Уровень свободной конвекции ( УСК ) — это высота в атмосфере , на которой воздушная масса адиабатически поднимается до тех пор, пока насыщение не станет теплее окружающей среды на том же уровне, так что положительная плавучесть может инициировать самоподдерживающуюся конвекцию. [1]
Обычный способ нахождения LFC заключается в том, чтобы поднять пакет с более низкого уровня вдоль сухого адиабатического градиента до тех пор, пока он не пересечет линию насыщенного соотношения смешивания пакета: это поднятый уровень конденсации (LCL). Оттуда следуйте влажному адиабатическому градиенту , пока температура пакета не достигнет температуры воздушной массы на уровне равновесия (EL). Если температура пакета вдоль влажной адиабаты теплее, чем окружающая среда при дальнейшем подъеме, то вы нашли LFC. [2] [3]
Поскольку объем пакета больше окружающего воздуха после LFC по закону идеального газа ( PV = nRT ), он менее плотный и становится плавучим, поднимаясь до тех пор, пока его температура (на EL) не сравняется с окружающей воздушной массой. Если воздушная масса имеет один или несколько LFC, она потенциально нестабильна и может привести к конвективным облакам, таким как кучевые и грозовые .
От уровня свободной конвекции до точки, где восходящая часть снова становится холоднее окружающей среды, уровня равновесия (EL), любая часть воздуха приобретает кинетическую энергию, которая рассчитывается с помощью ее доступной потенциальной энергии конвекции (CAPE), что дает возможность для суровой погоды . [4]