Atmosfera standard internazionale ICAO

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L'Atmosfera Standard Internazionale ICAO[1], è un'atmosfera ideale le cui caratteristiche fisiche sono state stabilite dall'ICAO, sulla medesima base dell'atmosfera standard (ISA - International Standard Atmosphere) definita dall'Organizzazione Internazionale per le Standardizzazioni (ISO)[2] ; si basa su rilevazioni effettuate negli USA, quindi è più corretta intorno ai 45° di latitudine.

L'utilizzo di tale ambiente ideale risulta utile nelle scienze applicate per calcolare e paragonare rendimenti e prestazioni degli aeromobili, per calibrare gli strumenti di navigazione e di misura, per collaudare apparecchiature, in condizioni standardizzate.

Dire ad esempio che la velocità del suono nell'aria è pari a circa 340 m/s (1224 km/h) non ha senso, in quanto essa varia con la temperatura (in particolare varia proporzionalmente alla radice quadrata della temperatura assoluta), e quindi con la quota, essendo le variabili termodinamiche variabili con essa. In conseguenza di ciò, anche dire che la velocità del suono al livello medio del mare è pari a circa 1224 km/h non è corretto, in quanto non sono specificate le condizioni dell'aria che possono influire sulla velocità del suono, ovvero, in primo luogo, la temperatura.

Dire, però, che la velocità del suono è circa 1224 km/h al livello del mare in atmosfera standard internazionale ICAO ha, invece, un significato preciso e chiaramente identificabile, in quanto in tal caso sono ben note e fissate le grandezze termodinamiche a cui ci si riferisce.

Caratteristiche dell'Atmosfera Standard[modifica | modifica sorgente]

Le caratteristiche dell'Atmosfera Standard Internazionale ICAO seguono un modello ideale dell'atmosfera media reale, considerata ad una latitudine di 45°:

  • Aria secca (umidità relativa: 0%) e priva di impurità;
  • Pressione atmosferica al livello medio del mare: 1 atm = 101325 Pa = 1013,25 hPa;
  • Temperatura al livello medio del mare: 15 °C, ovvero 288,15 K in termini di Temperatura assoluta;
  • Densità dell'aria al livello medio del mare: 1,225 kg/m³.
  • Gradiente barico verticale: −1 hPa ogni 27 ft di altitudine. In realtà tale valore può assumersi valido solo fino a 3-4000 piedi, in quanto la variazione non segue una legge lineare [3];
  • Gradiente termico verticale:
-6,5 °C ogni 1000 m di altitudine fino a 11000 m;
nullo da 11000 a 20000 m di altitudine;
irregolare oltre i 20000 m di altitudine.

Sulla base di questo, vengono stilate delle tabelle contenenti le caratteristiche dell'aria standard a diverse altezze

Proprietà dell'Atmosfera Standard Standard Atmosphere 1976
Altitudine (geometrica, m) Temperatura assoluta (K) Pressione (hPa) Densità (kg/m³) Viscosità dinamica (Pa·s) Velocità
del
suono (m/s)
0 288.15 1013.25 1.2250 1.79×10−5 340.29
1000 281.65 898.76 1.1117 1.76×10−5 336.44
5000 255.68 540.48 0.7364 1.63×10−5 320.55
10000 223.25 265.00 0.4135 1.46×10−5 299.53
15000 216.65 121.11 0.1947 1.42×10−5 295.07
20000 216.65 54.69 0.088 1.42×10−5 295.07
25000 221.55 25.49 0.039 1.45×10−5 298.39

Equazioni costitutive[modifica | modifica sorgente]

L'atmosfera standard può essere rappresentata da tre equazioni:

P=ρRT

dP=-ρgdz

dT=T(z=0)+az

La prima rappresenta l'equazione dei gas perfetti, la seconda l'equilibrio idrostatico e l'ultima il gradiente di temperatura.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ International Civil Aviation Organization, Manual of the ICAO Standard Atmosphere (extended to 80 kilometres (262 500 feet)), Doc 7488-CD, Third Edition, 1993, ISBN 92-9194-004-6.
  2. ^ International Organization for Standardization, Standard Atmosphere, ISO 2533:1975, 1975.
  3. ^ Gyatt, Graham: "The Standard Atmosphere". A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]