¿Qué es la atmósfera tipo?

Actualizado 03-03-2019enProbabilidad
EscritoporSergio Enguídanos SanchisDirector y coordinador de Aresformación

La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), ha adoptado una atmósfera tipo la cual es un promedio anual aproximado de todas las altitudes y está definida de la forma siguiente:

a) El aire es un gas seco ideal.

b) Sus constantes físicas son:

Peso molecular medio en el NMM* Mo=28.9644 gmol1Mo=28.9644\space g\cdot mol^{-1}
Temperatura en el NMM T0=288.15KT_0=288.15K
Densidad en el NMM d0=1.2250 kgm3d_0=1.2250\space kg\cdot m^{-3}
Presión atmosférica en el NMM P0=1013.250 mbP_0=1013.250\space mb
Temperatura en el punto de congelación T1=273.15 KT_1=273.15\space K
Constante universal del gas R=8314.32 Jkmol1K1R=8314.32\space J\cdot kmol^{-1} \cdot K^{-1} **

c) El gradiente de temperatura desde 5000 metros geopotenciales tipo debajo del NMM hasta una altitud en la cual la temperatura del aire llega a -56,5ºC es igual a 0,0065ºC por metro geopotencial tipo. Desde aquel nivel (11000 metros geopotenciales tipo) hasta una altitud de 20000 metros geopotenciales tipo el gradiente de temperatura es igual a cero. Entre 20000 y 32000 metros geopotenciales tipo la temperatura aumenta en 0,0010ºC por metro geopotencial tipo.

Así pues, la atmósfera tipo de la OACI está dividida en tres capas:

  1. CAPA CON GRADIENTE DE TEMPERATURA CONSTANTE. Entre 0 y 11000 metros geopotenciales tipo (mgp tipo), siendo el gradiente de temperatura +0,0065 ºC(mgp tipo. Las temperaturas y presiones a los niveles 0 y 11000 mgp tipo son, respectivamente, 288,15K y 216,65K, y 1013,25mb y 226,32 mb.

  2. CAPA ISOTÉRMICA. Desde los 11000 mgp tipo hasta los 20000 mgp tipo. La temperatura se considera constante e igual a 216,65K, y la presión es, respectivamente, de 226,32 mb y 54,75 mb. El gradiente de temperatura es 0ºC/mgp tipo.

  3. CAPA CON GRADIENTE DE TEMPERATURA CONSTANTE. Entre 20000 y 32000 mgp tipo. La presión a estas dos alturas es, respectivamente, 54,75mb y 8,68 mb. Las temperaturas a estas dos alturas son, respectivamente, 216,65K y 228,65K. El gradiente de temperatura es -0,001ºC/mgp tipo.

En los niveles altos la atmósfera tipo ha sido derivada de los sondeos realizados con cohetes. Arriba de la mesopausa en alrededor de 80 km, el peso molecular medio decrece con la altitud. En esta región es usada una escala molecular de temperatura. Esta es la temperatura cinética ordinaria con corrección aplicada para compensar el peso0 molecular que tiene el aire en estos niveles. Está dada por la expresión TxM0/M, donde M es el peso molecular en altitudes mas elevadas.

Nota: La OACI usa un metro geopotencial tipo de un valor igual a 9,80665 m2·s-1.

(Compendio de Meteorología.Meteoroología Física, B.J.Retallack. Ed oMM)

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* Nivel Medio del Mar

** En algunas ocasiones, en los tratados de Meteorología se usa el término mol para indicar un”kilogramo-mol”. Es por ello que aparece a veces como valor de R=8314.32 Jmol1K1R = 8314.32\space J \cdot mol^{-1} \cdot K^{-1}. En esta entrada hemos preferido usar el término mol para indicar “gramo-mol”. Por ello, el valor de R se ha tomado como 8314.32 Jkmol1K18314.32\space J\cdot kmol^{-1}\cdot K^{-1}, en donde “kmol” significa kilomol.

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