Voor CAPE neem je meestal de (gemiddelde of hoogste, resp. voor ML en MU) virtuele temperatuur i.p.v. de temperatuur en het dauwpunt, omdat de concentratie waterdamp in de atmosfeer niet op elke hoogte gelijk is. De virtuele temperatuur is de temperatuur die droge lucht moet hebben om dezelfde dichtheid te hebben als een mengsel van droge lucht en waterdamp. Bij benaderen is Tv = T (1 + 0.608 r) waarbij r de mengverhouding tussen waterdamp en droge lucht.
Er is al opgemerkt dat adiabatische processen eigenlijk hypothetisch zijn, feitelijk is er wel menging met de omgeving. Daarom zou ik het proces om schrijven in termen van drijfvermogen (bepaald door het verschil in dichtheid tussen het luchtpakketje en de omgeving). Zodoende is de vergelijking voor het thermisch drijfvermogen (thermal buoyancy) dan ook bij benadering BT ~ T'v/Tv g. De vergelijking voor CAPE is niets anders dan de verticale integraal tussen het niveau van vrije convectie (het punt waarop een luchtpakketje drijfvermogen vergaard door het dichtheidsverschil met de omgeving) tot het niveau van evenwicht (waarin het luchtpakketje geen dichtheidsverschil meer heeft met de omgeving):
Je ziet dat in deze vergelijkingen de zwaartekracht g ook wordt meegenomen, dit is om o.a. het effect mee te nemen dat de zwaartekracht sterker drukt op een opstijgend luchtpakketje met waterdamp dan eentje zonder waterdamp, zodat het natte pakketje minder drijfvermogen genereert dan een pakketje in droge lucht. CAPE stelt al met al dus de hoeveelheid potentiële energie voor die vrijkomt om het werk te verzetten om het luchtpakketje omhoog te krijgen (immers het drijfvermogen kan voorgesteld worden als een kracht werkend op een volume).
Er zijn nog andere problemen met CAPE. Zo wordt geen rekening gehouden met de faseveranderingen van waterdamp terwijl het luchtpakketje opstijgt. Er wordt ook geen rekening gehouden met de, zij het kleinschalige menging van drogere en warmere lucht van de omgeving. Daarnaast heb je het probleem dat er geen rekening wordt gehouden met de drukverstoringen die logischerwijs plaatsvinden in een bui en die de opwaartse snelheid van een luchtpakketje beperken. Zodoende kan je het thermisch drijfvermogen dat CAPE kwantificeert kortweg beschouwen als een niet-gecompenseerd verticaal drukgradiënt als gevolg van dichtheidsverschillen in een luchtkolom. De formule die rondzwerft om op basis van CAPE de theoretische updraft snelheid te berekenen is feitelijk vrijwel onbruikbaar, de snelheden komen (zeker bij hogere CAPE-waarden) doorgaans veel lager uit.
Ik zal kijken of ik nog wat meer aanvullingen kan bedenken
.
Gr. Ben
Er is al opgemerkt dat adiabatische processen eigenlijk hypothetisch zijn, feitelijk is er wel menging met de omgeving. Daarom zou ik het proces om schrijven in termen van drijfvermogen (bepaald door het verschil in dichtheid tussen het luchtpakketje en de omgeving). Zodoende is de vergelijking voor het thermisch drijfvermogen (thermal buoyancy) dan ook bij benadering BT ~ T'v/Tv g. De vergelijking voor CAPE is niets anders dan de verticale integraal tussen het niveau van vrije convectie (het punt waarop een luchtpakketje drijfvermogen vergaard door het dichtheidsverschil met de omgeving) tot het niveau van evenwicht (waarin het luchtpakketje geen dichtheidsverschil meer heeft met de omgeving):
Je ziet dat in deze vergelijkingen de zwaartekracht g ook wordt meegenomen, dit is om o.a. het effect mee te nemen dat de zwaartekracht sterker drukt op een opstijgend luchtpakketje met waterdamp dan eentje zonder waterdamp, zodat het natte pakketje minder drijfvermogen genereert dan een pakketje in droge lucht. CAPE stelt al met al dus de hoeveelheid potentiële energie voor die vrijkomt om het werk te verzetten om het luchtpakketje omhoog te krijgen (immers het drijfvermogen kan voorgesteld worden als een kracht werkend op een volume).
Er zijn nog andere problemen met CAPE. Zo wordt geen rekening gehouden met de faseveranderingen van waterdamp terwijl het luchtpakketje opstijgt. Er wordt ook geen rekening gehouden met de, zij het kleinschalige menging van drogere en warmere lucht van de omgeving. Daarnaast heb je het probleem dat er geen rekening wordt gehouden met de drukverstoringen die logischerwijs plaatsvinden in een bui en die de opwaartse snelheid van een luchtpakketje beperken. Zodoende kan je het thermisch drijfvermogen dat CAPE kwantificeert kortweg beschouwen als een niet-gecompenseerd verticaal drukgradiënt als gevolg van dichtheidsverschillen in een luchtkolom. De formule die rondzwerft om op basis van CAPE de theoretische updraft snelheid te berekenen is feitelijk vrijwel onbruikbaar, de snelheden komen (zeker bij hogere CAPE-waarden) doorgaans veel lager uit.
Ik zal kijken of ik nog wat meer aanvullingen kan bedenken
.Gr. Ben