CAPE(Moncrieff and Miller, 1976)는 기온과 수증기의 연직 분포로부터 대류를 발생 및 강화시킬 수 있는 잠재 에너지를 수치화 한 것이며, 단열선도(Skew T - log P)를 이용해 CAPE를 계산하는 방법은 다음과 같다.
위 그림 5는 단열선도를 이용하여 CAPE를 계산하는 예이다.
여기서, EL은 175hPa, LFC는 800hPa, CAPE내 기온은 기온감율곡선에 비해 약 10℃ 더 높다. 따라서 간단하게 아래와 같이 CAPE를 계산할 수 있다.
CAPE는 저기압영향 내에서 대류성 강수가 발생 가능한 조건일 때, 시간당 최대 강수량, 돌풍 가능성 등을 예측하는데 참고자료로 활용성이 높다. 그렇지만 CAPE의 수치만을 이용하여 강수량이나 돌풍의 강도를 예측하는데 한계가 있다. 미국에서는 중규모 폭풍(뇌우, 토네이도)지표로 활용하고 있고, 우리나라 에서는 주로 호우 및 돌풍 예측에 활용하고 있다.
아래 그림 6의 실제 사례를 살펴보면, 2011년 4월 30일 6시에 중부지방을 중심으로 저기압에 의한 대류성 구름들이 발달하였다. 대류성 구름대의 분포는 100이상의 CAPE지역과 비슷한 것을 알 수 있다. 특히, 700이상의 높은 CAPE값 지역과 적외영상에서 가장 발달된 구름대의 위치는 모두 경기만을 중심으로 위치하고 있다. 호우가 예상될 때, 호우구역의 위치 및 강수집중 시간, 발달 및 약화 등을 일기도 분석과 CAPE예측을 통해 진단 할 수 있음을 의미한다.
그림 6. 2011년 4월 30일 06 KST, UM-RDAPS CAPE(a) 예측장(12UTC 생산)과 적외영상(b)
