Cape et li

[Cyclonus]

Je sais à quoi correspond à peu près le cape et li , je ne suis pas totalement ignorant de ce côté là , mais j'ai pas comprise j/kg et quels sont les chiffres donnés , ce que ca fait , je sais que plus il est négatif (-2/-6) plus le risque d'orages et forts , bien entendu il ne faut pas se fier qu'a lui , mais je n'ai pas vraiment compris les calculs , enfin je n'ai pas une connaissance bien approfondie

Merci pour vos réponses

[Damien49]

Alors tout d'abord la CAPE (aussi appellé EPCD) c'est l'énergie potentielle convective disponible (Convective Avalaible Potential Energy). Vu que c'est de l'énergie potentielle, cela ne peut s'exprimer qu'en Joule qui est l'unité d'énergie du système international.

A ne pas confondre avec les Watts, unité de puissance. Ou la calorie (4.1855 Joules) qu'on utilise plus aujourd'hui car obsolète.

La CAPE (je prefere EPCD perso mais bon) désigne donc l'énergie convective disponible dans 1 kg d'air. Ca désigne donc une quantité d'énergie dans un volume d'air qui reste toujours le même.

Mais il faut comprendre que cette énergie disponible se manifeste sous forme de chaleur latente, c'est à dire une quantité d'énergie qui rentre dans les changements d'états de l'eau (condensation - évaporation). Ca désigne donc une quantité d'énergie plus chaude que son environnement (donc susceptible d'avoir un mouvement ascendant = convectif). Cette flotabilité (poussée d'archimede) où on peut mesurer cette énergie (CAPE) a lieu donc entre le niveau de convection libre (niveau où la parcelle d'air devient plus chaude que l'air ambiant dans sa limite inférieur), jusqu'au niveau d'équilibre thermique dans sa limite supérieur. C'est visible sur un radiosondage en comparant la zone de courbe d'état (changement d'état de l'eau) avec l'adiabatique humide (variation de la température avec la pression et l'humidité de l'air).

Pour bien comprendre l'EPCD, faut déjà bien comprendre donc toutes ses notions (chaleur latente, flotabilité, adiabatique etc....).

En résumé, à partir de 500 J/kg, il y a sufisament d'énergie convective pour avoir de l'orage monocellulaire faible

Vers 1500 J/kg, on peut commencer à avoir de l'orage multicellulaire ou de l'orage mono à pulsion

Au-dessus de 2500 J/kg, on entre dans des systemes orageux violents.

Certaines grosse supercellules américaines peuvent se développer dans des environnement proches de 4000 J/kg, voir jusqu'à 6000-7000, mais ce sont des records.

Mais comme on dit l'EPCD ne représente que la poudre dans le baril, non le déclencheur. On peut avoir un ciel sans aucun CB à l'horizon même avec 7000 J/Kg, par contre c'est méga rageant une telle situation pour un chasseur d'orage ^^

Pour le Lifted Index, je laisse les autres répondres (faut que j'y aille). On l'utilise pour mesurer la stabilité de l'air.

[JeromeR28]

je sais que plus il est négatif (-2/-6)

"LI", pas "il" (J/kg). En fait, LI (Lifted Index) est un indice de soulèvement. Lorsqu'une particule s'élève, pour une raison X ou Y, plus sa température est supérieure à l'environnement, plus elle accelère son ascension en altitude. Ca correspond un peu à la force d'Archimède. Donc plus LI est faible (=plus la température de l'environnement est faible par rapport à celle de la particule soulevée), plus le soulèvement est fort : la particule est instable.

La CAPE (Convective Avaible Potenial Energy - Energie convective potentielle disponible) se calcule entre le niveau de convection libre, là où la particule n'a plus besoin de convection pour continuer son ascension (état instable de la particule), jusqu'au niveau d'équilibre thermique qui représente l'altitude du sommet du Cb. Cette energie est l'energie cinétique (moyenne) de toute particule qui arrive à franchir le niveau de convection libre. Elle est disponible mais potentielle. Cela veut dire que si la convection est bloquée ou inexistante, les nuages convectifs ne pourront pas se former. Il faut que la convection pousse les particules jusqu'à ce niveau critique. Ensuite, la température des particules se retrouvent plus élevées que celle de l'environnement; elles continuent toute seules leur ascension et leur energie cinétique est d'autant plus élevée que la différence entre leur température et celle de l'environnement est grande. La CAPE c'est l'energie moyenne sur toute cette couche. Plus CAPE est elevée, plus l'energie liberée sera forte, en cas de formation de cellules. Avec les orages, c'est du tout ou rien.

La CIN (Convective INhibition) provoque au contraire, comme son nom l'indique, une inhibition convective. Plus cette valeur est grande, plus les particules soulevées sont ralenties. Et si le ralentissement stoppe les particules avant qu'elles arrivent au niveau de convection libre, la formation de cellules ne pourra pas se faire. Pour arriver à former des cellules, il faut qu'il y ait un bouillonnement en basse couche et/ou une augmentation de température/d'humidité et/ou un forçage qui puisse percer la couche.

Par exemple, les cellules de type explosives (effet "cocotte minute") sont provoquée par une CIN et CAPE très élevées. La convection est stoppée par la CIN mais si les conditions atmosphériques provoquent une force ascensionelle assez puissante, la couche stable est percée d'un coup, et la cellule convective se forme d'un coup avec une force énorme.

EDIT : Trop tard, JR ! /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[chris68]

Un lien pour compléter un peu tout ce qui s'est dit à propos de ces deux indices:

http://www.chasefever.com/Chase_fever/indi...s_cape_cin.html

Ce n'est qu'un indice parmis tant d'autres. Et la CAPE ou le Li ne vous donne une véritable idée du potentiel uniquement si ils sont couplés avec tous les autres facteurs. Pris seuls, ils ne veulent pas dire grand chose, ça peut paraitre évident mais on voit trop de cartes GFS CAPE et Li balancées à tour de bras y compris à des J+4 ou 5 pour ne pas mentionner ce petit rappel.

[Cotissois 31]

[mode chipoteur on]

Au fait, pourquoi énergie potentielle ? Car physiquement ça a un sens précis l'énergie potentielle.

Si la particule d'air n'évolue pas chimiquement (en composition), il ne peut pas y avoir de libération d'énergie potentielle. C'est le cas d'une évolution adiabatique sèche.

Par contre, si la vapeur d'eau se transforme, l'énergie potentielle chimique libérée se retrouve en énergie thermique qui par le passage des forces de pression, force l'air à s'élever et donc la particule acquiert de l'énergie cinétique.

Mais l'énergie potentielle chimique n'explique pas tout, sinon ça reviendrait à étudier la theta-e. Or la theta-e ne permet pas de calculer l'EPCD, il faut bien prendre en compte le profil de l'air au-dessus. Donc c'est un peu bizarre de dire "c'est l'énergie potentielle convertie en énergie cinétique", d'autant plus pour une évolution sèche où il n'y a pas du tout de libération d'énergie potentielle.

Il s'agit plus d'une simple évolution de l'énergie interne lorsque l'air se réchauffe anormalement. Ensuite, ce sont les forces de pression qui fournissent l'énergie cinétique.

Donc dans cette expression EPCD, le terme "potentielle" serait-il utilisé dans un sens peu rigoureux, pour mettre en évidence l'instabilité "possible".

Voilà, je ne sais pas ce que vous en pensez, mais c'était la réflexion tordue du soir...

[mode chipoteur off]

[Cyclonus]

Merci à vous pour vos réponses très complètes /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20"> je comprends mieux maintenant , très sympa de votre part /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Cotissois 31]

Ah Ah je savais qu'avec moi tout deviendrait clair !

(non évidemment, mon message c'est une grosse parenthèse de théorie, donc passez à côté...)

[Nicolas 17/69]

La première réponse de Damien est très intéressante et abordable, notamment pour les précisions concernant le CAPE.

Merci aussi Cotissois (... pour l'intention ! ).

Bon quoi qu'il en soit, et même si on n'est pas trop versé en physique ou météorologie pointue, l'image du baril de poudre est tout à fait parlante pour la notion d'indices (LI, Cape, SRH et autres...) et le rapport avec le résultat sur le terrain le jour J et l'heure H. On peut tout à fait comprendre qu'un seul ingrédient ne fasse pas la recette de cuisine, ni que le plus puissant des moteurs ne fasse rouler une voiture si on met pas d'essence dedans...

Pour ce qui est des indices eux-mêmes, on peut en appréhender en gros un certain nombre même sans être un expert :

Cape = énergie potentielle disponible en un lieu donné ; LI (Lifted Index ou indice de soulèvement) = capacité potentielle de la situation à provoquer des ascendances convectives (pléonasme ?) ; SRH (Storm Relative Hélicity) = capacité potentielle à nous fabriquer du méso et du tourbillon etc. C'est dit de façon très simple, et bien sûr ça peut être rectifié et complété, mais je pense que mes définitions "grand public" sont relativement exactes et parlantes.

Après quoi bien sûr, on dit tout ça à froid. Après quand on se trouve face à une de ces cartes impressionnantes, on a beau le savoir, ça doit être difficile de se retenir quand on a encore peu d'expérience (moi-même... /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20"> ). A mon avis, ce n'est pas faute d'avoir compris la notion que certains de nos prévisionnistes en herbe peuvent parfois s'emballer, mais là c'est un autre débat... /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[rcnm]

"LI", pas "il" (J/kg). /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

En fait, LI (Lifted Index) est un indice de soulèvement. Lorsqu'une particule s'élève, pour une raison X ou Y, plus sa température est supérieure à l'environnement, plus elle accelère son ascension en altitude. Ca correspond un peu à la force d'Archimède. Donc plus LI est faible (=plus la température de l'environnement est faible par rapport à celle de la particule soulevée), plus le soulèvement est fort : la particule est instable.

La CAPE (Convective Avaible Potenial Energy - Energie convective potentielle disponible) se calcule entre le niveau de convection libre, là où la particule n'a plus besoin de convection pour continuer son ascension (état instable de la particule), jusqu'au niveau d'équilibre thermique qui représente l'altitude du sommet du Cb. Cette energie est l'energie cinétique (moyenne) de toute particule qui arrive à franchir le niveau de convection libre. Elle est disponible mais potentielle. Cela veut dire que si la convection est bloquée ou inexistante, les nuages convectifs ne pourront pas se former. Il faut que la convection pousse les particules jusqu'à ce niveau critique. Ensuite, la température des particules se retrouvent plus élevées que celle de l'environnement; elles continuent toute seules leur ascension et leur energie cinétique est d'autant plus élevée que la différence entre leur température et celle de l'environnement est grande. La CAPE c'est l'energie moyenne sur toute cette couche. Plus CAPE est elevée, plus l'energie liberée sera forte, en cas de formation de cellules. Avec les orages, c'est du tout ou rien.

La CIN (Convective INhibition) provoque au contraire, comme son nom l'indique, une inhibition convective. Plus cette valeur est grande, plus les particules soulevées sont ralenties. Et si le ralentissement stoppe les particules avant qu'elles arrivent au niveau de convection libre, la formation de cellules ne pourra pas se faire. Pour arriver à former des cellules, il faut qu'il y ait un bouillonnement en basse couche et/ou une augmentation de température/d'humidité et/ou un forçage qui puisse percer la couche.

Par exemple, les cellules de type explosives (effet "cocotte minute") sont provoquée par une CIN et CAPE très élevées. La convection est stoppée par la CIN mais si les conditions atmosphériques provoquent une force ascensionelle assez puissante, la couche stable est percée d'un coup, et la cellule convective se forme d'un coup avec une force énorme.

EDIT : Trop tard, JR !

oui c'est d'ailleur un peu pour ça qu'il y a souvent des orages en montagne ,en été quand le ciel est bleu partout car l'air est obligé de s'élevé facilitant le forçage

[Warren117]

Bonjour,

Désolé du gros déterrage d'il y a 7ans mais avant de créer un sujet j'ai préféré chercher voir si on en avait déjà parlait sur le forum. Et j'ai eu ma réponse (en gros) ici avec la CIN.

Car je cherchais à savoir un peu ce que représentait cette donnée.

Mais voilà, maintenant je voulais savoir s'il quelqu'un savait comment calculer, ou alors en gros quelle valeur d'instabilité faut-il pour réussir à passer outre la valeur de CIN ?

En clair, si on a une CIN à -150, quelles valeurs de CAPE (par exemple) faudra-t-il au minimum pour ne pas que la convection soit stoppée ?

Merci /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Bob_Picard]

La CAPE (je prefere EPCD perso mais bon) désigne donc l'énergie convective disponible dans 1 kg d'air. Ca désigne donc une quantité d'énergie dans un volume d'air qui reste toujours le même.

Désolé pour le chipotage 7 ans après, mais 1kg d'air à 950hPa n'a pas le même volume qu'1kg d'air à 1020hPa !

V=m/rho avec rho=P/RT, P étant la pression en Pa, T la température en K et R=287 J/kg/K (pour un air sec) /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Quant à la CIN, il n'y a pas de valeur de CAPE nécessaire pour contrer une valeur de CIN dans le sens où la CIN intervient avant la CAPE. C'est l'énergie à fournir pour démarrer la convection. Elle se calcule de la même manière que la CAPE, entre le sol et le niveau de convection libre (la surface entre l'adiabatique sèche puis humide et la courbe de température).

La CIN se contre par des facteurs tels qu'un réchauffement local du sol, un soulèvement orographique, une convergence des vents de basses couches...