Konvektivní dostupná potenciální energie

Konvektivní dostupná potenciální energie nebo též CAPE (z anglického Convective Available Potential Energy)^[1] je dostupná energie instability rovnající se celkovému množství práce, kterou vykoná adiabaticky ochlazovaná vzduchová částice při výstupu z hladiny volné konvekce do hladiny nulového vztlaku.^[2] Udává se v m²·s⁻² = J·kg⁻¹ a je definována vztahem:

${\displaystyle \mathrm {CAPE} =\int _{HVK}^{HNV}B\mathrm {d} z=\int _{HVK}^{HNV}g\left({\frac {T_{\mathrm {v,parcel} }-T_{\mathrm {v,env} }}{T_{\mathrm {v,env} }}}\right)\,\mathrm {d} z}$,

kde HVK je výška hladiny volné konvekce, HNV je výška hladiny nulového vztlaku, B je vztlak, ${\displaystyle {\mathit {g}}}$ tíhové zrychlení, T_v,parcel virtuální teplota vzduchové částice a T_v,env virtuální teplota okolního vzduchu. Hodnotu CAPE lze vyčíst také z aerologického diagramu jako plochu mezi křivkou teplotního zvrstvení a křivkou virtuální teploty adiabatického výstupu vzduchové částice (která je nad kondenzační hladinou nasycená vodní parou).

Mechanismus a význam

Konvektivní dostupná potenciální energie (CAPE) existuje v prostředí podmíněné instability v troposféře, ve kterém se vystupující vzduchová částice nad hladinou volné konvekce ocitá teplejší, a tedy lehčí, než je okolní prostředí, a proto může dále stoupat. Jakákoli hodnota CAPE větší než 0 J/kg značí instabilitu v atmosféře a tedy možnost vzniku konvektivních bouří a nebezpečných jevů s nimi spojených.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Convective available potential energy na anglické Wikipedii.

Související články

• termická konvekce