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Ciências da Terra e do espaço · 术语表

什么是 Energia potencial convectiva disponível; inibição convectiva?

又称: energia potencial convectiva disponível · inibição convectiva

Definição 21.18 Ciências da Terra e do espaço universitárias — 2.º ano · 第 21 章 — Termodinâmica da atmosfera

A energia potencial convectiva disponível (CAPE) de uma parcela é o trabalho da força de empuxo sobre uma unidade de massa dela entre seu NCE e seu NE,

CAPE=∫zNCEzNEg Tv,parcela−Tv,ambTv,amb dz,\text{CAPE} = \int_{z_{\text{NCE}}}^{z_{\text{NE}}} g\,\frac{T_{v,\text{parcela}} - T_{v,\text{amb}}}{T_{v,\text{amb}}}\,\mathrm{d}z ,

e sua inibição convectiva (CIN) é a mesma integral, negativa, de seu nível de partida até seu NCE.

示例

Exemplo 21.20 (A energia na sondagem de Norman)

Levante-se o ar da superfície do Exemplo 21.4. Ele se satura a 964 hPa964\,\mathrm{hPa}, 64 m64\,\mathrm{m} acima, e segue uma adiabática úmida. Abaixo de 900 hPa900\,\mathrm{hPa} a sondagem está ela própria quase saturada e a parcela fica alguns décimos de grau mais fria que o ambiente; vem então a inversão entre 908 hPa908\,\mathrm{hPa} e 889 hPa889\,\mathrm{hPa}, onde a temperatura sobe 4.1 K4.1\,\mathrm{K} em 178 m178\,\mathrm{m} e a parcela se vê 5 K5\,\mathrm{K} fria demais. Ela só fica mais quente que o ambiente a 732 hPa732\,\mathrm{hPa}, 2.4 km2.4\,\mathrm{km} acima do solo, seu NCE, e continua mais quente até seu NE a 236 hPa236\,\mathrm{hPa}, 10.9 km10.9\,\mathrm{km} acima do nível do mar, logo abaixo da tropopausa que a sondagem indica a 235 hPa235\,\mathrm{hPa}. Numa grade fina de pressões as áreas da figura skew-T são CAPE =2100 J/kg= 2100\,\mathrm{J}/\mathrm{kg} e CIN =−200 J/kg= -200\,\mathrm{J}/\mathrm{kg} com a temperatura, e 2230 J/kg2230\,\mathrm{J}/\mathrm{kg} e −130 J/kg-130\,\mathrm{J}/\mathrm{kg} com a temperatura virtual: a umidade da parcela acrescenta seu próprio empuxo. A teoria da parcela dá wmax⁡=2×2100=65 m/sw_{\max} = \sqrt{2 \times 2100} = 65\,\mathrm{m}/\mathrm{s}.

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