Konvektivní dostupná potenciální energie

Konvektivní dostupná potenciální energie nebo též CAPE (z anglického Convective Available Potential Energy)[1] je dostupná energie instability rovnající se celkovému množství práce, kterou vykoná adiabaticky ochlazovaná vzduchová částice při výstupu z hladiny volné konvekce do hladiny nulového vztlaku.[2] Udává se v m²×s⁻² = J×kg⁻¹ a je definována vztahem: ${\displaystyle \mathrm {CAPE} =\int _{HVK}^{HNV}Bdz=\int _{HVK}^{HNV}g\left({\frac {T_{\mathrm {v,parcel} }-T_{\mathrm {v,env} }}{T_{\mathrm {v,env} }}}\right)\,dz}$
kde ${\displaystyle HVK}$ je výška hladiny volné konvekce, ${\displaystyle HNV}$ je výška hladiny nulového vztlaku, ${\displaystyle B}$ je vztlak, ${\displaystyle g}$ tíhové zrychlení, ${\displaystyle T_{\mathrm {v,parcel} }}$ virtuální teplota vzduchové částice a ${\displaystyle T_{\mathrm {v,env} }}$ virtuální teplota okolního vzduchu. Hodnotu CAPE lze vyčíst také z aerologického diagramu jako plochu mezi křivkou teplotního zvrstvení a křivkou virtuální teploty adiabatického výstupu vzduchové částice (která je nad kondenzační hladinou nasycená vodní parou).

CAPE vyjádřená v aerologickém diagramu pro vzduchovou částici vystupující z bodu A. T je křivka teplotního zvrstvení, T_w křivka zvrstvení teploty rosného bodu, LCL je výstupná kondenzační hladina, LFC hladina volné konvekce, EL hladina nulového vztlaku, znázorněna je suchá adiabata – křivka adiabatického výstupu nenasycené vzduchové částice, a pseudoadiabata – křivka výstupu vzduchové částice poté, co dojde k jejím nasycení. CIN (convective inhibition) je pak energie, kterou musí daná vzduchová částice vynaložit, aby dosáhla hladiny volné konvekce.