Schmidt-Appleman-Criterion (SAC)                                                                                                
This file: https://purl.org/aero/SAC                                                                                                    
        Magnus-Equation                                                                                            
a_w 611.2 Pa  
 
                                                                                             
b_w 17.62                                                                                                    
c_w 243.12 °C                                                                                                  
a_i 611.2 Pa                      
                                                         
b_i 22.46                                                                                  
c_i 272.62 °C                                                                                
        https://de.wikipedia.org/wiki/Sättigungsdampfdruck#Berechnung_des_Sättigungsdampfdrucks_von_Wasser_über_die_Magnus-Formel                                                          
        https://en.wikipedia.org/wiki/Vapour_pressure_of_water contains also alternative equations                                                              
t -43.936 °C   No contrail above this temperatur                                                                        
E_w' 1.354 Pa/°C                                                                                
E_w' - G 7.65692E-07 Pa/°C   <= drive to Zero with the Solver (settings on the right)   = a_w*b_w*c_w*EXP(b_w*t/(c_w+t))/(c_w+t)^2-G                                                            
E_w 12.54 Pa             = a_w*EXP(b_w*t/(c_w+t))                                                              
E_i 8.17 Pa             = a_i*EXP(b_i*t/(c_i+t))                                                                
                                                                                     
L 1.9812E-03 °C/ft                                                                                
t_0 15.0 °C                                                                                
k_a 6.8756E-06 1/ft   Constants of the ISA, Scholz                                                                          
k_b 4.8063E-05 1/ft                                                                                
k_exp 5.25588                                                                                  
H_T 36089 ft                                                                                
p_0 101315 Pa                                                                                
p_T 22632 Pa                                                                                
                                                                                     
H 40000 ft   Input of the flight altitude                                                                          
                                                                                     
p 18754 Pa   Pressure from the ISA, Scholz     = WENN(H<H_T;p_0*(1-k_a*H)^k_exp;p_T*EXP(-k_b*(H-H_T)))                                                          
      Kerosine:                                                                                                
EI_H2O 1.25   1.25 Data for the fuel                                                                                            
c_p 1004 J/(kgK) 1004
                                                                                           
eps 0.622   0.622   GIERENS, Klaus, et al.,2008. A Review of Various Strategies for Contrail Avoidance. In: OASC, vol.2, pp. 1-7.                                                                        
Q 4.30E+07 J/kg 4.30E+07   https://doi.org/10.2174/1874282300802010001                                                                                  
eta 0.35   0.35                                                                                            
                                                                                                   
G 1.354 Pa/°C   = EI_H2O*p*c_p/(eps*Q*(1-eta))                                                                                          
t_Schumann -43.47 °C   = -46+9,43*LN(G-0,053)+0,72*(LN(G-0,053))^2 Approximate equation from Schumann 1996 (https://elib.dlr.de/32128), Schumann 2000 (https://elib.dlr.de/9281)                                                                      
t_Scholz -43.86     = a_SLZ*LN(G)^2+b_SLZ*LN(G)+c_SLZ   See on Tab "t_SAC". Parameters are similar to those from Schumann.                                                                            
G0 72.0 Pa   = E_w-G*t                                                                                              
f(t) 12.54 Pa   = G*t+G0                                                                                              
f(t)=E_w(t) ? true     Check of calculation must be "true"!                                                                                          
         
                                                                         
t E_w E_i G*t+G0 phi = E_i/E_w                                                                          
-60 1.901 1.080 -9.21 56.8%                                                                          
-59 2.158 1.236 -7.86 57.3%                                                                          
-58 2.447 1.413 -6.50 57.7%                                                                          
-57 2.771 1.613 -5.15 58.2%                                                                          
-56 3.134 1.839 -3.79 58.7%                                                                          
-55 3.539 2.094 -2.44 59.2%                                                                          
-54 3.992 2.381 -1.09 59.7%                                                                          
-53 4.497 2.705 0.27 60.2%                                                                          
-52 5.060 3.070 1.62 60.7%                                                                          
-51 5.686 3.479 2.98 61.2%                                                                          
-50 6.382 3.939 4.33 61.7%                                                                          
-49 7.155 4.455 5.68 62.3%                                                                          
-48 8.011 5.032 7.04 62.8%                                                                          
-47 8.960 5.678 8.39 63.4%                                                                          
-46 10.010 6.401 9.74 63.9%                                                                          
-45 11.171 7.208 11.10 64.5%                                                                          
-44 12.452 8.108 12.45 65.1%                                                                          
-43 13.865 9.111 13.81 65.7%                                                                          
-42 15.423 10.227 15.16 66.3%                                                                          
-41 17.137 11.469 16.51 66.9%                                                                          
-40 19.021 12.850 17.87 67.6%
                                                                         
-39 21.092 14.382 19.22 68.2%                                                                          
-38 23.364 16.082 20.57 68.8%                                                                          
-37 25.855 17.966 21.93 69.5%                                                                          
-36 28.584 20.051 23.28 70.1%                                                                          
-35 31.571 22.358 24.64 70.8%                                                                          
-34 34.836 24.908 25.99 71.5%                                                                          
-33 38.403 27.723 27.34 72.2%                                                                          
-32 42.297 30.830 28.70 72.9%                                                                          
-31 46.543 34.254 30.05 73.6%                                                                          
-30 51.169 38.025 31.41 74.3%                                                                          
-29 56.205 42.175 32.76 75.0%                                                                          
-28 61.683 46.739 34.11 75.8%                                                                          
-27 67.636 51.753 35.47 76.5%                                                                          
-26 74.102 57.258 36.82 77.3%                                                                          
-25 81.117 63.297 38.17 78.0%                                                                          
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
Minimum Relative Humidity for Persistent Contrails        
                                                                         
according to Gierens (2008)                                                                                
                                                                                   
                                                                                   
exact: RH_min = E_i(t) / E_w(t)                                                                              
                                                                                   
approx.: RH_min = RH_a*t + RH_b                                                                              
                                                                                   
  RH_a 6.059E-03 1/°C                                                                            
  RH_b 0.92261                                                                              
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                   
                                                                                                 
  This according to:                                                                                                                
  GIERENS, Klaus, et al.,2008. A Review of Various Strategies for Contrail Avoidance. In: OASC, vol.2, pp. 1-7.                                                                                                    
  https://doi.org/10.2174/1874282300802010001                                                                                                            
                                                                                                                     
                                                                                                                     
Checking the Influence of the Altitude of the Tropopause on Pressure                                                                                                      
                                                                                                                     
p(H, H_T) hPa p_0 = 1013.15 hPa                                                                                                            
                                                                                                                     
H ft   20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000   title of legend                                                                                  
H_T ft 20000 466 366 288 226 215 178 140 110 87 68 54 42   H_T = 20000 ft                                                                                  
    36089 466 376 301 238 226 188 147 116 91 72 56 44   H_T = 36089 ft                                                                                  
    50000 466 376 301 238 226 187 145 111 87 68 54 42   H_T = 50000 ft                                                                                  
    70000 466 376 301 238 226 187 145 111 83 62 45 32   H_T = 70000 ft                                                                                  
           
                                                                                     
                                                                                                 
                                                                                                 
Result:                                                                                                
The influence of the altitude of the tropopause, H_T on the pressure is small!                                                                                      
                                                                                                 
Further approach:                                                                                              
The SAC and SAD is calculated with a standard H_T = 36089 ft,                                                                                        
even if later the SAD is evaluated for the temperatures of various other H_T.