Sistema convettivo a mesoscala 📖 Wikipedia

Per Sistema convettivo a mesoscala (in inglese Mesoscale Convective System, o "MCS") si intende un sistema temporalesco esteso per decine o centinaia di chilometri (su mesoscala, appunto), nato dall'unione di più cumulonembi a diversi stati evolutivi (multicella). In alcuni casi può insistere su zone relativamente ristrette per ore ed ore, portando a nubifragi o alluvioni lampo.

Temporali di questo tipo sono stati osservati in Nord e Sud America, Europa e Asia, con un picco di attività tipicamente nel tardo pomeriggio e nelle ore serali.

Un MCS può avere una forma lineare, nel caso – ad esempio – la genesi sia legata al passaggio di una linea frontale, oppure circolare se in generale nasce nel settore caldo di una perturbazione, ossia nello spazio che intercorre tra fronte caldo e fronte freddo.

Le piogge che accompagnano un MCS spesso sono copiose e molto violente, a tratti accompagnate da grandine. La struttura dell'MCS è anche capace di generare trombe d'aria, specie al di sotto dei cumulonembi più giovani, nei quali le correnti ascensionali sono ancora intense. In particolare nel settore meridionale di un MCS si possono stabilire condizioni ideali alla formazione di vere e proprie supercelle, talvolta associate a tornado; tuttavia questa circostanza è piuttosto rara.

Gli MCS si sviluppano ai tropici si formano lungo la Zona di Convergenza Intertropicale (ITCZ) o nelle le depressioni monsoniche generalmente durante la stagione calda tra la primavera e l'autunno. Invece, gli eventi di neve da effetto lago, che si formano a causa dello scorrimento di aria fredda sopra specchi d'acqua relativamente caldi, si verificano nella stagione fredda, dall'autunno alla primavera. Le depressioni polari sono una seconda classe di forzanti sinottiche per la formazione di MCS alle alte latitudini, durante la stagione fredda. In Europa, questi sistemi sono comuni soprattutto nelle regioni mediterranee, dove rappresentano una delle principali cause di eventi alluvionali improvvisi, in particolare lungo le coste^[1]. I sistemi convettivi a mesoscala sono importanti per il regime delle precipitazioni degli Stati Uniti sulle Grandi Pianure, poiché apportano alla regione circa la metà delle precipitazioni annuali della stagione calda^[2].

MCS è un termine generalizzato che include sistemi che non soddisfano i criteri più rigorosi di dimensione, forma o durata di un MCC (Mesoscale Convective Complex, complessi convettivi a mesoscala). Tendono a formarsi vicino ai fronti meteorologici e a spostarsi lungo aree di diffluenza del vento nello spessore 1000-500 mb, che sono aree in cui il gradiente di temperatura tra il basso e il medio livello si amplia, il che generalmente indirizza i cluster temporaleschi verso il settore caldo dei cicloni extratropicali. Possono anche formarsi lungo qualsiasi zona convergente all'interno dei tropici. Uno studio recente ha scoperto che tendono a formarsi quando la temperatura superficiale varia di oltre 5 gradi tra il giorno e la notte ^[3]. La loro formazione è stata osservata in tutto il mondo, dal fronte Meiyu nell'estremo oriente ai tropici profondi ^[4].

Lo stesso argomento in dettaglio: Complesso convettivo a mesoscala.

Un complesso convettivo a mesoscala (MCC) può formarsi dall'ingrossamento di MCS oppure dall'unione di diversi MCS tra loro ^[5]. È definito dalle caratteristiche osservate nelle immagini satellitari a infrarossi. L'area del top delle nubi a temperatura inferiore o uguale a -32 °C supera 100 000 chilometri quadrati; e presenta almeno 50 000 km quadrati con temperatura inferiore o uguale a -52 °C. Le definizioni di dimensione devono essere soddisfatte per sei ore o più. La sua eccentricità (asse minore/asse maggiore) è maggiore o uguale a 0,7 alla massima estensione, quindi è abbastanza rotondo. Sono di lunga durata, tendono a formarsi durante la notte e comunemente producono forti piogge, vento, grandine, fulmini e possibili tornado ^[6].

Una linea di groppo è una linea di forti temporali che possono formarsi lungo e/o davanti a un fronte freddo ^[7][8]. All'inizio del XX secolo, il termine era usato come sinonimo di fronte freddo ^[9]. La linea di groppo può produrre forti precipitazioni, grandine, frequenti fulminazioni, forti venti lineari (downburst) e possibili tornado e trombe marine ^[10]. Condizioni meteorologiche avverse, sotto forma di forti venti lineari, possono essere previste in aree in cui la linea di groppo stessa ha la forma di un bow echo, o eco ad arco, all'interno della linea ^[11]. I tornado possono formarsi lungo le onde all'interno di un Line Echo Wave Pattern, o LEWP, dove sono presenti aree di bassa pressione a mesoscala ^[12]. Alcuni echi ad arco che si sviluppano durante la stagione estiva sono noti come derechos e si muovono abbastanza velocemente attraversando ampie sezioni di territorio ^[13]. Dopo il passaggio dei rovesci più intensi associati ad una linea di groppo matura, può formarsi un wake low, che è un'area di bassa pressione a mesoscala che si forma dietro il sistema di alta pressione a mesoscala normalmente presente sotto la zona dei rovesci, che a volte è associato a una heat burst ^[14]. Un altro termine che può essere associato alla linea di groppo e ai bow echo è quasi-linear convective system (QLCS) ^[15].

Il periodo di tempo nelle Grandi Pianure in cui i sistemi temporaleschi sono più diffusi spazia da maggio a settembre. Durante questo intervallo di tempo, si sviluppano sistemi convettivi mesoscalari sulla regione, con un picco di attività che si verifica tra le 18:00 e le 21:00 ora locale. I sistemi convettivi a mesoscala portano dal 30 al 70 percento delle precipitazioni annuali della stagione calda nelle pianure. Un sottoinsieme di questi sistemi, noto come complessi convettivi a mesoscala (MCC), porta fino al 10% delle precipitazioni annuali nelle pianure e nel Midwest. Le linee di groppo rappresentano il 30% dei grandi complessi temporaleschi che si muovono attraverso la regione ^[16][17][18].

Mentre la maggior parte dei sistemi si forma sul continente, alcuni MCS si formano durante la seconda metà di agosto e settembre sul Mediterraneo occidentale. L'innesco di MCS sull'Europa è fortemente legato alle catene montuose. Più in dettaglio, in Italia si formano in seguito al passaggio di un fronte freddo. La Pianura Padana e le regioni limitrofe rappresentano un ambiente ideale per la nascita di questi fenomeni, come pure alcuni tratti di mare^[19]. In particolare producono i massimi danni lungo le coste^[1]; esempi di ciò sono l’MCS lombardo di Venerdì 24 Luglio 2020, inizialmente di tipo classico e in seguito lineare Bow-Echo^[20], un altro si è formato nel pomeriggio di sabato 14 giugno 2025 sopra il Nord Italia, estendendosi dalla Liguria alla Toscana fino all’Emilia occidentale^[19], anche l'alluvione che il 15 settembre 2022 ha colpito le Marche, provocando vittime e distruzione, è stata causata da un sistema MCS V-Shaped.

Una volta che la MCS madre si dissolve, successivamente possono verificarsi temporali in connessione con il suo vortice convettivo a mesoscala residuo (Mesoscale convective vortex, MCV). Un vortice convettivo a mesoscala (MCV) è un centro di bassa pressione di medio livello all'interno di un MCS in cui i venti ruotano in senso ciclonico attorno al centro del vortice. Una volta che il MCS di origine muore, questo vortice può persistere e portare a futuri sviluppi convettivi. Con un nucleo di 50–100 km e fino a 8 km di profondità^[21], un MCV può occasionalmente generare un'area di bassa pressione superficiale a mesoscala che appare nelle analisi meteorologiche superficiali a mesoscala. Ma un MCV può assumere una vita propria, persistendo fino a diversi giorni dopo che il suo MCS di origine si è dissipato^[22]. L'MCV orfano a volte può diventare quindi il seme del prossimo scoppio di un temporale. Un MCV che si sposta sopra acque tropicali, come il Golfo del Messico, può fungere da nucleo per una tempesta tropicale o un uragano^[23]. Un buon esempio di ciò è l'uragano Barry (2019).

• Temporale
• Cumulonembo
• Nube convettiva
• Zona di convergenza intertropicale
• Alluvione delle Marche del 2022

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