CAPE – energia potencjalna dostępna konwekcyjnie

Parametr CAPE jest jednym z kilku, którym kierują się synoptycy prognozujący występowanie burz na danym obszarze. Parametr ten oznacza energię potencjalną dostępną drogą konwekcji. Energię CAPE określa się za pomocą J/kg (dżul na kilogram). Dodatnie wartości parametru wskazują na niestabilność konwekcyjną, co prowadzi do rozwoju chmur w pionie. Oczywiście im wyższa energia CAPE tym potencjał do rozwoju burz jest większy.

Energia CAPE
Mapa z prognozą CAPE dla Polski

Do powstania burz potrzeba jest całkiem niewielka energia CAPE (nawet 100-300 J/kg). Jednak w takich warunkach do rozwoju zjawisk burzowych potrzeba jest również innych parametrów troposfery wspomagających i inicjujących konwekcję. Są to przykładowo zbieżność wiatru, jego skrętność, czy uskoki. Przyczyną powstawania burz przy niskich wartościach energii CAPE może być również aktywny front atmosferyczny, niż powstały na zafalowaniu frontu, czy bardzo silny przepływ mas powietrza na różnych wysokościach atmosfery. W takim wypadku mówimy o scenariuszu Low CAPE – high SHEAR, czyli mała energia, duży przepływ.

Parametr CAPE, a burze

Oczywiście im wyższe wartość parametru CAPE tym burze mogą mieć silniejszy potencjał. W naszym regionie o wysokim CAPE mówimy, gdy wartości parametru przekraczają 1000-1500 J/kg. Przy wartościach przekraczających 2500 J/kg mówimy już o wartościach bardzo wysokich. Ponad 3000 J/kg to w naszym regionie Świata wartości wręcz ekstremalne. Jeśli widzimy takie na mapach z wyliczeniami modeli, to czym prędzej szukamy parametrów wspomagających konwekcję (wspomniane zbieżność, front, czy silny przepływ). Jeśli warunki takie nałożą się na siebie to do czynienia będziemy mieli z ekstremalnie silnymi burzami. Jednak CAPE jest w mojej opinii parametrem często przecenianym w prognozach.

Silne burze w niskim CAPE, przy doskonałych warunkach wiatrowych zdarzają się częściej, niże silne burze w wysokim CAPE, przy braku wspomagania konwekcji poprzez kinematykę. Nie zmienia to faktu, że jeśli taka burza w wysokim CAPE, bez wspomagania kinematyki już powstanie, to może być groźna. Przede wszystkim ze względu na bardzo wysokie sumy opadowe nad danym obszarem. Chmury burzowe powstałe w wysokim CAPE są bardzo wysokie w pionie. Niesie to ryzyko opadów gradu o dużej średnicy.

Parametr CAPE nie jest wykorzystywany w prognozowaniu pogody długoterminowej. Analizujemy go raczej w kontekście krótkoterminowych prognoz pogody choćby prognozując obszar występowania burz kolejnego dnia.