Der Konvektiv-Index, kurz auch KO-Index genannt, ist eine wichtige meteorologische Größe, die die Stabilität der atmosphärischen Luftschichtung beschreibt.
Mit Hilfe des KO-Index kann die Entwicklung hochreichender Konvektion vorhergesagt werden, die häufig von Gewittern begleitet sind. Der KO-Index ist ein Maß für die vertikale Änderung der pseudopotentiellen Temperatur. Vereinfacht ausgedrückt nimmt der KO-Index negative Werte an, wenn trockene kalte Luft über feuchter warmer liegt und umgekehrt größere Werte, wenn feucht-warme Luft über trocken-kalter liegt.
Ist der Index nieder und kommt es zusätzlich noch zu großräumigen atmosphärischen Hebungen (das erzwungene Aufsteigen von Luftmassen), so wird die ursprünglich stabile thermische Schichtung in einen labilen Zustand überführt. Auslöser einer solchen großräumigen Hebung kann zum Beispiel eine Kaltfront sein.
Wird nun eine Luftmasse mit oben trocken-kalter und unten feucht-warmer Luft angehoben, so kühlt sie zunächst trockenadiabatisch ab, bis in der feuchten Luftschicht der Taupunkt erreicht wird und die Luftfeuchtigkeit zu kondensieren beginnt. Beim weiteren Heben der feuchten Luftmasse kühlt diese nun feuchtadiabatisch, d.h. langsamer ab. Der zunehmende Temperaturunterschied zwischen den beiden Luftmassen führt zu einer rasch steigenden Labilisierung der Luftschichtung und schafft damit die Voraussetzung für starke vertikale Luftbewegungen[1] und damit für Schauer und Gewitter.
Der KO-Index berechnet sich nach folgender Formel:[2]
$ KO={\frac {1}{2}}\cdot (\theta _{e_{_{700}}}+\theta _{e_{_{500}}}-\theta _{e_{_{1000}}}-\theta _{e_{_{850}}})\qquad [K] $
wobei θe jeweils die pseudopotentielle Temperatur in Kelvin bei den Druckniveaus von 1000, 850, 700 und 500 hPa darstellt.
Liegt der Ort, für den dieser Index berechnet werden soll, so hoch, dass der Bodendruck unter 1000 hPa liegt, so wird der Wert wie folgt bestimmt[2]:
$ KO={\frac {1}{2}}\cdot (\theta _{e_{_{700}}}+\theta _{e_{_{500}}}-2\cdot \theta _{e_{_{850}}})\qquad [K] $
Der Index hat die Einheit Kelvin.
Aus dem KO-Index lassen sich folgende Schlüsse bezüglich der atmosphärischen Bedingungen ziehen[3]:
| KO-Index | Thermische Schichtung | Gewitterwahrscheinlichkeit |
|---|---|---|
| KO > 10 | potentiell sehr stabil | keine Gewitter |
| 6 < KO ≤ 10 | potentiell stabil | |
| 2 < KO ≤ 6 | potentiell indifferent | vereinzelte Gewitter |
| KO ≤ 2 | potentiell labil | zahlreiche Gewitter |