对流有效位能（ConvectiveAvailablePotentialEnergy，CAPE）是大气科学中用于衡量气团潜在对流能力的重要参数，其本质反映了气块在垂直上升过程中因浮力作用可获得的能量。传统CAPE计算依赖于探空数据，通过积分气块从自由对流高度（LFC）到平衡高度（EL）的正浮力区域得到，但其结果易受探空数据质量和垂直分辨率的影响。近年来，随着高分辨率数值模式和新型观测技术的发展，研究者提出了一种基于热力学能量方程和三维风场重构的CAPE新算法。该方法通过引入环境风切变、夹卷效应和非绝热加热等修正因子，改进了传统计算中对气块路径和能量损失的简化假设，尤其在强对流天气系统的诊断中表现出更高的准确性。这一进展为极端降水、雷暴和飑线等灾害性天气的预报提供了更精细化的能量学依据。
