استُخدم المصطلح كمرادف للجبهة الباردة . ^{[ 13 ]} يتضمن خط العواصف الرعدية هطول أمطار غزيرة ، وبرد ، وبرق متكرر ، ورياح قوية مستقيمة، وربما أعاصير قمعية وأعاصير مائية . ^{[ 14 ]} من المتوقع حدوث طقس قاسٍ ، على شكل رياح قوية مستقيمة، في المناطق التي يكون فيها خط العواصف الرعدية نفسه على شكل صدى قوسي ، ضمن الجزء الأكثر انحناءً من الخط. ^{[ 15 ]} يمكن العثور على الأعاصير القمعية على طول الموجات ضمن نمط موجة صدى خطي ، أو LEWP، حيث توجد مناطق ضغط منخفض متوسطة النطاق. ^{[ 16 ]} تُعرف بعض الصدىات القوسية التي تتشكل خلال فصل الصيف باسم "ديريتشو" ، وهي تتحرك بسرعة كبيرة عبر مساحات واسعة من الأراضي. ^{[ 17 ]} على الحافة الخلفية لغطاء المطر المصاحب لخطوط العواصف الرعدية الناضجة، قد يتشكل منخفض جوي خلف منطقة الضغط المنخفض متوسطة النطاق التي تتشكل خلف نظام الضغط المرتفع متوسط ​​النطاق الموجود عادةً تحت غطاء المطر، والذي يرتبط أحيانًا بانفجار حراري . ^{[ 18 ]} مصطلح آخر قد يُستخدم عند الحديث عن خطوط العواصف الرعدية وأصداء القوس هو أنظمة الحمل الحراري شبه الخطية (QLCSs) . ^{[ 19 ]}

الإعصار المداري هو نظام عاصف متناظر إلى حد كبير، يتميز بمركز ضغط منخفض وعواصف رعدية عديدة تُنتج رياحًا قوية وأمطارًا غزيرة. يتغذى الإعصار المداري على الحرارة المنبعثة عند صعود الهواء الرطب، مما يؤدي إلى تكثف بخار الماء الموجود فيه. ويختلف مصدر غذائه الحراري عن العواصف الإعصارية الأخرى، مثل عواصف الشمال الشرقي والعواصف الأوروبية والمنخفضات القطبية ، مما يُصنفه ضمن أنظمة العواصف ذات "النواة الدافئة". ^{[ 20 ]}

يشير مصطلح "استوائي" إلى كلٍ من المنشأ الجغرافي لهذه الأنظمة، التي تتشكل غالبًا في المناطق الاستوائية من العالم، وتكوّنها في الكتل الهوائية الاستوائية البحرية . أما مصطلح "إعصار" فيشير إلى طبيعة هذه العواصف الإعصارية، حيث تدور عكس عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومع عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي . وبحسب موقعها وقوتها، تُعرف الأعاصير الاستوائية بأسماء أخرى، مثل الإعصار المداري، والعاصفة الاستوائية، والمنخفض المداري، أو ببساطة الإعصار. وبشكل عام، يُطلق على الإعصار المداري اسم الإعصار المداري (نسبةً إلى اسم إله الرياح القديم في أمريكا الوسطى، هوراكان ) في المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ، والإعصار المداري في شمال غرب المحيط الهادئ، والإعصار في نصف الكرة الجنوبي والمحيط الهندي. ^{[ 21 ]}

تُنتج الأعاصير المدارية رياحًا عاتية وأمطارًا غزيرة، فضلًا عن أمواج عالية وعواصف مدمرة . ^{[ 22 ]} تتشكل هذه الأعاصير فوق مسطحات مائية دافئة واسعة، ^{[ 23 ]} وتضعف قوتها عند تحركها فوق اليابسة. ^{[ 24 ]} ولهذا السبب، قد تتعرض المناطق الساحلية لأضرار جسيمة جراء الأعاصير المدارية، بينما تكون المناطق الداخلية آمنة نسبيًا من الرياح القوية. مع ذلك، قد تُسبب الأمطار الغزيرة فيضانات كبيرة في المناطق الداخلية، وقد تُسبب العواصف المدمرة فيضانات ساحلية واسعة النطاق تصل إلى 40 كيلومترًا (25 ميلًا) من خط الساحل. ورغم أن آثارها على السكان قد تكون مدمرة، إلا أن الأعاصير المدارية قد تُخفف من حدة الجفاف . ^{[ 25 ]} كما أنها تنقل الحرارة والطاقة بعيدًا عن المناطق المدارية نحو خطوط العرض المعتدلة ، مما يجعلها جزءًا مهمًا من آلية دوران الغلاف الجوي العالمي . ونتيجة لذلك، تُساعد الأعاصير المدارية في الحفاظ على التوازن في طبقة التروبوسفير للأرض . 

تتشكل العديد من الأعاصير المدارية عندما تكون الظروف الجوية المحيطة باضطراب جوي ضعيف مواتية. بينما تتشكل أعاصير أخرى عندما تكتسب أنواع أخرى من الأعاصير خصائص مدارية. ثم تتحرك الأنظمة المدارية بفعل الرياح الموجهة في طبقة التروبوسفير ؛ وإذا ظلت الظروف مواتية، يشتد الاضطراب المداري، وقد تتشكل له عين . وعلى النقيض، إذا تدهورت الظروف المحيطة بالنظام أو وصل الإعصار المداري إلى اليابسة، يضعف النظام ويتلاشى في النهاية. ويمكن أن يتحول الإعصار المداري إلى إعصار خارج مداري أثناء تحركه نحو خطوط العرض العليا إذا تغير مصدر طاقته من الحرارة المنبعثة من التكثيف إلى اختلافات في درجة الحرارة بين الكتل الهوائية؛ ^{[ 20 ]} ومن الناحية التشغيلية، لا يُعتبر الإعصار المداري عادةً إعصارًا شبه مداري خلال انتقاله إلى إعصار خارج مداري. ^{[ 26 ]}

يتشكل ثلج تأثير البحيرة في فصل الشتاء على شكل حزام أو أكثر ممتد، عندما تهب رياح باردة عبر مساحات شاسعة من مياه البحيرة الدافئة، موفرةً الطاقة وحاملةً بخار الماء الذي يتجمد ويترسب على الشواطئ المواجهة للرياح . ^{[ 27 ]} ويُطلق على التأثير نفسه فوق المسطحات المائية المالحة اسم ثلج تأثير المحيط ، ^{[ 28 ]} أو ثلج تأثير البحر ، ^{[ 29 ]} أو حتى ثلج تأثير الخليج . ^{[ 30 ]} ويتعزز هذا التأثير عندما ترتفع كتلة الهواء المتحركة بفعل التأثير التضاريسي للمرتفعات على الشواطئ المواجهة للرياح. ويمكن أن يُنتج هذا الارتفاع أحزمة ضيقة، ولكنها شديدة الكثافة، من الهطول، تترسب بمعدل عدة بوصات من الثلج في الساعة، وغالبًا ما تجلب كميات هائلة من الثلوج. وتُسمى المناطق المتأثرة بثلج تأثير البحيرة بأحزمة الثلج . ويحدث هذا التأثير في العديد من المواقع حول العالم، ولكنه أكثر شيوعًا في المناطق المأهولة بالسكان في البحيرات العظمى في أمريكا الشمالية. ^{[ 31 ]}

If the air temperature is not low enough to keep the precipitation frozen, it falls as lake-effect rain. In order for lake-effect rain or snow to form, the air moving across the lake must be significantly cooler than the surface air (which is likely to be near the temperature of the water surface). Specifically, the air temperature at the altitude where the air pressure is 850 millibars (or 1.5 kilometres (0.93 mi) altitude) should be 13 °C (24 °F) lower than the temperature of the air at the surface.^[31] Lake-effect occurring when the air at 850 millibars is 25 °C (45 °F) colder than the water temperature can produce thundersnow, snow showers accompanied by lightning and thunder (due to the larger amount of energy available from the increased instability).^[32]

A polar low is a small-scale, symmetric, short-lived atmospheric low-pressure system (depression) that is found over the ocean areas poleward of the main polar front in both the Northern and Southern Hemispheres. The systems usually have a horizontal length scale of less than 1,000 kilometres (620 mi) and exist for no more than a couple of days. They are part of the larger class of mesoscale weather systems. Polar lows can be difficult to detect using conventional weather reports and are a hazard to high-latitude operations, such as shipping and gas and oil platforms. Polar lows have been referred to by many other terms, such as polar mesoscale vortex, Arctic hurricane, Arctic low, and cold air depression. Today the term is usually reserved for the more vigorous systems that have near-surface winds of at least 17 metres per second (38 mph).^[33]

تكثر العواصف الرعدية في السهول الكبرى خلال الفترة الممتدة من مايو إلى سبتمبر. وتتشكل أنظمة الحمل الحراري متوسطة النطاق فوق المنطقة خلال هذه الفترة، حيث يتركز معظم النشاط بين الساعة السادسة والتاسعة مساءً بالتوقيت المحلي. وتجلب هذه الأنظمة ما بين 30 و70 بالمئة من هطول الأمطار السنوي في موسم الدفء إلى السهول. ^{[ 34 ]} وتساهم مجموعة فرعية من هذه الأنظمة، تُعرف باسم مجمعات الحمل الحراري متوسطة النطاق، بنسبة تصل إلى 10 بالمئة من هطول الأمطار السنوي في السهول والغرب الأوسط. ^{[ 35 ]} وتشكل خطوط العواصف الرعدية 30 بالمئة من مجمعات العواصف الرعدية الكبيرة التي تعبر المنطقة. ^{[ 36 ]}

بينما تتشكل معظمها فوق القارة، تتشكل بعض أنظمة العواصف الرعدية المتوسطة خلال النصف الثاني من أغسطس وسبتمبر فوق غرب البحر الأبيض المتوسط. ويرتبط ظهور هذه الأنظمة فوق أوروبا ارتباطًا وثيقًا بالسلاسل الجبلية. في المتوسط، يتحرك نظام العواصف الرعدية المتوسطة الأوروبي باتجاه الشرق والشمال الشرقي، ويتشكل قرب الساعة الثالثة مساءً بالتوقيت الشمسي المحلي ، ويستمر لمدة 5.5 ساعات، ثم يتلاشى قرب الساعة التاسعة مساءً بالتوقيت الشمسي المحلي. حوالي 20% من أنظمة العواصف الرعدية المتوسطة فوق أوروبا لا تتشكل خلال ذروة التسخين. ويبلغ متوسط ​​أقصى امتداد لها حوالي 9000 كيلومتر مربع (3500 ميل ^مربع ) . ^{[ 37 ]} 

تتشكل أنظمة الحمل الحراري متوسطة النطاق، التي قد تتطور إلى أعاصير مدارية، على امتداد مناطق مثل الموجات المدارية أو الموجات الشرقية التي تتقدم غربًا على طول منخفضات الرياح الموسمية ومنطقة التقارب بين المدارين في مناطق ذات رطوبة عالية في الطبقات السفلى، ورياح سطحية متقاربة، ورياح متباعدة في الطبقات العليا. يحدث هذا عادةً شمال خط الاستواء من أفريقيا عبر المحيط الأطلسي وشرق المحيط الهادئ، وكذلك عبر شمال غرب وجنوب غرب المحيط الهادئ، ومن أستراليا شرقًا إلى أوقيانوسيا والمحيط الهندي وإندونيسيا ، ومن جنوب شرق البرازيل إلى جنوب المحيط الأطلسي. كما يُلاحظ أحيانًا في جنوب شرق المحيط الهادئ خلال سنوات ظاهرة النينيو المعتدلة إلى الباردة ، خارج نطاق ظاهرة النينيو. ^{[ 38 ]} تتشكل أنظمة أكثر شدة فوق اليابسة مقارنةً بالماء. ^{[ 39 ]}

في حالات تساقط الثلوج الناتج عن تأثير البحيرات والمنخفضات القطبية، تتشكل الأنظمة الحملية فوق المسطحات المائية الدافئة عندما تجتاحها تيارات هوائية باردة، مما يؤدي إلى زيادة الرطوبة وحركة رأسية كبيرة. وتؤدي هذه الحركة الرأسية إلى تشكل زخات مطرية وعواصف رعدية في مناطق التدفق الإعصاري على الجانب الخلفي للأعاصير خارج المدارية . ^{[ 31 ] [ 33 ]}