CAPE (convective available potential energy) ist eine Maßzahl für die maximale kinetische Energie
(Bewegungsenergie), die einem Luftpaket
bei einem möglichen Aufstieg vom Niveau der freien Konvektion bis zum
Niveau, in welchem der Auftrieb
verschwindet (was in etwa der Wolkenobergrenze entspricht), in einer labil
geschichteten Atmosphäre
zur Verfügung stehen würde. Dabei wird vereinfachend angenommen,
dass
- das Luftpaket aufsteigt, ohne dass ein Austausch mit der Umgebungsluft
stattfindet (also kein
turbulentes Einbeziehen von Umgebungsluft ("Entrainment"))
- das Luftpaket sich ständig im Druckgleichgewicht mit der
Umgebung befindet
- der kondensierte Wasserdampf sowie Wolkentröpfchen dem Auftrieb des
Luftpaketes nicht entgegenwirken (was sie in der Praxis durch ihr
Eigengewicht sowie durch Reibungseffekte stets tun)
Diese limitierenden Faktoren bewirken, dass die kinetische Energie, die aus
der Vertikalwindkomponente
eines real aufsteigenden Luftquantums resultiert, immer etwas
geringer ist als der theoretisch
berechnete Maximalwert CAPE.
CAPE wird somit in der Praxis dazu verwendet, um die maximale
Intensität eines möglicherweise auftretenden
konvektiven Wetterereignisses abzuschätzen. CAPE liefert dabei jedoch
keinerlei Hinweise darauf, ob es
tatsächlich auch zu einer Auslösung der Konvektion in dem
betreffenden Regionen mit erhöhten CAPE-Werten kommt.
Dies ist immer gesondert zu untersuchen.
Typische Größenordnungen für CAPE sind etwa 500 bis
1000 m
2/s
2 in den Tropen.
In den mittleren Breiten werden bei Schwergewitterlagen im Einzelfall bis
weit über
3000 m
2/s
2 registriert, vor allem im mittleren Westen
der USA.
Werden bei derart hohen CAPE-Werten Gewitter ausgelöst, so können
die Vertikalwinde in diesen Gewittern
auf über 50 m/s (180 km/h) anwachsen. Dies bedingt eine
explosionsartige Entwicklung der betreffenden
Gewitterzellen und damit auch eine extreme Unwettergefahr.