Többsejtű zivatarok és mezoszkálájú konvektív rendszerek
A heves időjárást a földön általában szervezett többsejtű viharok, záporos vonalak okozzák. , vagy egy szupercella. Mindezek általában egy mezoszkális zavarral (egy közepes méretű, azaz vízszintesen 10–1000 km-es időjárási rendszerrel) járnak. A többsejtű viharoknak számos frissítésük és visszahúzódásuk van egymás közelében. A fejlődés különböző szakaszaiban lévő sejtcsoportokban fordulnak elő, amelyek csoportként mozognak együtt. A klaszteren belül egy sejt dominál egy ideig, mielőtt meggyengül, majd egy másik sejt megismétli a ciklust. A zivataros vonalakban a zivatarok szervezett vonalban képződnek, és egyetlen, folyamatos széllökésű frontot hoznak létre (a vihar kiáramlásának éle a leereszkedéséből). A szupercellás viharok egy intenzív feltöltődéssel és leeresztéssel rendelkeznek; az alábbiakban részletesebben tárgyaljuk.
© Hemera / Thinkstock
Néha a mezoszkóp időjárási zavarok kialakulása miatt zivatarok alakulhatnak ki egy több száz kilométer átmérőjű régióban. Ilyen zavarok például a frontális hullám ciklonjai (alacsony nyomású rendszerek, amelyek a meleg és a hűvös levegő tömegét elválasztó front hullámából alakulnak ki) és az alacsony nyomású vályúk a légkör felső szintjein. A létrejövő vihar mintát mezoszkóp konvektív rendszernek (MCS) nevezzük. Súlyos többsejtű zivatarok és szupercellás viharok gyakran társulnak az MCS-ekhez. Az ezen rendszerek által termelt csapadék jellemzően magában foglalja a konvektív felhők és a rétegképes felhők (nagy vízszintes felhőrétegek) csapadékát. A réteges kicsapódás elsősorban az idősebb sejtek maradványainak köszönhető, viszonylag alacsony függőleges sebességgel – vagyis korlátozott konvekcióval.
A zivatarokat egy hideg front indíthatja el, amely nedves, instabil levegőbe kerül. Előfordul, hogy a meleg légtömegben több tíz-száz kilométerrel a hidegfront előtt kialakulnak záporozó vonalak. Az a tendencia, hogy a prefrontális viharok többé-kevésbé a homlokfelülettel párhuzamosan helyezkednek el, azt jelzi, hogy a front által okozott légköri zavarok indítják el őket.
Az Egyesült Államok középső részén általában tavasszal heves zivatarok fordulnak elő. a középszintnél hűvös nyugati szél (3000–10 000 méter magasságban) a Mexikói-öböltől észak felé áramló meleg és nedves felszíni levegő felett mozog. Az ebből adódó széles instabilitási régió sok órán át vagy napig fennmaradó MCS-ket eredményez.
A trópusokon az északkeleti kereskedelmi szél találkozik az Egyenlítő közelében található délkeleti kereskedelmekkel, és az ebből eredő intertrópusi konvergencia zóna (ITCZ) nedves és instabil levegő jellemzi. Zivatarok és MCS-ek nagy mennyiségben jelennek meg az ITCZ-ben; fontos szerepet játszanak a hő eljutásában a légkör felső szintjeire és a magasabb szélességi körökbe.