نشر توسط:دکتر محمدصالح گرامی درباره : علمی , دانشجویان , استادان , اقلیم شناسی , هواشناسی ,
Views 2225 تاریخ : جمعه 25 شهریور 1401 نظرات (0)

انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی(Cape)

در هواشناسی، انرژی پتانسیل در دسترس همرفتی (که معمولاً به اختصار CAPE نامیده می شود)، اندازه گیری انرژی در دسترس یا پتانسیلی است که ممکن است به طوفان تندری دامن بزند. به طور خاص، CAPE اندازه گیری انرژی است که برای همرفت یا حرکت گاز و مایع در طول شکل گیری پدیده های آب و هوایی در دسترس است. در طول همرفت، گاز یا مایع گرمتر به سمت بالا حرکت می کند و گاز یا مایع خنک تر به سمت پایین حرکت می کند که می تواند باعث باد، انواع خاصی از ابرها و سیستم های طوفانی شود. CAPE یکی از مواردی است که به هواشناسان کمک می کند آب و هوا را پیش بینی کنند.

شاخص CAPE یا مقادیر CAPE نشان دهنده ضریب انرژی و جرم پتانسیل بسته های هوایی است. به طور خاص، مقادیر CAPE شتابی است که یک بسته هوایی به دلیل تفاوت در چگالی هوا در رابطه با دمای بسته‌های هوا و هوای اطراف آنها تجربه می‌کند. همانطور که قبلا ذکر شد، CAPE برای نشان دادن انرژی همرفتی بالقوه استفاده می شود، و معادله محاسبه CAPE شناوری بالقوه، یا میزان حرکت رو به بالا بسته های هوا را در یک سیستم آب و هوایی اندازه گیری می کند.

CAPE مثبت باعث بالا آمدن بسته هوایی می شود، در حالی که CAPE منفی باعث فرو رفتن بسته هوایی می شود. Nonzero CAPE نشانگر ناپایداری جوی در هر ساندینگ اتمسفر معین است، که شرط لازم برای توسعه ابرهای کومولوس و کومولونیمبوس همراه با خطرات شدید جوی است.

CAPE بر حسب ژول بر کیلوگرم یا J/kg اندازه گیری می شود و مقادیر آن از 0 تا بیش از 5000 متغیر است. مقادیر CAPE از 0 تا 1000 ژول بر کیلوگرم ضعیف یا پایدار در نظر گرفته می شوند، مقادیر 1000 تا 2500 ژول بر کیلوگرم نسبتاً ناپایدار هستند، مقادیر 2500-3500 ژول بر کیلوگرم نشان دهنده ناپایداری قوی و مقادیر بیشتر از 3500 ژول بر کیلوگرم به شدت در نظر گرفته می شوند. ناپایدار و بالقوه خطرناک با این حال، پایداری یک مقدار خاص به مکان و زمان محاسبه مقدار بستگی دارد. در بخش‌هایی از ایلینوی، مقدار CAPE 500 J/kg در ماه مه نسبتاً ضعیف است. با این حال، 500 ژول بر کیلوگرم در ژانویه برای آن زمان از سال بالا در نظر گرفته می شود.

در محاسبه مقادیر CAPE، هواشناسان عوامل متعددی را در نظر می گیرند. یکی از عواملی که استفاده می شود نقطه شبنم نام دارد که دمایی است که در آن رطوبت نسبی به 100 درصد می رسد. در رطوبت نسبی 100% هوا آب را به صورت گاز در خود نگه نمی دارد و آب به صورت مایع مانند مه یا نوعی بارش ظاهر می شود. نقطه شبنم معیاری است برای اینکه چقدر هوا باید خنک شود تا این اتفاق بیفتد. هر چه نقطه شبنم بالاتر باشد، رطوبت بیشتری در هوا ایجاد می شود. هواشناسان پیشنهاد می‌کنند هنگام تعیین میزان رطوبت بیرون در هر روز معین، به جای رطوبت نسبی، به نقطه شبنم نگاه کنید.