о кількість роботи, здійснюючої частинкою повітря при підйомі. Використовується для прогнозування грозової діяльності і конвективних явищ. Сарі - це позитивна область на діаграмі між лінією вологою адіабати і кривою стану повітря від рівня вільної конвекції до рівня вирівнювання температури. Сарі вимірюється в Джоулях на кг повітря і розраховується за формулою 5.1:
(5.1)
, zn - висоти відповідно вільної конвекції і рівня вирівнювання температур (нейтральна плавучість);
T? parce l - віртуальна температура певної частки повітря;
Т? bnv - віртуальна температура навколишнього середовища; - прискорення вільного падіння (9,81 м/с2).
Коли частка нестійка (її температура вище навколишнього середовища), вона буде продовжувати підніматися вгору, поки не досягне стійкого шару (хоча імпульс, сила тяжіння і інші сили можуть змусити частинку продовжувати рухатися). Існують різноманітні типи Сари: Сарі низхідного потоку (DCAPE) - показує потенційну силу дощу і т.д.
Характеристики індексу доступною конвективної потенційної енергії:
Сарі нижче 0 - стійкий стан (грози неможливі);
Сарі від 0 до 1000 - слабка нестійкість (можливі грози);
Сарі від 1000 до 2500 - помірна нестійкість (сильні грози і зливи);
Сарі від 2500 до 3500 - сильна нестійкість (дуже сильні грози, град, шквали);
Сарі вище 3500 - вибухова конвекція (суперосередку, торнадо тощо.).
Нормалізована CAPE є більш вдосконаленим різновидом звичайної Сарі і визначається: CAPE/FCL, де FCL - потужність шару вільної конвекції (Free Convective Layer). Звичайна Сарі не завжди є хорошим показником плавучості, тому ввели деякий доповнення. Одиниці виміру NCAPE такі ж, тобто Дж/кг або м/с2. Для отримання повної картини стану атмосфери потрібно враховувати і Сарі і NCAPE.
Індекс плавучості (Li) є ще одним показником нестійкості. Цей індекс розраховується за формулою 5.2:=T500mb (окр.ср.) - Т500mb (част.), (5.2)
тобто значення температури повітряного шару на рівні 500 гПа (близько 5,5 км) мінус значення температури повітряної маси, піднятої в результаті конвекції до рівня 500 гПа і вторглася в цей повітряний шар. Наприклад, температура повітряного шару на рівні 500 гПа дорівнює - 5 °. Температура повітряної маси, яка через конвекції піднялася до рівня 500 гПа і вторглася в цей повітряний шар, становить + 3 °. Віднімаємо: - 5 - (+ 3)=- 8. LI=- 8. І тут нічого складного немає. Якщо конвекція настільки бурхлива, що піднімаються повітряні маси просто не встигають охолодитися сильніше, ніж навколишній їх повітря, то тоді і виникають сильно негативні (- 3 і нижче) значення LI, що служить їжею для сильних гроз. Негативні значення вказують на нестійкість в атмосфері, вони вказують на наявність сильних висхідних потоків, що є причиною гроз і сильних опадів. Навпаки, при відсутності конвекції шар повітря на рівні 500 гПа однорідний, і ніяких атмосферних міні-катаклізмів не виникає. Цей показник часто використовується спільно з Сарі для прогнозування гроз. Однак при цьому потрібно обов'язково враховувати вологість повітря, тому однієї конвекції недостатньо для виникнення грози [36].
Характеристики індексу плавучості :? 4 - абсолютна стійкість, імовірність грози 0%; 2 ... 3 - можливі ізольовані Cu cong., Ймовірність грози 0 - 19%; 1 ... 2 - слабка конвекція (Cu cong.), Імовірність гроз 19 - 32%; 0 ... 1 - можливі слабкі зливи (окремі Cb), імовірність грози 32 - 45%; 0 ... - 1 - можливі слабкі грози, ймовірність 45 - 58%;- 1 ... - 2 - слабкі грози майже повсюдно, можливі шквали, ймовірність грози 58 - 71%;- 2 ... - 3 - ймовірність гроз висока (71 - 84%), вони можуть бути помірної сили;- 3 ... - 4 - очікуються сильні грози (ймовірність 84 - 100%), шквали, можливий град;- 4 ... - 5 - сильні грози повсюдно, шквали, град, глибока конвекція;- 5 ... - 6 - дуже сильні грози, формування суперячеек, крупний град, можливі смерчі; lt;- 6 - «вибухова» конвекція, торнадо, повені, руйнівні шквали, ступінь загрози вкрай висока; [40]
Існує 2 різновиди індексу плавучості: based LI - даний індекс розраховується щогодини, приймаючи, що частка піднімається від пове?? хности. Для його обчислення використовується значення приземної вологості і температури. Цей метод допустимо для добре перемішаного майже сухоадіабатіческого прикордонного шару, де характеристики поверхні подібні до тих, що спостерігаються в шарі 50 - 100 мб.LI - найнижче значення Li, обчислене від поверхні землі до шару 850 мб [37].
Далі наведено приклад за індексами для 1 червня 2011 Саме за цими даними ми знаходимо два індекси: доступною потенційної конвективної енергії та інде...
