CAPE对流有效位能计算

🌤️ CAPE Calculator

Compute Convective Available Potential Energy from parcel and environment soundings.

📐 计算方式

对流有效位能 CAPE=R·ΔT/Te·ΔP,其中 ΔT=气块温度−环境温度(K)、ΔP=(pLFC−pEL)×100(LFC=自由对流高度、EL=平衡高度),R 为干空气气体常数;CAPE>0 表示对流可用位能,越大越易发展强对流,常配 CIN(对流抑制)判断是否需要强抬升触发。常用阈值:<500 弱、500–1500 中等、1500–2500 强、>2500 极端。

💡 公式:CAPE = R_d × (Tp - Te) / Te × (P_LFC - P_EL) × 100,其中 R_d=287 J/(kg·K),温度取开尔文;最大上升速度 w_max = √(2×CAPE)。
⚠️ 注意事项
  • 本工具采用简化常数浮力法估算 CAPE,假设气块与环境温差在整个 LFC-EL 层内恒定
  • 实际 CAPE 需完整探空资料逐层积分计算,本结果为近似估计
  • CAPE > 0 表示条件性不稳定,数值越大对流潜势越强
  • 气块温度须高于环境温度(Tp > Te)且 LFC 气压大于 EL 气压才有正 CAPE
  • 纯前端本地计算,数据不会上传到服务器

🕘 最近计算

暂无计算记录

📚 深度解析:测风与风能资源评估

💡 常见使用场景

风功率密度
空气密度 1.225、年均风速 7 m/s → 风功率密度=0.5×1.225×7³≈210 W/m²,属 2–3 类风场,具备开发价值。
可用小时
轮毂高 80m、风速≥3 m/s 占比 85% → 年可利用约 7446h,配合功率曲线估发电量。

❓ 常见问题(FAQ)

风速翻倍发电量几倍?
风功率∝风速立方,风速翻倍功率约 8 倍,所以选址对风速极敏感。
风功率密度分几类?
我国分 1–4 类(≥400/300/250/200 W/m² 递减),越高越优质。
📖关于「CAPE对流有效位能」

📝工具简介

对流有效位能(CAPE,Convective Available Potential Energy)是衡量大气对流潜势的重要热力学参数。本工具输入气块温度、环境温度及自由对流高度(LFC)和平衡高度(EL)气压,采用简化常数浮力法估算 CAPE 值及理论最大上升速度,辅助强对流天气预报。

功能特点

🎯使用场景