複数セルの雷雨とメソスケールの対流系
地上の荒天は通常、組織化された複数セルの嵐、スコールラインによって生成されます、またはスーパーセル。これらはすべて、メソスケールの擾乱(中規模の気象システム、つまり水平方向に10〜1,000 km)に関連する傾向があります。マルチセルストームでは、いくつかの上昇気流と下降気流が互いに近接しています。それらは、グループとして一緒に移動する発達のさまざまな段階の細胞のクラスターで発生します。クラスター内では、1つのセルが弱まる前にしばらくの間支配し、次に別のセルがこのサイクルを繰り返します。スコールラインでは、雷雨が組織化されたラインで形成され、単一の連続した突風前線(下降気流からの嵐の流出の前縁)を作成します。スーパーセルストームには、1つの激しい上昇気流と下降気流があります。これらについては、以下で詳しく説明します。
中規模の気象障害が発生すると、直径数百キロメートルの地域で雷雨が発生することがあります。このような擾乱の例には、前線波低気圧(暖かい気団と冷たい気団を分離する前線の波から発生する低圧システム)や大気の上部レベルの低圧トラフが含まれます。結果として生じる嵐のパターンは、メソスケール対流系(MCS)と呼ばれます。重度のマルチセル雷雨とスーパーセルストームは、MCSに関連していることがよくあります。これらのシステムによって生成される降水量には、通常、対流雲および層状雲(水平方向の広がりが大きい雲層)からの降雨が含まれます。層状降水は主に、垂直方向の速度が比較的遅い、つまり対流が制限されている古い細胞の残骸が原因です。
雷雨は、湿った不安定な空気に移動する寒冷前線によって引き起こされる可能性があります。寒冷前線の数十キロから数百キロ先の暖かい気団でスコールラインが発生することがあります。前頭前野の嵐が前頭前野とほぼ平行になる傾向があることは、前頭前野によって引き起こされた大気の乱れによって引き起こされていることを示しています。
米国中部では、激しい雷雨が一般的に春に発生します。中層(標高3,000〜10,000メートル)の冷たい偏西風は、メキシコ湾から北に流れる暖かく湿った地表の空気の上を移動します。結果として生じる不安定な広い領域は、何時間または何日も続くMCSを生成します。
熱帯では、北東の貿易風が赤道近くの南東の貿易と出会い、結果として生じる熱帯収束帯(ITCZ)は湿った不安定な空気が特徴です。雷雨とMCSはITCZに非常に豊富に現れます。それらは、大気の高層および高緯度への熱の輸送において重要な役割を果たします。