水蒸気が放出しうる熱も考える

相当温位θe(Equivalent Potential Temperature)は、水蒸気の凝結に伴う潜熱の寄与を含めた温度の指標で、単位はKです。空気塊を持ち上げて水蒸気を凝結・除去し、乾燥断熱的に1000 hPaへ戻す仮想過程で考えます。

同じ気圧・気温なら、水蒸気を多く含む空気ほど相当温位は高くなります。高い相当温位は暖湿気を追う手がかりですが、気温そのものでも、CAPEでもありません。

θとθeの保存を分ける

未飽和で混合・加熱などがなければ温位θは保存されます。凝結を伴う上昇では潜熱の影響を含めたθeが、適切な断熱過程の近似のもとでほぼ保存されます。周囲の空気との混合や放射、降水の扱いによって変わり、「いつでも完全に一定」ではありません。

上ほどθeが低い、の読み方

θeが高度とともに減少する層は、対流不安定(潜在不安定)の指標です。その層を持ち上げて飽和させる過程で不安定化しうる、という意味。すでに積乱雲が発生していることや、どの空気塊もすぐ自力上昇することを意味しません。

実際の発生は、空気塊がLFCへ到達できるか、CINがどれほど抑えるか、収束などのきっかけがあるかも調べます。CAPEは到達後に正の浮力から得られるエネルギーの指標として、役割を分けます。

850 hPaと500 hPaをつなぐ

850 hPaでは下層の暖湿気とその流入・収束、500 hPaでは上空の寒気などを確認します。下層が暖かく湿り、上空が冷たい組み合わせは対流の発達に有利なことがありますが、2高度の値だけで発生を断定しません。

空気塊を上昇させたあとの温度・仮温度と、その高度の周囲を比較するのが基本です。850 hPa面が地面より下になる山地などでは、地形と気圧面の関係にも注意します。