علم الأرصاد الجوية متوسطة النطاق

علم الأرصاد الجوية متوسطة النطاق هو دراسة الأنظمة والعمليات الجوية على نطاق أفقي يتراوح بين 5 كيلومترات (3 أميال) وعدة مئات من الكيلومترات. وهو أصغر من الأنظمة واسعة النطاق (1000 كيلومتر أو أكبر) ولكنه أكبر من الأنظمة دقيقة النطاق (أقل من كيلومتر واحد). وفي نطاقه الصغير، يشمل ظواهر العواصف (بحجم عاصفة رعدية واحدة ^{[ 1 ]} ). ومن أمثلة أنظمة الطقس متوسطة النطاق: نسيم البحر ، وخطوط العواصف ، والمجمعات الحملية متوسطة النطاق .   

غالباً ما تساوي السرعة الرأسية أو تتجاوز السرعات الأفقية في الأنظمة المناخية متوسطة النطاق بسبب العمليات غير الهيدروستاتيكية مثل التسارع الطفو للتيار الحراري الصاعد أو التسارع عبر ممر جبلي ضيق.

استطاعت أقدم شبكات رصد الأحوال الجوية في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين رصد حركة وتطور الأنظمة الجوية واسعة النطاق ، مثل مناطق الضغط المرتفع والمنخفض . إلا أن هذه الشبكات المحدودة لم تتمكن من رصد الظواهر الجوية الأصغر حجمًا والأكثر خطورة. وقد أدى ظهور رادار الطقس في منتصف القرن العشرين، وفهم سلوك العواصف الرعدية بشكل أفضل، إلى تزايد الوعي بضرورة دراسة الظواهر الواقعة بين النطاقات المدروسة في تخصصي الأرصاد الجوية الميكروسكوبية والسينوبتيكية. ^{[ 2 ]} وقد صاغ مصطلح "النطاق المتوسط" إم جي إتش ليغدا من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الذي أشار إلى ضرورة دراسة الظواهر على هذه النطاقات في عام 1951. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

من المتوقع أن يوفر الرادار معلومات مفيدة حول بنية وسلوك ذلك الجزء من الغلاف الجوي الذي لا تغطيه الدراسات المناخية الدقيقة أو الشاملة. وقد لاحظنا بالفعل، باستخدام الرادار، أن أنماط الهطول، ذات الأهمية البالغة، تحدث على نطاق واسع جدًا بحيث لا يمكن رصده من محطة واحدة، ولكنه في الوقت نفسه صغير جدًا بحيث لا يظهر حتى على الخرائط المناخية القطاعية. ويمكن تصنيف ظواهر بهذا الحجم على أنها ظواهر مناخية متوسطة.

تتميز العمليات متوسطة النطاق بامتلاكها رقم روسبي كبيرًا نسبيًا مقارنةً بالعمليات واسعة النطاق . وبالتالي، على مسافات أقصر كما هو الحال في الظواهر متوسطة النطاق، تكون أهمية التوازن الجيوستروفي ودوران الأرض في تشكيل العمليات الجوية ضئيلة مقارنةً بالظواهر واسعة النطاق. ^{[ 10 ]} وينطبق هذا بشكل خاص على الطرف الأصغر من نطاق الظواهر متوسطة النطاق. ^{[ 11 ] : 8} نظرًا لأن انحناء الأرض صغير في المقاييس متوسطة النطاق، فإن النماذج الفيزيائية المستخدمة لتشخيص هذه الظواهر غالبًا ما تفترض ترددًا ثابتًا لقوة كوريوليس . ^{[ 10 ]} ومع ذلك، فإن قوة كوريوليس ليست ضئيلة ويمكن مقارنتها بتأثير الطفو الجوي . ^{[ 7 ]}

تلعب الاضطرابات والدوامات واسعة النطاق دورًا كبيرًا في علم الأرصاد الجوية متوسطة النطاق. ^{[ 10 ]} تكون الحركة الرأسية للهواء (والتي غالبًا ما تُعبر عنها بالرمز أوميغا ) أكبر على النطاق المتوسط ​​منها على النطاق الواسع، ويميل توزيع ضغط الهواء إلى التأثر بسلوك الرياح على النطاق المتوسط ​​(على عكس العكس على النطاق الواسع). ^{[ 7 ]} بالنسبة للعديد من الظواهر متوسطة النطاق، يكون التسارع الرأسي للهواء كبيرًا بما يكفي بحيث لا يمكن للحسابات افتراض التوازن الهيدروستاتيكي . وينطبق هذا غالبًا على الظواهر التي يكون بُعدها الرأسي مساويًا تقريبًا لأبعادها الأفقية. ^{[ 11 ] : 9}

كما هو الحال في تحليل الجبهات الجوية واسعة النطاق ، يستخدم تحليل النطاق المتوسط ​​الجبهات الباردة والدافئة والمغلقة على النطاق المتوسط ​​للمساعدة في وصف الظواهر. على خرائط الطقس، تُصوَّر الجبهات متوسطة النطاق على أنها أصغر حجمًا وبضعف عدد النتوءات أو الارتفاعات مقارنةً بالجبهات واسعة النطاق. في الولايات المتحدة ، أدت معارضة استخدام نسخ النطاق المتوسط ​​من الجبهات في تحليلات الطقس إلى استخدام رمز شامل (رمز الحوض) مع تسمية حدود التدفق الخارجي كترميز للجبهات. ^{[ 12 ]}

• علم الأرصاد الجوية على المستوى الميكروسكوبي
• علم الأرصاد الجوية على نطاق متوسط
• تجربة المضلع
• تحليل الطقس السطحي
• علم الأرصاد الجوية على نطاق واسع