El siguiente experimento de medición de la variación de la Presión y la Temperatura en la atmósfera con la altitud tiene un modelo teórico, con antecedentes históricos a principios del pasado siglo, ambos descritos ya por el autor en esta misma Web.

Modelo Teórico.

Historia.

1. Realización del Experimento:

El pasado día 1 de Mayo de 2001, el grupo quedó en una planicie cerca de la Universidad.

El Club de Cometas Comevientos de Madrid, nos dejó una cometa tipo Rokaku de 180 cm de altura y 150 cm de envergadura.

La CBL y los sensores de presión, temperatura y humedad relativa fueron colocados en una redecilla, formando la "Sonda Aérea", tal como se muestra en la figura.

Tras comprobar las condiciones meteorológicas y el vuelo de la cometa se procedió a atar bien la "Sonda Aérea" al hilo de la cometa, no queríamos que cayera:

Luego procedimos a programar la sonda: Y a volar:

Habíamos programado la CBL, para que nos tomara un juego de datos cada minuto durante una hora, pero dadas los condiciones de viento, se hizo bajar la cometa en el segundo 2400.

Durante la ascensión se realizaron tres medidas de altura por el método geométrico del cuadrante.

2. Condiciones del Experimento:

Hora de Inicio: 10:35.
Hora de finalización: 11:15.
Emplazamiento: Polígono de Rabasa (Alicante)
Coordenadas UTM:
X = 717,500
Y = 4251,200
Cota : Z = 87 m
Condiciones meterológicas al inicio:
-Viento: Dirección: 180º S, Velocidad: 5 Km/h
-Temperatura: 17,18 ºC
-Presión atmosférica: 748,81 mm de Hg
-Humedad Relativa: 46,92 %
Condiciones meterológicas al finalizar:
-Viento: Dirección: 180º S, Velocidad: 5 Km/h
-Temperatura 17,77 ºC
-Presión atmosférica 748,81 mm de Hg
-Humedad Relativa 41,21%

3. Datos del Experimento:

Datos registrados por la CBL

Tiempo (s)	Temperatura (º C)	Presión Atm. (mm de Hg)	Humedad Relativa (%)
0	17,18	748,81	46,92
60	17,18	748,81	43,79
120	16,59	748,81	43,05
180	15,15	747,83	42,31
240	15,15	747,50	43,42
300	15,51	748,16	46,18
360	15,63	744,55	46,00
420	15,03	744,23	46,55
480	14,66	744,88	47,10
540	14,30	743,57	47,47
600	14,18	743,90	48,57
660	14,30	743,57	49,68
720	14,91	745,21	49,68
780	15,27	743,57	49,13
840	15,03	743,90	49,13
900	14,42	742,92	47,28
960	14,30	741,93	49,49
1020	14,06	741,28	49,49
1080	15,87	741,93	50,78
1140	14,91	741,28	48,57
1200	15,03	742,59	48,21
1260	16,35	742,26	47,47
1320	15,03	740,95	47,28
1380	16,47	742,92	45,26
1440	15,63	743,90	42,50
1500	14,79	742,26	43,97
1560	15,27	742,92	45,44
1620	15,99	741,61	44,15
1680	14,54	740,95	45,26
1740	14,66	741,93	47,10
1800	14,66	745,54	47,10
1860	15,99	744,88	47,65
1920	15,51	745,87	45,81
1980	15,99	743,90	44,89
2040	16,71	746,52	43,05
2100	16,95	749,14	43,42
2160	18,01	748,81	42,50
2220	16,95	749,14	42,13
2280	18,95	748,81	42,68
2340	17,54	748,49	40,84
2400	17,77	748,81	41,21
2460	19,18	748,81	40,10
2520	18,36	748,81	41,21
2580	18,95	748,81	40,65
2640	18,71	748,81	36,97
2700	20,46	748,49	38,26
2760	20,69	747,83	36,60
2820	21,73	748,16	34,03
2880	21,27	748,16	33,66
2940	19,76	748,16	32,37
3000	19,18	748,49	33,29
3060	18,48	748,16	32,74
3120	18,48	748,16	32,55
3180	17,77	748,16	34,21
3240	17,54	748,16	36,42
3300	17,77	747,83	36,05
3360	18,48	748,16	35,50
3420	18,13	748,16	32,55
3480	17,42	747,83	31,82
3540	17,77	747,83	34,39
3600	17,77	747,83	34,39

Estos datos representados gráficamente:



Aplicando las fórmulas borométricas obtenemos las siguientes alturas:
 

Tiempo	Presión Atmosferica	Temp. Media (º K)	Altitud (7) (m)	Altitud (8) (m)
0	748,81	290,33	0,00	0,00
60	748,81	290,33	0,00	0,00
120	748,81	290,04	0,00	0,00
180	747,83	289,32	11,09	11,10
240	747,50	289,32	14,79	14,81
300	748,16	289,50	7,38	7,39
360	744,55	289,56	48,30	48,35
420	744,23	289,26	51,97	52,02
480	744,88	289,07	44,49	44,54
540	743,57	288,89	59,35	59,41
600	743,90	288,83	55,61	55,67
660	743,57	288,89	59,35	59,41
720	745,21	289,20	40,79	40,83
780	743,57	289,38	59,45	59,51
840	743,90	289,26	55,69	55,75
900	742,92	288,95	66,81	66,88
960	741,93	288,89	77,99	78,07
1020	741,28	288,77	85,42	85,51
1080	741,93	289,68	78,20	78,29
1140	741,28	289,20	85,55	85,64
1200	742,59	289,26	70,62	70,70
1260	742,26	289,92	74,52	74,60
1320	740,95	289,26	89,31	89,41
1380	742,92	289,98	67,05	67,12
1440	743,90	289,56	55,75	55,81
1500	742,26	289,14	74,32	74,40
1560	742,92	289,38	66,91	66,98
1620	741,61	289,74	81,96	82,05
1680	740,95	289,01	89,24	89,33
1740	741,93	289,07	78,04	78,12
1800	745,54	289,07	37,06	37,10
1860	744,88	289,74	44,60	44,64
1920	745,87	289,50	33,39	33,42
1980	743,90	289,74	55,78	55,84
2040	746,52	290,10	26,00	26,03
2100	749,14	290,22	0,00	0,00
2160	748,81	290,75	0,00	0,00
2220	749,14	290,22	0,00	0,00
2280	748,81	291,22	0,00	0,00
2340	748,49	290,51	3,69	3,69
2400	748,81	290,63	0,00	0,00

La altitud en función del tiempo da:

4. Análisis de los Resultados, Comentarios y Conclusiones:

Los datos experimentales obtenidos de la variación de la presión atmosférica con respecto a la altura se representa en el gráfico:

La forma de la curva del gráfico experimental coincide con la que predice el modelo teórico como se muestra en los gráficos de la página 20, dentro del rango de altura en que se han realizado las mediciones de presión atmosférica.

El modelo teórico predice que la presión atmosférica disminuye exponencialmente con la altura cuando se mantiene constante la temperatura de la atmósfera y la aceleración de gravedad, como se muestra en la ecuación [ 9] de la página 25. Este decrecimiento predicho por el modelo teórico para los primeros 500 metros de una atmósfera estándar se confunde con un decrecimiento lineal.

No se pudo obtener datos experimentales para alturas mayores de 90 metros debido a que se usó una cometa como medio de transporte de la CBL y las sondas, por las condiciones del día y propias del cometa no se lograron datos a alturas mayores.

Al extrapolar la curva del gráfico experimental podemos ver que el decrecimiento tiende a ser una exponencial. Para concluir, teniendo en cuenta todas las condiciones en que se realizó el experimento, la gráfica experimental confirma bastante bien el modelo teórico.

Los datos experimentales obtenidos de la variación de la temperatura de la atmósfera con respecto a la altura se representa en el gráfico:

En este caso el modelo teórico predice que la temperatura absoluta de la atmósfera disminuye linealmente con la altura, como se muestra en la ecuación [ 5.a] de la página 19. El gráfico experimental no señala un decrecimiento lineal, esto se debe a varios factores:

Las mediciones se realizaron a alturas muy pequeñas, de acuerdo a las predicciones teóricas, la temperatura disminuye en 6,5º por kilometro.

A fuerte viento y al día que estaba parcialmente nublado, y A movimiento de la cometa que subía y luego bajaba en forma brusca debido a las condiciones del tiempo.

En definitiva, a partir de los datos experimentales de la temperatura vs altura no podemos sacar ninguna conclusión interesante ni aceptar o rechazar el modelo teórico.