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CAPE et RS


js13120

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Bonjour, j'essaye de profiter de mes derniers jours de vacances pour apprendre le maximum de chose sur les RS...

Une question ,peut-être bête, me vient à l'esprit, comment représenter sur le RS la CAPE, je sais que la particule d'air suit l'adiabatique sèche au début jusqu'au level de convection libre et qu'à partir de ce level, on suit l'adiabatique saturée. Mais comment détermine t-on le LFC sur le RS, encore mieux auriez vous une illustration?

Voilà, bon début de semaine et bonne nouvelle année à vous !

Edited by js13120
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Bonsoir à tous

 

 

JS, j'ai retrouvé deux de mes posts sur les pages d'archives de ce forum en dates des 20 et 21 mai 2004.

Si cela peut t'aider...

 

Partie I

Bonsoir et merci messieurs pour ces rappels de critères de prévisions d'averses et d'orages qui s'éloignent facilement de la mémoire et qu'il est toujours bon de réviser d'autant plus que le web nous permet maintenant de pratiquer.

 

Peut- être n'avez vous pas nommé la CAPE ( Convective Avalaible Potential Energie) qui reste aussi un paramètre quantitatif trés important.

Il s'agit de l'énergie convective potentielle disponible.

 

Ce paramètre prend une importance particulière en instabilité conditionnelle c'est à dire entre la stabilité et l'instabilité absolue.

Les points d'état de l'atmosphère se trouvent alors entre l'adiabatique sèche et l'adiabatique humide que suivront les particules.

 

Le processus est classique. Il faut que les particules d'air soient soulevées jusqu'au niveau de condensation sur l'adiabatique sèche.

Ce sera la base du ou des nuages. Dès lors, les particules suivront l'adiabatique saturée dans leur ascension.

 

Si je ne me trompe pas, cette ascension ayant comme origine un "pur soulèvement" doit arriver au niveau de convection libre pour "voler de ses propres aîles". Ce niveau est atteint à l'intersection ou au croisement entre l'adiabatique saturée correspondante et la courbe d'état.

 

Dès lors et encore la particule va continuer son ascension sur l'adiabatique humide à doite de la courbe d'état.

 

Elle sera ainsi plus chaude et par conséquent plus légère, dans cette ascension que l'air ambiant. La convection libre est en route !

 

La CAPE correspond à cette surface sur un radiosondage entre l'adiabatique humide empruntée par la particule lors de l'ascension et la courbe d'état.

Bien évidemment plus cette surface sera étendue et haute plus l'instabilité s'accentuera.

Ce processus s'arrêtera en altitude au niveau de l'équilibre thermique retrouvé matérialisant le sommet probale des nuages.

 

Cette différence entre l'adiabatique humide et la courbe d'état représente l'énergie de la chaleur latente suceptible d'être libérée lors de l'ascension et surtout lors de la condensation. Elle est exprimée en joules par kilo d'air.

 

Sur les documents qui situent la CAPE on détermine aussi l'hinibition convective repérée par CIN en "English"

Elle détermine de la même façon l'énergie necessaire à "soulever" les particules jusqu'au niveau de convection libre au seuil même de la fameuse CAPE.

Il me faudrait faire un schéma pou être plus clair...

 

Demain vendredi les valeurs de CAPE seront encore assez importantes sur le grand sud ouest...

 

Partie II

Pour les non initiés et pour éclaircir mes propos ci-dessus sur la CAPE je vous ai concocté un petit croquis (d'école) assez simplifié (il ne respecte pas toutefois les proportions d'un émagramme mais peu importe).

 

Pour reprendre "simple" suivons le soulèvement d'une partiule depuis A.

Son trajet est en rouge.

Dès le départ elle devrait suivre l'adiabatique sèche. Vous constaterez qu'elle laisse la courbe d'état de l'atmosphère sur sa droite; elle va donc devoir entammer son ascension dans un air plus chaud qu'elle à l'inverse du principe même de l'instabilité.

Elle n'ira pas bien haut si aucune aide n'intervient. Cette aide viendra d'une poussée, d'une énergie necessaire pour "l'arracher" à cette couche stable.

Imaginons que cette poussée soit effective; notre particule arrivera alors péniblement peut-être en B.

Là je n'ai pas tracé les rapports de mélange mais imaginons encore que la particule arrive à son point de condensation T° = T°d = U = 100% (humidité relative). C'est la base du nuage.

Dés cet instant notre particule quitte l'adiabatique sèche pour l'adiabatique humide. Elle va se refroidir beaucoup moins vite dans son ascension principalement à cause de sa chaleur latente de condensation qu'elle va libérer progressivement.

Mais en B me direz vous on est "condensé" certes mais toujours avec la courbe d'état à droite. L'ascension de la particule est toujours aussi difficile... mais elle continue jusqu'en C.

Là on remarque que l'adiabatique humide croise enfin la courbe d'état !

 

Notre particule quitte cette "zone bleue" qui matérialise en fait "l'hinibition convective" (CIN). En fait c'est le paramètre de l'intégrale relative à la flottabilité "négative" entre le sol et le niveau de convection libre. C'est l'énergie nécessaire au soulèvement d'air "potentiellement" instable jusqu'au niveau ou la flottabilité peut entretenir seule des mouvements verticaux c'est à dire jusqu'en C.

 

A compter de C notre particule qui suit l'adiabatique humide sera constamment dans un milieu plus froid qu'elle. La courbe d'état passe en effet sur sa gauche. L'instabilité et l'ascension "naturelle" sont enclanchées.

Lors de son ascension la particule va ainsi libérer un peu de chaleur latente lors de la condensation dans un air de plus en plus froid accentuant à son tour la condensation en libérant encore plus de chaleur latente.... ainsi de suite.

La machine infernale ne peut plus s'arrêter le cumulus gagne en altitude et devient congestus puis cumulonimbus.

 

Plus l'écart entre l'ascension sur l'adiabatique humide et la courbe d'état sera important plus la dynamique instable sera marquée (plus la surface de CAPE sur le RS sera importante).

La valeur de CAPE s'exprime en joules par kilo d'air.

Il s'agit d'une mesure d'énergie de la chaleur latente (qui accompagne la particule dans son ascension et qu'elle libère lors de la condensation) potentielle susceptible d'être libérée et tranformée en énergie cinétique et géopotentielle dans les convections.

 

Pour terminer notre particule finira par arriver en D ou elle recroisera à nouveau la courbe d'état. Le point d'état et la particule auront alors la même température et le processus de condensation sera arrêté au niveau de "léquilibre thermique" ou sommet du nuage.

 

http://img449.imageshack.us/img449/9359/cape7cd.jpg

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