13.5 Measurements of Stability

13.5 Measurements of Stability

 

대기 안정성과 대류 폭풍(convective storms)의 가능성을 평가하는 여러 안정성지표들과 기타 수치들이 존재한다. 그중 가장 일반적으로 사용되는 것은 LI(Lifted Index)와 CAPE(Convective Available Potential Energy)이다.

 

13.5.1 Lifted Index(LI)

 

불안정지수(LI)란 특정 지점(보통 지표면)으로부터 단열 상승한 air parcel의 온도와 특정 기압(보통 500mb)에서의 주변 온도 사이에서 발생하는 온도 차이를 말한다(그림 13-9 참조). 해당 등압면에서의 온도 차이가 양수이면 안정된 공기 기둥을, 온도 차이가 음수이면 불안정한 공기 기둥을, 그리고 온도 차이가 0이면 중립적으로 안정된 공기 기둥을 나타낸다. 양의 LI 값이 클수록 공기 기둥이 더 안정적이고 음의 LI 값이 클수록 공기 기둥이 더 불안정하다.

일반적으로 LI가 뇌우 예보에 사용되기는 하지만 불안정성을 측정하는데 있어 CAPE가 더 우수한 지표로 간주된다. 다만 LI는 컴퓨터 없이도 더 쉽게 계산될 수 있다.

 

13.5.2 Convective Available Potential Energy(CAPE)

 

대류가용잠재에너지(CAPE)란 상승하는 air parcel이 대류(convection)에 사용할 수 있는 최대 에너지양을 말한다. CAPE는 대기 온도 프로파일과 상승하는 공기 경로(이때 상승하는 공기 경로 중 대기 온도 프로파일보다 따뜻한 경로)에 의해 둘러싸인 면적으로 이는 sounding(하나 이상의 대기 매개변수들[예를 들어 특정 위치에서의 온도, 이슬점, 혹은 풍속]에 대한 수직 프로파일을 나타내는 그래프)에 표시된다. 단위는 joules per kilogram(J/kg)이다. 0 J/kg보다 큰 값은 불안정성과 뇌우 가능성을 나타낸다.

(출처: firstalerthurricane)

CAPE는 상승 기류 내에서 발생할 수 있는 최대 수직 속도와 직접적으로 연관되어 있다. 따라서 CAPE가 크다는 것은 더 강한 상승 기류의 가능성을 나타낸다. 뇌우 환경에서 종종 1,000 J/kg을 초과하는 값이 관측되며 극단적인 경우에는 5,000 J/kg을 넘을 수 있다.