International Standard Atmosphere

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

L'International Standard Atmosphere (ISA) o Atmosfera Estàndard Internacional és un model atmosfèric invariant de com varien la pressió, temperatura, densitat i viscositat de l'atmosfera terrestre a diferents altituds. Va ser creat per l'Organització d'Aviació Civil Internacional (ICAO) i s'utilitza bàsicament en navegació aèria.

Consisteix en taules amb valors tipificats per a diverses altituds, així com fórmules per a calcular-los. L'ISO (International Organization for Standardization) va reconèixer l'ISA com a l'estàndard internacional amb la denominació ISO 2533:1975.[1]

Descripció[modifica | modifica el codi]

El model ISA divideix l'atmosfera en capes amb distribucions linears de temperatura.[2] Les altres variables són calculades a partir de constants físiques i les relacions entre aquestes.

Per exemple al nivell del mar la pressió estàndard és de 1.013,25 hPa (1 atmosfera (unitat)) i una temperatura de 15 °C amb una relació de canvi de −6,5 °C/km. La sèrie continua fins a 11 km quan la pressió disminueix fins als 226,32 hPa i la temperatura fins a −56,5 °C. Entre 11 km i 20 km d'altitud la temperatura roman constant.[3][4]

En la següent taula s'especifiquen els valors ISA:

Capes de l'ISA Atmosfera estàndard del 1976
Capa Nom
del nivell
Base
geopotencial
Altitud
h (en km)
Base
geomètrica
Altitud
z (en km)

-relació
de canvi
(en °C/km)

Base
Temperatura
T (en °C)
Base
Atmospheric
Pressió
p (en Pa)
0 Troposfera 0,0 0,0 −6,5 +15,0 101.325
1 Tropopausa 11,000 11,019 +0,0 −56,5 22.632
2 Estratosfera 20,000 20,063 +1,0 −56,5 5.474,9
3 Estratosfera 32,000 32,162 +2,8 −44,5 868,02
4 Estratopausa 47,000 47,350 +0,0 −2,5 110,91
5 Mesosfera 51,000 51,413 −2,8 −2,5 66,939
6 Mesosfera 71,000 71,802 −2,0 −58,5 3,9564
7 Mesopausa 84,852 86,000 −86,2 0,3734

Per tal de calcular els valors anteriors el model utilitza el sistema internacional d'unitats i assumeix aquestes simplificacions com ara l'altitud geopotencial que és calculada a partir d'un model matemàtic on l'acceleració de la gravetat és constant.

  • La gravetat es considera constant
g = cte = 9,8 \ \frac {m}{s^2}
M_{molecular_{aire}} = 28,9 \cdot 10^{-3} \ \frac {kg}{mol}


i que la seva constant "R" és
R_{aire} = \frac {R_{gasos perfectes}}{M_{molecular_{aire}}}=\frac {8,31}{28,9 \cdot 10^{-3}}=287 \ \frac {m^2}{s^2 \cdot K}


El model ISA es basa en els valors habituals a latituds mitjanes, tal com ho va determinar el comitè tècnic TC 20/SC 6 de la ISO. Les dades s'han anat revisant des de l'establiment de l'estàndard a mitjans del segle XX.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. International Organization for Standardization, Standard Atmosphere, ISO 2533:1975, 1975.
  2. Gyatt, Graham (2006-01-14): "The Standard Atmosphere". A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere.
  3. Auld, D.J. «Properties of the Atmosphere», 2008. [Consulta: 13 de març de 2008].
  4. Batchelor, G. K., An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press, 1967.
  • Davies, Mark. The Standard Handbook for Aeronautical and Astronautical Engineers. New York: McGraw-Hill, 2003. ISBN 0071362290. 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]