更新时间：2024-06-19 21:36
由积云对流组成的中尺度天气系统，常出现在弱气压梯度和微风环境中。
中尺度对流复合体（MCC）是20世纪80年代初从增强显示卫星云图分析中识别出来的一种中尺度对流系统。它是由很多较小的对流系统，如塔状积云、对流群（线）或b中尺度的飑线等组合起来的一种对流复合体。它的最突出的特征是有一个范围很广、持续很久、近于圆形的砧状云罩。
美国中西部大多数突发性暴雨都与这种系统的活动有关。近年来研究发现，我国华南、长江流域或北方地区都有这种对流系统活动，只是其水平尺度比较小一些。
成熟阶段的MCC的物理特征为：
（1）大小和范围：①红外温度低于－32℃的云罩面积不小于平方千米；②红外温度低于－52℃的冷云区面积不小于平方千米。
（2）开始时间：从①、②两个条件最初满足时起算。
（3）持续期：满足①、②两个条件的时期。这个时期必须持续6小时以上。全部符合上述二条件的云区要持续6个小时或以上。
（4）最大范围：红外温度低于－32℃的冷云罩尺度达最大时的范围。
（5）形状：冷云罩达最大范围时，偏心率（短轴/长轴）不小于0.7。
（6）结束时刻：①、②两个条件不再满足之时刻。
可见，MCC是一种生命期长达6小时以上、水平尺度大至上千千米的近于圆形的巨大云团。它的内部红外温度很低，标明它的云塔很高，经常可达十余千米以上。
表1 MCC的定义和物理特性（中尺度气象学，2009）
MCC的形成有一个阶段，其生命史一般包括四个发展阶段：
（1）发生阶段
在这一阶段表现为一些零散的对流系统在具有有利于对流发生的条件（例如层结条件性不稳定、低层有辐合上升运动、有地形的热力和动力抬升作用等）的地区中开始发展。
（2）发展阶段
在这一阶段，各个对流系统的雷暴外流和飑锋逐渐汇合起来，形成了较强的中高压和冷空气外流边界线，迫使暖湿空气流入系统。由于外流边界和暖湿入流的相互作用，使系统前部的辐合加强，因此出现最强对流单体，并形成平均的中尺度上升气流。于是对流云团开始形成并逐渐加大。
（3）成熟阶段
在这一阶段，中尺度上升运动发展旺盛，高层有辐散，低层有辐合，并有大面积降水发生。
（4）消亡阶段
在这一阶段，MCC下方的冷空气丘变得很强，迫使辐合区远离对流区，暖湿入流被切断，强对流单体不再发展。MCC逐渐失去中尺度有组织的结构。在红外云图上云系开始变得分散和零乱。但还可以看到有一片近于连续的云砧。
可见，MCC在其成熟阶段以前主要是强对流的发展阶段，而在成熟阶段以后则过渡到一个层状的减弱阶段。
图1 MCC生命期各阶段平均的散度和垂直速度
成熟阶段的MCC具有相对稳定的中尺度的统一环流。其结构有如下特点：
（1）在对流层下半部（尤其在700hPa以下），有从四面八方进入系统的相对入流。
（2）在对流层中层，相对气流很弱，因为系统近于与中层气流一起移动；在对流层上部，相对气流向系统周围辐散，下风方的辐散比上风方更强。
（3）最强的对流单体经常出现在系统的右后象限，有时具有线状排列，取向与系统的运动方向一致。
（4）在平均中尺度上升区也出现大范围的弱降水和阵雨区，通常在强对流区左侧。
（5）MCC出现在偏南低空风最大值前端的强暖平流和强辐合区中。
（6）在浅薄边界层中，系统是冷心的，中层大部地区是暖心，再向上在对流层上部和平流层下部又是冷心。
（7）上述热力结构在边界层产生一中高压，其上为中低压，对流层上部为中高压。中低压的作用是增强流入，而高空中高压可使系统北缘之高度梯度增加，形成强反气旋曲率流出的急流带。
MCC所产生的天气和其各发展阶段密切相关。在发生发展阶段，降水量相对小一些，但强对流天气主要发生在这两个阶段内。美国的MCC在此阶段内经常产生龙卷风，而我国在此两阶段内多产生强雷雨和冰雹，暴雨主要发生在成熟阶段。
MCC造成的总的降水量分布和某一时段的降水量分布有很大的不同。其所造成的降水量分布特点是降水量的分布比较光滑。而且就平均而言，愈接近中心部位，降水的概率愈高，降水量愈大。
图2 8个MCC合成降水量分布图（单位：mm）
MCC事件常常不是孤立的，在不少情况下，MCC事件常常在一段时间内连续数日地反复出现，有时是不断有新生的MCC发展，有时则基本上是同一系统减弱后又重新加强。在MCC所经历的路线上常常发生龙卷、冰雹、暴雨和洪水等灾害性天气。这种MCC的事件系列有明显的天气背景。
以美国为例，一般来说，在MCC事件系列发生前，美国中部受冷空气控制。当一个阻塞高压在美国以西的海洋上发展时，MCC事件系列便开始了。这时整个美国东南部处于一个大高压的控制下，西南季风带来了热带潮湿空气。常常是来自墨西哥湾的低空潮湿空气与来自太平洋电荷加利福尼亚湾的中层潮湿气流结合，提供了适合于MCC事件系列便突然中止。以后由于缺乏来自西南方向的深厚水汽，MCC往往不再出现，只能出现一些较小的对流性风暴。