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Didattica meteo

Il CAPE ovvero Convective Available Potential Energy, cioè Energia potenziale convettiva disponibile, è un parametro molto importante per capire il grado di instabilità della colonna d'aria da qui desumere la probabilità che vi siano temporali e di che intensità.

Questo indice termodinamico dipende dalla temperatura e dall'umidità della colonna d'aria tra il suolo e l'alta troposfera, la sua unità di misura è [J/Kg] ovvero una "densità" di energia. Valori alti di questo indice stanno a significare che la colonna d'aria possiede molta energia convettiva per cui, se avviene una spinta iniziale cioè se si ha una "miccia", i moti convettivi saranno molto sviluppati con possibilità di temporali anche forti. Tuttavia è sempre necessario tener presente che il CAPE da solo non è in grado di portare la genesi di nubi cumuliformi, c'è sempre bisogno di un fattore scatenante che può essere dinamico (Getto in alta quota), orografico (stau), o termico (surriscaldamento del suolo da parte del sole).

Valori di CAPE inferiori a 500 stanno a significare una colonna d'aria stabile
Valori di CAPE tra 500 e 1000 indicano la possibilità di isolati temporali
Valori di CAPE tra 1000 e 2000 indicano una buona probabilità di temporali ben sviluppati
Valori di CAPE superiori a 2000 indicano l'elevata possibilità di temporali, anche forti o tornadici

I valori di CAPE li possiamo leggere nei radiosondaggi, in varie carte di previsione, specie nei LAM. Ma come possiamo stimare noi stessi i valori di CAPE? Avendo a disposizione un radiosondaggio. Il procedimento è un po’ complicato a parole, ma vedrete che è molto più difficile a dirsi che a farsi.



1 Dal livello iniziale della curva della temperatura (linea rossa) ci si innalza lungo l'adiabatica secca (linea viola più obliqua) fino ad incontrare l'isoigrometrica (stessa umidità) relativa ai primi 50hPa d'atmosfera. Il punto di intersezione tra queste 2 curve è l' LCL ovvero il livello di condensazione forzata.

2 A questo punto la nostra teorica massa d'aria in risalita si è raffreddata a tal punto da diventare satura. Quindi non proseguirà il suo raffreddamento secondo un'adiabatica secca (1c/100m) ma come un'adiabatica satura (circa 0.6c/100m) (linea viola più verticale) poiché viene liberato il calore latente di condensazione.

3 Salendo ancora lungo l'adiabatica satura incontriamo nuovamente la curva di stato (la curva della temperatura) in un punto che viene chiamato LFC ovvero livello di libera convezione. Da questo punto in poi la massa d'aria continuerà la sua ascesa senza bisogno di nessuna "spinta" ma per le sue caratteristiche termodinamiche

4 Continuando lungo l'adiabatica satura torneremo ad incrociare la curva di stato nell' EL ovvero equilibrium level. A questo punto il moto convettivo tenderà a fermarsi poiché inizia l'inversione termica tipica della tropopausa.

L'area della curva delimitata dall'adiabatica satura e dalla curva di stato a partire dal LFC altri non è se non il nostro CAPE.

L'area sottostante, invece prende il nome di CIN ed indica quanta Energia dev'essere spesa affinché la massa d'aria salga nonostante il gradiente verticale sfavorevole: rappresenta la "miccia" di qui abbiamo parlato prima.

Angelo Amicarelli