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Discussione: calcolo del cape

  1. #1
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    Predefinito calcolo del cape

    Non ricordo se avevo già aperto un topic del genere, mi sembra di si ma non lo ritrovo
    comunque tutti(o quasi) conoscete il cape, l'energia che sfruttano i temporali, il cape è un valore che viene espresso in j/kg e viene riportato su tutti i modelli fisico-matematici, è possibile calcolare il cape? cioè il cape si può calcolare in base a dei dati?
    Cioè mi spiego meglio, il cape è un valore "primario" cioè come la temperatura oppure un valore che è in rapporto o viene calcolato in base ad altri valori primari come ad esempio il dewpoint che è dato da umidità e temperatura? Se non sbaglio il cape è dato da temperatura elevata ed elevata umidità. Girando su internet si trova tutto e niente riguardante questo parametro, si trova che cos'è il cape, a che serve e l'unità di misura ma nessuno spiega più nel dettaglio come si forma, si da solo un accenno dicendo "si accumula durante gli anticicloni con temperature elevate ed umidità elevata" ma non credo sia questo il concetto in quanto ci sono giornate con +35°c e ur al 70% con cape a 1600j/kg mentre ci sono giornate sempre con +35°c e ur al 70% ma con cape a 1000j/kg, maggiori delucidazioni in merito?
    e sopratutto qualche spiegazione fisica da @daniele
    Ultima modifica di DanieleChierico; 12 June 2014 alle 15:38
    NO STORM ZONE 2013
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    12/2010: 12cm
    02/2012: 97cm

    2011: anno storico: precipitazioni sottomedia(6 mesi consecutivi), temperature sopra media(12mesi consecutivi)
    2012: anno storico: grande nevicata 1-13/02, 97cm totali

    1-13 febbraio, si riscrive la storia

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  2. #2
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    Predefinito Re: calcolo del cape

    forze ho trovato qualcosa

    ecco anche la descrizione
    http://en.wikipedia.org/wiki/Convect...tential_energy
    Ultima modifica di gabriele; 2 May 2013 alle 16:28
    NO STORM ZONE 2013
    17/12/2010: 12cm
    febbraio 2012 accumuli: 4cm(01/02), 3cm(01/02), 12cm(04/02), 41cm(05/02), 3cm(06/02), 1cm(09/02), 32cm(11/02), 1cm(12/02)

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  3. #3
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    Predefinito Re: calcolo del cape

    Qui è spiegata benissimo:

    http://en.wikipedia.org/wiki/Convect...tential_energy

    Ma devi sapere cos'è un integrale in fisica.
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  4. #4
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    Predefinito Re: calcolo del cape

    Un articolo che spiega in maniera facile cosa significa cape e cin...e quindi convezione.
    Tratto da unimeteo...
    Riferimenti Bibliografici: - Stull, Roland B., 2000. Meteorology for Scientists and Engineers, Second Edition. Brooks/Cole, Pacific Grove, CA- Wallace, J.M., Hobbs, P.V., 2006. Atmospheric Science: An Introduction Survey – Second Edition; Academic Press, New York.
    CAPE E CIN

    In questo articolo verranno illustrati due importanti parametri utilizzati in meteorologia nello studio dei temporali e più in generale dei sistemi convettivi: il CAPE e il CIN.In generale, la situazione caratteristica per la formazione di celle convettive e/o temporali è una combinazione dei due seguenti aspetti:
    1 – condizioni di instabilità precedenti allo sviluppo del temporale;2 – fenomeni di innescoI fenomeni d'innesco più comuni sono:- fronti fra differenti masse d'aria (spesso fronti freddi),- linee secche,- rilievi montuosi,- regioni con un eccessivo riscaldamento della superficie. Per meglio comprendere le interazioni fra le due precedenti caratteristiche, si farà riferimento ad un ipotetico radiosondaggio favorevole allo sviluppo di instablilità; quest'ultimo rappresenta un profilo verticale dell'atmosfera analizzata, solitamente mediante pallone sonda, restituito mediante un grafico Pressione / Temperatura.
    (radiosondaggio favorevole allo sviluppo di instabilità, modificato da Stull, 2000)
    Immaginiamo quindi una giornata dove il Sole, scaldando il terreno, favorisce l'evaporazione dell'acqua e quindi numerose particelle di aria in risalita verso quote maggiori.Durante questa risalita, il primo “ostacolo” che le particelle incontreranno è rappresentato dallo strato zi. Questo livello stabile è importantissimo, perché in condizioni stabili funge da barriera, che permette di intrappolare ed accumulare calore e umidità durante la giornata, i quali saranno il carburante necessario per l'instabilità successiva. Senza l'esistenza di questo vero e proprio coperchio, il calore latente verrebbe rilasciato formando nubi e non ci sarebbe accumulo energetico.Ecco quindi che si necessita di un meccanismo di innesco esterno che permetta alle particelle in risalita di “rompere” e superare il livello zi. Quando l'aria supererà il limite LCL (lifting condensation level), inizieranno a formarsi nubi e verrà rilasciato del calore latente . La temperatura dell'aria ascendente seguirà un gradiente adiabatico “umido”, in cui l'aria è satura e contiene acqua liquida.La risalita dell'aria continuerà, fino a raggiungere il LFC (level of free convetion). Superato questo punto, le particelle d'aria continueranno a salire “galleggiando”, iniziando la libera convezione, all'interno dell'area compresa nel grafico fra LFC e LOC.Il LOC (limit of convection), espresso a volte anche come EL (equilibrium level), è il punto dove le particelle d'aria raggiungono lo stesso calore dell'ambiente circostante, si stabilizzano e di conseguenza si ferma la convezione.Può essere indicato anche come il top delle nuvole.Queste grandi risalite d'aria dalla superficie apportano quindi un importante aumento di energia in grado di scatenare questi moti convettivi e una misura di tale energia è fornita dal CAPE (convection available potential energy). Il CAPE viene utilizzato dai meteorologi per stimare la potenza di un temporale, o di una tempesta in generale.Il CAPE è solitamente espresso nella seguente maniera, misurato in (J kg -1):
    In riferimento alla figura del radiosondaggio, si può notare come l'integrale sia riferito all'area compresa tra LFC e LOC, ovvero l'area di convezione delle particelle.F: forza di galleggiamento verso l'alto sulle partcelle d'aria, dovuta alla differenza di temperatura fra le stesse e l'ambiente circostante;ρ':densità delle particelle d'ariadz: altezza considerata sull'asse z.Si può inoltre notare come la definizione di CAPE ricalchi quella di lavoro in fisica, ovvero una forza moltiplicata per una distanza.Il CAPE nel radiosondaggio risulta dunque essere l'area colorata di azzurro compresa tra il LFC e il LOC, ovvero la zona dove è presente un galleggiamento positivo di risalita delle particelle d'aria e quindi convezione.Seguendo questa definizione, si può definire il CIN (convective inhibiton) come un CAPE negativo, cioè l'area arancione rappresentata nel grafico.Il CIN, espresso anch'esso in (J kg -1), rappresenta un limite stabile che frena la libera risalita e quindi la convezione delle particelle d'aria, numericamente rappresenta l'energia che deve avere l'aria per superare il LFC e iniziare la convezione.Alti valori di CAPE (>2500) suggeriscono quindi una marcata instabilità, con la possibile formazione di forti temporali, ma bisogna sempre prestare attenzione anche al CIN. Un CIN con valori prossimi a 0 sarà un CIN nullo, che oppone scarsa resistenza alla formazione di instabilità. Più i valori saranno negativi e più il CIN avrà effetto.
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  5. #5
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    Predefinito Re: calcolo del cape

    Ma quell'integrale se ho letto bene sul web si risolve così?

    F/p^1(LOC)-F/p^1(LFC)

    quindi prendo la forza di galleggiamento la divido per la densità della particella d'aria e moltiplico il tutto per l'equilibrium level e poi lo sottraggo alla stessa operazione solo moltiplicato anziché per l'equilibrium level per il livello di libera convezione
    Ultima modifica di gabriele; 12 June 2014 alle 23:04
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    febbraio 2012 accumuli: 4cm(01/02), 3cm(01/02), 12cm(04/02), 41cm(05/02), 3cm(06/02), 1cm(09/02), 32cm(11/02), 1cm(12/02)

    12/2010: 12cm
    02/2012: 97cm

    2011: anno storico: precipitazioni sottomedia(6 mesi consecutivi), temperature sopra media(12mesi consecutivi)
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