El nivel de convección libre ( NCL ) (también llamado por sus siglas LFC para nivel de convección libre ), si existe , es el nivel más bajo en la atmósfera donde la temperatura de una parcela de aire ascendente se vuelve más alta que la temperatura del entorno. aire en una atmósfera saturada (en la práctica, en una nube convectiva ). Esto considera que el paquete de aire proviene del suelo y que se eleva por fuerza mecánica o por convección.
La forma habitual de determinar el NCL es levantar un paquete de aire desde un nivel inferior. Alcanzará la saturación al nivel de condensación ascendente (NCA). Aquí es donde la línea del gradiente térmico adiabático seco, proveniente de la temperatura inicial (punto A), se encuentra con la línea de la relación de mezcla del aire elevado (figura opuesta).
Posteriormente, si la partícula continúa su ascenso hasta encontrar la temperatura del ambiente, alcanza el nivel de convección libre (NCL). Por lo tanto, comienza a hacer más calor que el medio ambiente. Esto lleva, según la ley de los gases ideales ( pV = nRT ), a que su volumen sea mayor y, por lo tanto, menos denso que el medio ambiente. Sigue un empuje hacia arriba de Arquímedes que conduce a la formación de nubes convectivas como nubes de tormenta y cúmulos .
Si el NCA y el NCL son iguales, la atmósfera es convectiva . Por otro lado, si la NCA ocurre antes que la NCL, la masa de aire es potencialmente inestable mientras que se necesita una fuerza externa (calentamiento o elevación) para activar la convección. Eventualmente, si NCA ocurre después de NCL, la masa de aire es inestable, pero falta humedad.