thumb|250px|Graficul presiunii (albastru) şi temperaturii (maro) în ISA. Atmosfera standard este un model matematic al variației presiunii, temperaturii, densității și viscozității aerului în atmosfera Pământului în funcție de altitudine. Modelul constă în tabele de valori și formule cu care aceste valori au fost calculate.
Organizația Internațională de Standardizare (ISO) a publicat Atmosfera Standard Internațională ( – ISA) drept standard, ISO 2533:1975. ISO - Standard Atmosphere, ISO 2533:1975, 1975. Alte organizații de standardizare, ca Organizația Internațională a Aviației Civile ( – ICAO) și guvernul SUA au publicat extensii sau subseturi ale aceluiași model atmosferic sub autoritatea lor proprie.
Atmosfera Standard Internațională (ISA) Modelul ISA împarte atmosfera în straturi în care temperatura variază liniar. Gyatt, Graham (2006-01-14): "The Standard Atmosphere" . A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere. Alți parametri sunt calculați din constantele fizice fundamentale și relațiile dintre ele, rezultând tabele.
Atmosfera ISA este formată din aer uscat, ea nu conține vapori de apă.
Altitudinea se poate exprima ca valoare geometrică , caz în care accelerația gravitațională este considerată ca fiind constantă cu altitudinea, având valoarea = 9,80665 m/s2, sau ca valoare geopotențială , în care se ține cont de variația valorii accelerației gravitaționale cu altitudinea prin inversul pătratului ei (conform legii atracției universale), relația dintre ele fiind:Mecanica Avionului, curs, Facultatea de Aeronave, Universitatea Politehnica București.
unde este raza Pământului considerat sferic, la nivelul mării = 6369 km.
Pentru un strat, temperatura variază liniar cu altitudinea cu gradientul :
unde este temperatura (absolută) la baza stratului.
Ținând cont de ecuația de stare a gazului ideal, se poate scrie următoarea ecuație diferențială:
unde este constanta exponențială a aerului: , iar este constanta aerului = 287,0528742 kJ/kgK.
Prin integrare se obține variația presiunii:
Cunoscând presiunea, din ecuația de stare rezultă densitatea.
De exemplu, presiunea la nivelul mării este, conform standardului, 101325 Pa, temperatura de 15 °C, și gradientul de temperatură de −6,5 °C/km. Calculul pentru altitudinea de 11 km va da o presiune de 22632 Pa și o temperatură de −56,5 °C.Batchelor, G. K., An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press, 1967.
+ Straturi în ISA+ Atmosfera standard 1976 Strat Nume Altitudine geopotențială la bază h (în km) Altitudine geometrică la bază z (în km) Gradientde temperatură α (în °C/km) Temperatura la baza stratului T (în °C) Presiunea la baza stratului p (în Pa)0Troposferă0,00,0−6,5+15,01013251Tropopauză11,00011,019+0,0−56,5226322Stratosferă20,00020,063+1,0−56,55474,93Stratosferă32,00032,162+2,8−44,5868,024Stratopauză47,00047,350+0,0−2,5110,915Mezosferă51,00051,413−2,8−2,566,9396Mezosferă71,00071,802−2,0−58,53,95647Mezopauză84,85286,000—−86,20,3734
Modelul ISA se bazează pe condițiile medii existente la latitudini mijlocii, conform recomandărilor comitetului tehnic TC 20/SC 6 al ISO, recomandări actualizate periodic începând cu mijlocul secolului al XX-lea
Alte atmosfere standard Atmosfera Standard ICAO Atmosfera Standard U.S.
Note
Bibliografie Mark Davies - The Standard Handbook for Aeronautical and Astronautical Engineers, New York: McGraw-Hill, 2003, ISBN = 0071362290 ICAO - Manual of the ICAO Standard Atmosphere (extended to 80 kilometres (262 500 feet)), Doc 7488-CD, Third Edition, 1993, ISBN 92-9194-004-6. NASA JPL Reference Notes
Legături externe Calculator pentru atmosferă standard și parametri aerodinamici Stanford Calculator pentru atmosferă standard și convertor de viteze NewByte Calculator pentru atmosferă ICAO Standarde ICAO
Categorie:Atmosferă Categorie:Aviație Categorie:Termodinamică Categorie:Meteorologie