Standart atmosfer tanımlar , normal sıcaklık ve basınç ( TPN mümkün yer ve kabul zamana bağlı olarak, bu iki parametrenin varyasyonu üstesinden gelmek için emin olun). Burada, "normal" terimi " standart " (mutabakatla kabul edilen keyfi referans değeri) anlamına gelir ve "olağan" anlamına gelmez. En deniz seviyesinde , hava de “normal” bir 15 ° C ve 1013,25 hPa .
Kimyada, normal sıcaklık ve basınçta (TPN) olan 0 ° C ya da 273,15 K ve 1013,25 hPa , daha sonra 22.4 tarafından değerlendirilen herhangi bir gazın molar hacmi l / mol (varsayımı mükemmel gaz ). En 25 ° C ya da 298 K ve bir basınçta 1013,25 hPa , koşulları adı ortam sıcaklığı ve normal basınç ( TAPN , bu molar hacmi 24.5 değerlendirilir), L / mol .
Ancak atmosferin sıcaklığı ve basıncı yerküre üzerindeki konuma , yüksekliğe ve ana ( mevsim , saat, yerel hava koşulları vb.) Göre değişir . Sözde "normal" basınç ve sıcaklık değerleri rakımın bir fonksiyonu olarak tanımlanır. Bu değerler , özellikle ölçümler açısından birçok kimyasal ve fiziksel süreçte büyük önem taşımaktadır .
İrtifadaki kayda değer farklılıklar ilgilendiğinde, rakıma göre normalleştirilmiş değerler tanımlamak gerekir; bunlar standartlaştırılmış atmosferlerdir.
Dünya atmosferi içinde birçok varyasyonu tabidir sıcaklık ve basınç . Değerler, son derece karmaşık bir şekilde (rölyef, güneş ışığı , nem , rüzgarlar , deniz akıntılarının sıcaklığı gibi birçok parametreye bağlı olarak) yerküre üzerindeki ana ve konuma göre değişir , bu yüzden yalnızca yüksekliğe bağlı olan tipik referans değerleri tanımlanır.
Genel olarak:
Düşük yüksekliklerde de atmosfer basıncı düşer 1 hPa Eğer 8 metre yükselmeye, her zaman ve yaklaşık ile sıcaklık düşer 1 ° C , her zaman 150 yükselmeye m ( ISA değeri : kaybı 6.5 ° C kilometre başına ya da 1 ° C için 154 m veya 505 fit).
"ISA" ( Uluslararası Standart Atmosfer ) olarak bilinen standart atmosfer , geniş bir rakım aralığı için basınç , sıcaklık , yoğunluk ve viskozitedeki değişiklikleri açıklayan atmosferik bir modeldir . Farklı irtifalardaki değerler tablosundan ve bu değerlerin hesaplanmasına izin veren bazı formüllerden oluşur . Uluslararası Standardizasyon Örgütü ( ISO için Uluslararası Standardizasyon Örgütü ) Uluslararası Standart Atmosfer (yayınlamaktadır ISA gibi) standart 1975: ISO 2533. Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü ve Amerika Birleşik Devletleri hükümeti gibi diğer standart kuruluşları , kendi yetkileri altında, aynı atmosferik model için standartların uzantılarını veya alt kümelerini yayınlar.
AçıklamaISA modeli , atmosferi doğrusal bir sıcaklık dağılımı ile farklı katmanlara ayırır. Diğer değerler temel ve türetilmiş fiziksel sabitlerden hesaplanır. Örneğin, deniz seviyesinde standart 1013,25 hPa ( hektopaskal ) basınç , 15 ° C sıcaklık ve −6,5 ° C / km adyabatik termal gradyan verir . Daha sonra 11 Masadan okuyabilir km basıncı düştü yükseklik 226,32 hPa ve sıcaklık -56 ° C . 11 km ile 20 km arasında sıcaklık sabit kalır.
Katman | Katman adı | Jeopotansiyel tabanın yüksekliği h (km olarak) | Geometrik tabanın yüksekliği z (km cinsinden ) | Adyabatik termal gradyan (℃ / km cinsinden) | Temel sıcaklık T (℃ cinsinden) | Baz p'de atmosferik basınç (Pa cinsinden) |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | Troposfer | 0 | 0 | −6.5 | 15 | 101.325 |
1 | Tropopoz | 11 | 11.019 | 0 | 56,5 | 22.632 |
2 | Stratosfer | 20 | 20.063 | 1 | 56,5 | 5.474.9 |
3 | Stratosfer | 32 | 32.162 | 2.8 | −44.5 | 868.02 |
4 | Stratopoz | 47 | 47.350 | 0 | −2.5 | 110.91 |
5 | Mezosfer | 51 | 51.413 | −2.8 | −2.5 | 66.939 |
6 | Mezosfer | 71 | 71.802 | −2.0 | −58.5 | 39.564 |
7 | Mezopoz | 86 | 84.852 | - | .286.2 | 0,3734 |
Bu tabloda, jeopotansiyel yükseklik, yerçekimi ivmesinin irtifa ile değiştiği matematiksel bir modelden hesaplanır (yerçekimi, karelerin tersi yasasını izler, çünkü iki cisim arasındaki yerçekimi etkileşimi, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır. ). Geometrik yükseklik, ortalama deniz seviyesini söz konusu nesne ile ayıran dikey mesafedir.
Model ISA ortalarından beri birkaç revizyonlar olmuştur ISO TC 20 / SC 6. Orada tarafından belirlenen ortalama yükseklikte ortalama koşullara dayanmaktadır XX inci yüzyıl.
Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO) "ICAO Standart Atmosfer" tanımlar. Bu aynı model ISA , ancak 80 yüksekliğine kadar kapsar km (262.500 ft ). Ek olarak, ICAO standart atmosferi su buharını hesaba katmaz . Bu arada, dünyada uçan tüm uçak altimetrelerinin kalibrasyonu için kullanılan şeyin bu ICAO atmosferi olduğuna dikkat etmek önemlidir. "Sabit irtifada" uçan bir uçak, gerçekte "sabit atmosferik basınçta" (bir izobarı takip eder) uçar ve yere paralel değildir.
Değerler deniz seviyesinde olan 1013,25 hPa atmosferik basınç, 15 ° C sıcaklık ve nem için% 0. Bu değerler, dayanıklılık, menzil , hava hızı ve yakıt tüketimi gibi havacılık performansının çeşitli özelliklerini hesaplamak için kullanılır . Deniz seviyesinden başka bir barometrik rakımı ifade etmek için , sıcaklık, öngörülen adyabatik termal eğime göre ( ilk 11 km için −6,5 ° C / km) ayarlanır .
Havacılık ile ilgili olarak:
Rakımdaki basınç, deniz seviyesindeki basıncın hPa cinsinden ve rakımın m cinsinden bir fonksiyonudur :
İçin meteoroloji , biz daha yüksek yerler için bu modeli tahmin:
İçin aeronomy , biz bu modeli uzanan mezopoz de, yükseklikte 85 km : Sıcaklık doğrusal olarak azalmaktadır ve ulaştığı -90 ° C bu yükseklikte.
Değer tablosuAşağıdaki değerleri elde ediyoruz:
rakım (m) |
basınç (hPa) | sıcaklık (℃) |
---|---|---|
10.000 | 265 | -50.0 |
9000 | 307 | -43.5 |
8000 | 357 | -37.0 |
7000 | 411 | -30.5 |
6000 | 471 | -24.0 |
5000 | 541 | -17.5 |
4000 | 617 | -11.0 |
3500 | 658 | -7.8 |
3000 | 700 | -4.5 |
2500 | 746 | -1.3 |
2000 | 794 | 2.0 |
1500 | 845 | 5.3 |
1000 | 900 | 8.5 |
500 | 955 | 11.8 |
0 | 1013 | 15.0 |
rakım (km) |
basınç (hPa) | sıcaklık (℃) |
---|---|---|
50 | 0.9 | +1 |
40 | 3 | -5 |
30 | 11 | -38 |
20 | 55 | -46 |
15 | 119 | -56.5 |
14 | 141 | -56.5 |
13 | 165 | -56.5 |
12 | 194 | -56.5 |
11 | 227 | -56.5 |
rakım (km) |
basınç (hPa) | sıcaklık (℃) |
---|---|---|
500 | 1.1 10 −8 | -97.7 |
400 | 4.4 10 −8 | -97.3 |
300 | 2.0 10 −7 | -95.3 |
200 | 1.3 10 −6 | -82.2 |
100 | 4.0 10 −4 | -64 |
60 | 2,5 10 −1 | -20 |
Ordusu Standart metro atmosfer kullanılan, balistik , 29,527 5 deniz seviyesi koşulları tanımlayan içinde Hg ( 749,998 5 mm Hg ) basınç altında ( 999,916 hPa ), 59 ° F ( 15 ° C ), ve 78% d nem .