اتمسفر
هواپیما (Aircraft)
کلمه هواپیما را می‌توان این‌گونه تعریف کرد، وسیله‌ای که فقط زمانی که در هوا غوطه‌ور باشد می‌تواند پرواز کند.
وسیله‌های سبک‌تر از هوا مانند بالون‌های هوای گرم، هواپیماهای سبک‌تر از هوا (Aerostat) نامیده می‌شوند، درحالی‌که هواپیماهای سنگین‌تر که نیازمند حرکت نسبی بین هوا و سطوح بالابرنده خود هستند، هواپیماهای موتوری (Aerodyne) نامیده می‌شوند.
از بین هواپیماهای موتوری، هواپیمای دارای بال ثابت به‌طور عام هواپیما (Aeroplane) نامیده می‌شود. در کلمه aeroplane(هواپیما) واژه plane اشاره به mainplane ها دارد که معمولاً به‌عنوان بال‌ها شناخته می‌شود که در بین آمریکایی‌ها اغلب به‌عنوان پایدارکننده افقی (Horizontal Stabiliser) شناخته می‌شود. باله (Fin) یک هواپیما نیز یک plane است که آمریکایی‌ها آن را پایدارکننده عمودی (Vertical Stabiliser) می‌نامند؛ بنابراین، می‌بینید که plane در هنگام اشاره به هواپیما دارای یک معنای فنی خاص است، اما کلمه plane قطعاً به‌کل هواپیما اشاره ندارد. هرچند، یک aircraft کامل ممکن است، یک هواپیما نامیده شود. در گفتار روزمره شما اغلب اوقات در بین مردم در مورد “هواپیماهای مسافربری “و “هواپیماهای نظامی ” چیزهایی می‌شنوید، اما چون شما یک خلبان هستید، ممکن است استفاده از کلمات درست‌تر را انتخاب کنید؛ البته این‌یک انتخاب شخصی است.
هواپیماهای دارای بال چرخان درمجموع به‌عنوان بالگرد شناخته‌شده‌اند که از کلمه یونانی pteron به معنای بال و کلمه HELIOS یونانی به معنای “خورشید ” گرفته‌شده است که ممکن است تصور این بوده که یک بال چرخان نشان‌دهنده پرتوهای خورشید باشد.
در این کتاب که در مورد اصول پرواز است، ما باید فقط پرواز هواپیماها را در نظر بگیریم. در سراسر کتاب، کلمات aircraft و aeroplane به‌صورت مترادف استفاده خواهند شد.
ترکیب اتمسفر
گازهای اصلی
به این دلیل که حرکت نسبی هواپیما و هوا، نیروهای آئرودینامیکی را تولید می‌کند که یک هواپیما را قادر به پرواز می‌کند، به‌طور منطقی ممکن است که ما مطالعه خود در مورد اصول پرواز را با بررسی ماهیت اتمسفر زمین شروع کنیم.
اتمسفر، یک فضای گازی است که مانند اقیانوس عظیمی از هوا، زمین را احاطه کرده است. هواپیماهای سبک اکثراً توسط خلبان‌هایی که مدرک PPL دارند در کمتر از 10000 پا از اتمسفر پرواز می‌کنند، درحالی‌که جت‌های خطوط هوایی به‌طور منظم در ارتفاعات تا حدود 40000 پایی پرواز می‌کنند. عمق کل اتمسفر حدود 500 مایل (800 کیلومتر) محاسبه‌شده است که حدود 90 درصد از جرم هوا در کمتر از 50000 فوتی (9 مایل یا 15 کیلومتر) اتمسفر واقع‌شده است.
هوا در اتمسفر ما، عمدتاً از نیتروژن (78%) و اکسیژن (21%) تشکیل‌شده است. (شکل 2.1 را ببینید) یک درصد باقی‌مانده عمدتاً شامل آرگون و دی‌اکسید کربن، مقدار بسیار جزئی مونواکسید کربن، هلیم، متان، هیدروژن و اُزن است. این مخلوط گازهایی است که نه‌تنها باعث پرواز هواپیما می‌شود
| 1- چهار گاز اصلی که اتمسفر را تشکیل می دهند |
بلکه همچنین باعث می‌شود که هوا امکان ادامه حیات انسان‌ها را میسر کند و احتراق سوخت را جهت راه‌اندازی موتورهای پیستونی و موتورهای توربین گازی نیز امکان‌پذیر سازد.
بخارآب و رطوبت
هوای اتمسفری همچنین حاوی مقدار کمی بخارآب با مقدار در حال تغییر است. اندازه‌گیری مقدار بخارآب موجود در توده‌هوا، رطوبت (Humidity) نامیده می‌شود. متخصصان هواشناسی بهروش‌های مختلف رطوبت را تعیین می‌کنند: به‌عنوان‌مثال، جرم بخارآب در واحد حجم هوا (مثلاً 5 gm/m3) و یا جرم بخارآب در واحد جرم هوا (مثلاً 3 gm/kg). همان‌طور که گفتیم، هوای اتمسفری شامل بخارآب بسیار کمی است (هیچ‌وقت بیشتر از 4٪ حجمی نیست)، اما تأثیر این بخارآب به‌خصوص در آب‌وهوای ما قابل‌توجه است.
علیرغم حضور بخارآب در هوا، هوا به‌طورمعمول نامرئی است چراکه بخارآب می‌تواند به‌عنوان یک گاز نامرئی در هوا وجود داشته باشد. هر چه دمای هوا بیشتر باشد، آب بیشتری در هوا در حالت گازی می‌تواند نگه‌داشته شود. با کاهش دما، حرکت طبیعی مولکول‌های آب کند می‌شود و آب روی ناخالصی‌های میکروسکوپی هوا و سطوحی که با هوا در تماس‌اند، متراکم می‌شود. به همین دلیل است که شما می‌توانید در یک روز سردنفس خود را ببینید و به همین دلیل تنفس بر روی یک سطح شیشه‌ای سرد باعث می‌شود که شیشه مه‌گرفته شود و البته، دلیل تشکیل ابرها نیز همین موضوع است.
هنگامی‌که هوا دیگر نمی‌تواند بخارآب بیشتری را در خود نگه دارد گفته می‌شود که هوا به نقطه اشباع (Saturation Point) خود رسیده است. دمای هوا در نقطه اشباع آن که دمای هوایی است که در آن بخارآب به شکل آب متراکم می‌شود، نقطه شبنم (Dew Point) نامیده می‌شود. هرچه بخارآب بیشتری که در هوا وجود داشته باشد، نقطه شبنم بالاتر خواهد بود.
شکل 2.2: هوا معمولاً غیرقابل رؤیت است، اما هنگامی‌که بخارآب موجود در هوا متراکم می‌شود، هوا به شکل ابر قابل‌مشاهده است.
و البته، در سطح زمین، به‌عنوان‌مثال در یک پایگاه هوایی، به ازای مقدار مشخص بخارآب، هرچه نقطه شبنم، به دمای واقعی هوا نزدیک‌تر باشد، خطر رسیدن به نقطه اشباع بیشتر خواهد بود که باعث می‌شود میعان اتفاق بیافتد و ایجاد مه (Fog) و دِمِه (Mist) را به دنبال خواهد داشت.
حتی هوای اشباع‌نشده که تحت هر اثری در اتمسفر بالا می‌رود، سرد خواهد شد و با کاهش دمایش به‌اندازه کافی، درنهایت به نقطه اشباع خواهد رسید. در نقطه اشباع، ابر تشکیل می‌شود. دمه و مه، البته، تنها مواردی از ابرهای سطح پایین هستند. دمه زمانی وجود دارد که دید 1000 متر یا بیشتر باشد. مه زمانی وجود دارد که دید کمتر از 1000 متر باشد.
شما اغلب اصطلاح رطوبت نسبی (Relative Humidity) را که در حوزه هوانوردی استفاده می‌شود شنیده‌اید. رطوبت نسبی بیانی از نسبت مقدار بخارآب موجود در هوا به مقدار بخارآبی است که در دمای داده‌شده می‌تواند در هوا “نگه‌داشته شود “. وقتی‌که دمای هوا تا نقطه شبنم کاهش می‌یابد، رطوبت نسبی 100٪ خواهد شد. سپس هوا، اشباع‌شده و بخارآب متراکم خواهد شد و از حالت گازی به حالت مایع تغییر می‌کند.
در فشار برابر، بخارآب سبک‌تر از همان حجم هوای خشک است؛ بنابراین، برای یک دما و فشار داده‌شده، مخلوطی از هوا و بخارآب وقتی مقدار بخارآب زیاد باشد نسبت به وقتی‌که بخارآب کمتر باشد چگالی کمتری خواهد داشت (شکل 2.3 را ببینید).
شکل 3 – هوای مرطوب چگالی کمتری نسبت به هوای خشک دارد.
فشار هوا و چگالی هوا
اتمسفر برای اولین بارزمانی تشکیل شد که گازهای آن بیش از 4 میلیارد سال پیش در طول شکل‌گیری زمین، از زمین آزاد شدند. گازهای که در حال حاضر هوای اتمسفر ما را تشکیل می‌دهند، توسط نیروی گرانش زمین، در فضا باقی‌مانده‌اند، بنابراین، در طول یک دوره نامعلومی از زمان، مولکول‌های هوا برای پوشش تمام سطح سیاره ما، منتشرشده‌اند. نیروی گرانشی بین اجسام با افزایش جرم اجسام بیشتر می‌شود، اما هرچقدر که فاصله بین اشیاء افزایش می‌یابد، نیروی گرانشی ضعیف‌تر می‌شود؛ بنابراین بسیاری از مولکول‌های بسیار کوچک هوا در تماس با سطح زمین نگه‌داشته می‌شوند نسبت به آن‌هایی که در ارتفاعات بالاتر اتمسفر وجود دارند (نیروی گرانش زمین نسبت به آن‌ها کمتر می‌شود اما از بین نمی‌رود). این واقعیت که بیان شد و این حقیقت که هوا در نزدیکی سطح زمین توسط وزن توده‌هوای روی آن، فشرده‌شده است، آن به این معنی است که فشار هوا (Air Pressure) و چگالی هوا (Air Density) در نزدیکی سطح زمین بیشترین مقدار رادارند و با افزایش ارتفاع، کاهش می‌یابند.
یک مثال مفید در مورد تغییرات فشار و چگالی با تغییر ارتفاع، در نظر گرفتن بلوک‌های فوم لاستیکی انباشته‌شده بر بالای یکدیگر است. اگر ما هرکدام از بلوک‌ها را به‌طور جداگانه در نظر بگیریم، ما می‌توانیم ببینیم که آن‌ها توسط یک مقدار که متناسب با تعداد و وزن بلوک‌های بالای آن است، فشرده‌شده‌اند و حداکثر فشرده‌سازی به پایین‌ترین بلوک اعمال می‌شود. به‌طور مشابه، فشار هوا و چگالی هوا در سطح زمین، در بالاترین مقدار خود می‌باشند.) نگاه کنید به شکل 2.4).
شکل 2.4: چگالی و فشار هوا با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد.
چگالی هوا اشاره به تعداد مولکول‌های هوای موجود در یک حجم معین از هوا دارد و به‌صورت جرم در واحد حجم اندازه‌گیری می‌شود. واحد استاندارد چگالی هوا، کیلوگرم در هر مترمکعب است. هرچه فشار بیشتری بر حجم معین از هوا اعمال شود، تعداد مولکول‌های هوایی که در آن حجم معین، می‌توانند وجود داشته باشند بیشتر است. درنتیجه، چگالی هوا به‌طور مستقیم با فشار متناسب است. هنگامی‌که یک جرم معین از هوا در فشار ثابت گرم می‌شود، هوا منبسط می‌شود و حجم آن افزایش می‌یابد. با افزایش حجم، مولکول‌های هوا در داخل یک فضای بزرگ‌تر پخش می‌شوند و درنتیجه، جرم در واحد حجم هوا (که چگالی هوا است) کاهش می‌یابد. پس چگالی هوا با دما رابطه معکوس دارد به این صورت که با افزایش دما، چگالی هوا کاهش می‌یابد.
به‌طورکلی، عملکرد موتور و پرواز با کاهش چگالی هوا کاهش می‌یابد، به همین دلیل است که خلبانان در فرودگاه‌هایی که “گرم و مرتفع ” هستند، به‌عنوان‌مثال در قاره آفریقا، باید بسیار مراقب محاسبات عملکرد [هواپیمای] خود باشند.
با افزایش ارتفاع، فشار و دما کاهش می‌یابند. اگرچه کاهش فشار باعث کاهش چگالی می‌شود درحالی‌که کاهش دما باعث افزایش چگالی می‌شود، اما اثر کاهش فشار بر روی چگالی هوا بیشتر است.
چگالی هوا از اهمیت قابل‌توجهی در اندازه‌گیری عملکرد هواپیما دارد. نیروی بالابرنده، سقف پرواز سرویس و سرعت سیر هوایی نشان داده‌شده (IAS )، همه به چگالی هوا بستگی دارند. اگر چگالی هوا کم باشد، نه‌تنها نیروی بالابرنده‌ی تولیدشده توسط بال‌ها برای هر سرعت هوایی واقعی (TAS) داده‌شده‌ای، کمتر است بلکه قدرت خروجی موتور نیز همچنین پایین‌تر خواهد بود. درنتیجه، در شرایط چگالی کم در یک پایگاه هوایی (به‌عنوان‌مثال پایگاه هوایی با دمای بالا و ارتفاع بالا)، بلند شدن یک هواپیما به ازای هر جرم مشخص، موقع بلند شدن به دویدن بیشتری [در باند] نیاز دارد.
فشار توصیفی از نیرویی است که به یک سطح تماس وارد می‌شود. فشار به‌عنوان “نیرو در واحد سطح ” تعریف‌شده است. در مبانی پرواز، فشار اعمال‌شده توسط اتمسفر بر روی اشیاء غوطه‌ور [موجود] در آن، هنگامی‌که نه در هوا هستند و نه جسم در حال حرکت است، به‌عنوان فشار اتمسفری یا فشار استاتیک شناخته‌شده است. واحد استاندارد فشار، نیوتون بر مترمربع است، اما در اصول علم پرواز شما به‌ندرت (اگر نگوییم هرگز) فشار را با این واحد مشاهده خواهید کرد. در بریتانیا و به‌خصوص در ایالات‌متحده، هنوز هم ممکن است به‌طورکلی، فشار به‌صورت پوند بر اینچ مربع اعلام شود. در مهندسی، اغلب از واحدهای بار و یا میلی بار و همچنین پاسکال یا هکتوپاسکال استفاده می‌شود. میلی بار و هکتوپاسکال در هواشناسی و ارتفاع‌سنجی نیز استفاده می‌شوند. در ایالات‌متحده، اینچ جیوه واحد فشار در ارتفاع‌سنجی است؛ مانند چگالی هوا، فشار اتمسفری (فشار استاتیک) نیز با افزایش ارتفاع، کاهش می‌یابد.
به دلایلی که شما در هواشناسی یاد خواهید گرفت، فشار جوی اعمال‌شده به سطح زمین، روزبه‌روز تغییر می‌کند، اما فشار اتمسفر در سطح دریا برابر با 100000 نیوتن در مترمربع، 1 بار، 1000 میلی بار، 1000 هکتوپاسکال، 14.7 پوند بر اینچ مربع یا 30 اینچ جیوه است.
فشار جو در تمام جهات عمل می‌کند و در هر اینچ مربع از هر جسم معلق در آن اعمال می‌شود. (نگاه کنید به شکل 2.5) به‌عنوان‌مثال، یک انسان 6 فوتی (1.83 متری) بر روی سطح زمین، درمجموع بیش از ده تن فشار تحمل می‌کند. البته، معادل اعمال یک نیروی 14.7 پوندی (نیروی6.7 کیلوگرمی) در هر اینچ مربع از سطح بدن او است؛ اما باوجوداین واقعیت که فشار جو بر روی سطح زمین بسیار زیاد است، ما متوجه این فشار نمی‌شویم، چراکه فشار در داخل بدن ما خودبه‌خود با این فشار جو به توازن می‌رسد؛ اما هنگامی‌که فشار در داخل جسم توخالی کمتر از فشار جوی باشد، اختلاف در فشار تنها می‌تواند با مقاومت ساختار جسم تحمل شود. همه شما احتمالاً در دروس فیزیک مدرسه شاهد این بوده‌اید که درصورتی‌که هوای داخل یک قوطی خالی از بین رود (شرایط خلأ ایجاد شود)، قوطی مچاله خواهد شد.
شکل 2.5: فشار اتمسفری در تمام جهات عمل می‌کند.
ما می‌بینیم که هوا دارای جرم است و نیروی گرانشی که به این جرم اعمال می‌شود به هوا وزن می‌دهد که به همین دلیل است که اتمسفر ما بر روی اشیاء غوطه‌ور [موجود] در آن فشار وارد می‌کند و به همین دلیل فشار و چگالی هوا در ارتفاعات کاهش می‌یابد. همان‌طور که شما در فصل‌های بعدی یاد خواهید گرفت، این خصوصیات هوا است که هواپیماها را قادر به پرواز می‌کند.همان‌طور که شما در این کتاب در مورد هواپیما (عمومی) یاد می‌گیرد، تغییرات در فشار و چگالی هوا، همراه با تغییرات در رطوبت، تأثیر قابل‌توجهی در عملکرد هواپیما و عملکرد آلات دقیق پروازی دارند.
دمای اتمسفر
دمای هوای اتمسفری نیز مانند چگالی هوا و فشار اتمسفر، با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد. هوا به‌طور مستقیم توسط خورشید گرم نمی‌شود. تشعشعات امواج کوتاه خورشید بدون اینکه گرمایش توسط هوا جذب شود، از درون اتمسفر عبور می‌کنند. بااین‌حال، این سطح زمین است که توسط تابش خورشید گرم می‌شود و زمین است که با هدایت (conduction)، همرفت (convection) و تابش امواج بلند، باعث گرم شدن هوای نزدیک به سطح زمین می‌شود. جای تعجب ندارد که پایین‌ترین لایه هوای اتمسفری به علت نزدیکی آن به سطح زمین گرم می‌شود و در این لایه با افزایش ارتفاع، کاهش واضح و ثابتی در درجه حرارت رخ می‌دهد. (شکل 2.7 را ببینید.) پایین‌ترین لایه اتمسفر به‌عنوان تروپوسفر (Troposphere) شناخته‌شده است که از کلمه یونانی tropos به معنی مخلوط کردن و یا تبدیل گرفته‌شده است که بدون شک به این واقعیت اشاره دارد که تغییرات دما و فشار در تروپوسفر باعث تلاقی و مخلوط شدن هوا می‌شود که آب‌وهوای ما را به وجود می‌آورد. تقریباً همه آب‌وهوای زمین در تروپوسفر رخ می‌دهد، بنابراین اگر شما در یک هواپیمای مسافربری در حال پرواز در یک مسیر اروپایی و در ارتفاع 38000 پایی هستید، شما درواقع، به‌احتمال‌قوی در بالای محدوده آب‌وهوایی در حال پرواز هستید.تروپوسفر از سطح زمین تا حدود 50000 پا روی خط استوا، 25000 فوت روی قطب‌ها و در حدود 36000 فوت در اواسط عرض‌های جغرافیایی بالا می‌رود. تروپوسفر تقریباً شامل 75 درصد از جرم کل اتمسفر و همه‌ی بخارآب موجود در اتمسفر است.
شکل 2.6: لایه‌های مختلف اتمسفر، با ارتفاع تقریبی در مقیاس کیلومتر. (یک کیلومتر برابر 3281 فوت است)
مرز بین تروپوسفر و لایه بالایی آن، یعنی استراتوسفر، تروپوپاوز (Tropopause) نامیده شده است. در تروپوپاوز، درجه حرارت در حدود سانتی‌گراد ( فارنهایت) است و این درجه حرارت تا ارتفاع حدود 18 مایل یا 35 کیلومتر، ثابت باقی می‌ماند. در ارتفاعات بیشتر از آن، دما دوباره شروع به افزایش می‌کند؛ اما 18 مایل بلندی، 95000 فوت است، بنابراین مطالعه ما در مورد تغییرات درجه حرارت در این ارتفاع به پایان خواهد رسید و مناطق بالاتر را به عهده فضانوردان می‌گذاریم.
اتمسفر و پرواز
در مطالعه خود از اصول پرواز می‌بایست نکات مهمی را درباره ویژگی‌های فیزیکی اتمسفر به خاطر بسپارید. اینکه هوا دارای جرم است و نیز اینکه فشار، چگالی، دما و رطوبت نسبی هوا بسته به شرایط تغییر می‌کند. ویژگی دیگر هوا که در اصول پرواز اهمیت دارد ویسکوزیته آن است. ویسکوزیته هوا معیاری از مقاومت آن در برابر جریان است. علت این مقاومت نوعی اصطکاک درونی میان مولکول‌های هوا در حین حرکت نسبت به یکدیگر است. ویسکوزیته یک سیال را غالباً با رقیق یا غلیظ بودن آن توصیف می‌کنیم. هوا و آب ویسکوزیته پایینی دارند و می‌توان به آن‌ها رقیق گفت. درحالی‌که ملاس [شیره قند] یا قیر ویسکوزیته بالایی داشته و سیال‌هایی غلیظ به شمار می‌روند. بنا بر آنچه گفتیم ویسکوزیته هوا پایین است، بااین‌حال هوا بی‌شک ویسکوزیته ای قابل‌اندازه‌گیری دارد و این ویسکوزیته بر هواپیمای در حال پرواز اثراتی می‌گذارد.
اتمسفر استاندارد ایکائو (ISA)
تغییرات فشار، چگالی و درجه حرارت هوا و رطوبت در محدوده اتمسفر تا حد زیادی روی عملکرد هواپیمای در حال پرواز و همچنین خوانش های آلات دقیق پروازی، تأثیر می‌گذارد. البته در اتمسفر واقعی، این خواص به‌طور مداوم با ارتفاع و باگذشت زمان و از جایی به‌جای دیگر در حال تغییرند؛ بنابراین، متخصصان آئرودینامیک، تولیدکنندگان هواپیما و مهندسان هواپیما ممکن است مجموعه‌ای از مقادیر استاندارد برای فشار، دما چگالی و غیره برای اندازه‌گیری عملکرد هواپیما و کالیبره کردن دستگاه‌ها داشته باشند که در سال 1964 به‌عنوان اتمسفر استاندارد توسط سازمان بین‌المللی هوانوردی غیرنظامی (ICAO) تعریف‌شده است. اتمسفر استاندارد ایکائو که به‌طورکلی توسط حروف اختصاری ISA شناخته‌شده است، نشان‌دهنده تغییرات استاندارد فشار، دما، چگالی و ویسکوزیته، نسبت به ارتفاع است. ISA، به‌عنوان یک مرجع استاندارد بین‌المللی عمل می‌کند به‌طوری‌که در هنگام اندازه‌گیری عملکرد هواپیما و کالیبراسیون دستگاه‌ها، هر کس می‌تواند مطمئن باشد که در حال کار با مجموعه‌ای مشابه از شرایط جوی است.
اتمسفر استاندارد ایکائو، با مقادیر قابل‌توجه خود برای تغییرات دما، فشار و چگالی نسبت به ارتفاع، در شکل 2.7 نشان داده‌شده است. متوسط فشار هوا در سطح دریا در اتمسفر استاندارد ایکائو (که ازاین‌پس برای این مقادیر، به ISA مراجعه خواهیم کرد) 1013.2 میلی بار (1013.2 هکتوپاسکال) یا 29.92 اینچ جیوه است. دمای ISA در سطح متوسط دریا 15 درجه سانتی‌گراد است. در ISA، برای هر 1000 فوت افزایش ارتفاع، دما در حدود 2 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.
شکل 2.7: اتمسفر استاندارد ایکائو
هرکدام از مقادیر فشار، چگالی و دمای اتمسفر ارائه‌شده در این کتاب از مقادیر ISA خواهد بود. هرچند که مهم است که شما به یاد داشته باشید که مقادیر واقعی برای فشار، چگالی و دمای اتمسفر، به‌ناچار نسبت به مقادیر ISA متفاوت هستند (احتمال اینکه مقادیر واقعی، همان مقادیری باشند که در ذکرشده است، بسیار ناچیز است). درنتیجه، کالیبراسیون آلات دقیق پرواز، مانند ارتفاع‌سنج و نشانگر سرعت هوایی و همچنین آمار و ارقام تولیدکنندگان از عملکرد هواپیما، با فرض اینکه هواپیما در شرایط ISA در حال پرواز است، بسیار مهم است، همان‌طور که زمان خواندن ابزار و اندازه‌گیری عملکرد هواپیما، در یک پرواز واقعی، خلبانان و مهندسین، اثر انحرافات اتمسفر از شرایط ISA را نسبت به اطلاعاتی که خوانده‌اند، به‌خوبی درک می‌کنند. موضوع انحرافات ISA با جزئیات آن در کتب هواشناسی و هواپیما (عمومی) در این سری موردبررسی قرارگرفته است.
فشار سطح دریا ISA 1013.2 میلی بار همچنین همان تنظیمات ارتفاع‌سنجی است که یک خلبان وقتی ارتفاعش را بر اساس سطح پرواز (Flight Level) می‌خواند، انتخاب می‌کند. سطح پرواز (Flight Level) به‌عنوان ارتفاعات فشار (Pressure Altitude) نیز شناخته‌شده است.
اندازه‌گیری دما
قبل از اینکه ما نگاه اجمالی‌مان را در مورد اتمسفر پایان دهیم، یکی از مشاهداتی که باید بیشتر به آن توجه شود، اندازه‌گیری دما است.
واحد استاندارد اندازه‌گیری دما در جهان هوانوردی، در خارج از ایالات‌متحده، درجه سلسیوس (قبلاً سانتی‌گراد گفته می‌شد) است. بااین‌حال تا دهه 1960، مقیاس فارنهایت، مقیاس اولیه اندازه‌گیری دما برای مقاصد غیرعلمی در اکثر کشورهای انگلیسی‌زبان بود. درنتیجه، شما درجه فارنهایت را اغلب در ایالات‌متحده و گاهی اوقات در بریتانیا مشاهده خواهید کرد؛ بنابراین، هرچند گزارش‌ها و پیش‌بینی‌های هواشناسی، درجه حرارت را به‌صورت درجه سلسیوس ذکر می‌کنند، یادگیری تبدیل این دو مقیاس به همدیگر، هنوز هم مفید است.
در درجه فارنهایت، انجماد آب در 32°F و جوش آب در 212°F است؛ در درجه سلسیوس، 0°C نقطه انجماد آب و 100°C نقطه‌جوش آب است؛ پس در مقیاس فارنهایت 180 درجه اختلاف بین نقاط جوش و انجماد آب وجود دارد، درحالی‌که در مقیاس سلسیوس 100 ° اختلاف وجود دارد، بنابراین، یک درجه فارنهایت یک درجه سلسیوس است (. فرمول‌های تبدیل یک مقیاس به مقیاس دیگر عبارت‌اند از:
