Constructing the Schmidt-Appleman-Diagram (SAD)                                                                                                                                    
                                                                                                                                             
1.) Enter altitude, H in tab "SAC" and operate Solver (e.g. for a calculation of a new altitude)                                                                                                                                  
2.) Copy new colum "C" into the column to the right to safe for later                                                                                                                                    
                                                                                                                                             
G Pa/°C 1.354 3.361 1.354 2.172 1.721 1.634 1.354 1.065 0.837 0.658 0.518 0.407 0.320                                                                                                                
G0 Pa 72.0 149.1 126.3 105.8 87.7 84.0 72.5 59.0 48.2 39.3 31.9 25.9 21.0                                                                                                                
H ft 40000 20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000                                                                                                                
H m 12192 6096 7620 9144 10668 11000 12192 13716 15240 16764 18288 19812 21336                                                                                                                
p Pa 18754 46559 18754 30087 23840 22632 18754 14747 11597 9120 7172 5640 4435                                                                                                                
t_SAC,100 °C -43.9 -34.2 -36.6 -39.0 -41.5 -42.0 -43.9 -46.4 -48.7 -51.0 -53.3 -55.5 -57.6                                                                                                                
t_SAC,0 °C -53.2 -44.4 -46.5 -48.7 -50.9 -51.4 -53.2 -55.4 -57.5 -59.6 -61.7 -63.7 -65.6                                                                                                                
Dt,tot °C 9.26 10.19 9.96 9.73 9.49 9.44 9.26 9.04 8.82 8.61 8.41 8.22 8.03                                                                                                                
                                                                                                                                             
t E_w phi phi phi phi phi phi phi phi phi phi phi   Diagram for typical kerosine aircraft                                                                                                            
-60 1.901 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.4584                                                                                                                    
-59 2.158 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.1943 0.6436   EI_H2O 1.25                                                                                                              
-58 2.447 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.4404 0.7792   c_p 1004 J/(kgK)                                                                                                            
-57 2.771 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.1638 0.6265 0.8749   eps 0.622                                                                                                              
-56 3.134 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.4120 0.7641 0.9388   Q 4.30E+07 J/kg                                                                                                            
-55 3.539 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.1192 0.6013 0.8625 0.9775   eta 0.35                                                                                                              
-54 3.992 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.3724 0.7428 0.9296 0.9963                                                                                                                    
-53 4.497 0.0595 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.0595 0.5673 0.8455 0.9716 n.a.   EI_H2O and Q for Kerosine                                                                                                             
-52 5.060 0.3204 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.3204 0.7146 0.9169 0.9936 n.a.                                                                                                                    
-51 5.686 0.5232 n.a. n.a. n.a. n.a. 0.1264 0.5232 0.8231 0.9632 n.a. n.a.                                                                                                                    
-50 6.382 0.6783 n.a. n.a. n.a. 0.2555 0.3686 0.6783 0.9002 0.9894 n.a. n.a.                                                                                                                    
-49 7.155 0.7943 n.a. n.a. n.a. 0.4684 0.5571 0.7943 0.9518 0.9995 n.a. n.a.                                                                                                                    
-48 8.011 0.8783 n.a. n.a. 0.1928 0.6332 0.7015 0.8783 0.9829 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-47 8.960 0.9364 n.a. n.a. 0.4147 0.7582 0.8095 0.9364 0.9976 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-46 10.010 0.9734 n.a. 0.1403 0.5882 0.8506 0.8878 0.9734 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-45 11.171 0.9935 n.a. 0.3687 0.7215 0.9163 0.9418 0.9935 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-44 12.452 1.0000 0.0981 0.5487 0.8217 0.9602 0.9761 1.0000 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-43 13.865 n.a. 0.3305 0.6885 0.8946 0.9864 0.9945 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-42 15.423 n.a. 0.5151 0.7950 0.9451 0.9984 1.0000 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-41 17.137 n.a. 0.6597 0.8739 0.9773 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-40 19.021 n.a. 0.7710 0.9300 0.9947 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-39 21.092 n.a. 0.8547 0.9674 1.0000 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-38 23.364 n.a. 0.9154 0.9894 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-37 25.855 n.a. 0.9572 0.9991 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-36 28.584 n.a. 0.9834 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-35 31.571 n.a. 0.9968 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-34 34.836 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-33 38.403 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-32 42.297 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-31 46.543 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-30 51.169 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-29 56.205 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-28 61.683 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-27 67.636 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-26 74.102 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-25 81.117 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
Schmidt-Appleman-Diagram from Approximate Equation                                                                                                                                  
                                                                                                                                             
phi = 1 - (1/Dt,tot(H)^b_t)*((H - b_H)/a_H - t)^b_t     with     Dt,tot(H) = a_tot*H + b_tot                                                                                                                                  
                                                                                                                                             
H, ft     20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000   Diagram for typical kerosine aircraft                                                                                                            
t, °C     calculated: Dt,tot(H) 10.15 9.94 9.72 9.50 9.46 9.29 9.07 8.85 8.64 8.42                                                                                                                    
-60     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.431   EI_H2O 1.25                                                                                                              
-59     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.144 0.625   c_p 1004 J/(kgK)                                                                                                            
-58     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.391 0.771   eps 0.622                                                                                                              
-57     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.102 0.589 0.876   Q 4.30E+07 J/kg                                                                                                            
-56     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.351 0.741 0.944   eta 0.35                                                                                                              
-55     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.060 0.553 0.853 0.983                                                                                                                    
-54     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.312 0.710 0.928 0.998   EI_H2O and Q for Kerosine                                                                                                             
-53     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.020 0.517 0.828 0.974 n.a.                                                                                                                    
-52     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 0.273 0.679 0.911 0.995 n.a.                                                                                                                    
-51     n.a. n.a. n.a. n.a. 0.105 0.481 0.803 0.963 n.a. n.a.                                                                                                                    
-50     n.a. n.a. n.a. 0.235 0.340 0.648 0.892 0.990 n.a. n.a.                                                                                                                    
-49     n.a. n.a. n.a. 0.445 0.532 0.777 0.950 0.999 n.a. n.a.                                                                                                                    
-48     n.a. n.a. 0.197 0.616 0.685 0.872 0.984 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-47     n.a. n.a. 0.410 0.750 0.803 0.937 0.998 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-46     n.a. 0.160 0.584 0.850 0.889 0.976 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-45     n.a. 0.375 0.723 0.921 0.947 0.995 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-44     0.123 0.552 0.828 0.966 0.981 1.000 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-43     0.340 0.695 0.905 0.991 0.997 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-42     0.520 0.805 0.956 0.999 1.000 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-41     0.667 0.887 0.985 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-40     0.782 0.943 0.998 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-39     0.868 0.978 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-38     0.930 0.995 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-37     0.969 1.000 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-36     0.991 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-35     0.999 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-34     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-33     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-32     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-31     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-30     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-29     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-28     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-27     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-26     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-25     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
Error of the Schmidt-Appleman-Diagram from Approximate Equation                                                                                                                                
                                                                                                                                             
The Approximate Equation was calculated for a typical altitude of 40000 ft. Errors occur for lower relative humidity (towards 0%) at high and low altitudes.                                                                                                                        
                                                                                                                                             
H, ft     20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000                                                                                                                    
t, °C                                                                                                                                            
-60     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.03                                                                                                                    
-59     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.05 -0.02                                                                                                                    
-58     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.05 -0.01                                                                                                                    
-57     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.06 -0.04 0.00                                                                                                                    
-56     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.06 -0.02 0.01                                                                                                                    
-55     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.06 -0.05 -0.01 0.00                                                                                                                    
-54     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.06 -0.03 0.00 0.00                                                                                                                    
-53     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.04 -0.05 -0.02 0.00 n.a.                                                                                                                    
-52     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. -0.05 -0.04 -0.01 0.00 n.a.                                                                                                                    
-51     n.a. n.a. n.a. n.a. -0.02 -0.04 -0.02 0.00 n.a. n.a.                                                                                                                    
-50     n.a. n.a. n.a. -0.02 -0.03 -0.03 -0.01 0.00 n.a. n.a.                                                                                                                    
-49     n.a. n.a. n.a. -0.02 -0.03 -0.02 0.00 0.00 n.a. n.a.                                                                                                                    
-48     n.a. n.a. 0.00 -0.02 -0.02 -0.01 0.00 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-47     n.a. n.a. 0.00 -0.01 -0.01 0.00 0.00 n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-46     n.a. 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-45     n.a. 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-44     0.02 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-43     0.01 0.01 0.01 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-42     0.01 0.01 0.01 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-41     0.01 0.01 0.01 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-40     0.01 0.01 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-39     0.01 0.01 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-38     0.01 0.01 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-37     0.01 0.00 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-36     0.01 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-35     0.00 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-34     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-33     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-32     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-31     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-30     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-29     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-28     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-27     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-26     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
-25     n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. n.a.                                                                                                                    
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
Calculation of the Approximate Equation for the Schmidt-Appleman-Diagram                                                                                                                              
                                                                                                                                             
Calculate the correction that has to be applied to get from phi = 100% to the actual phi at temperatures lower than t_SAC                                                                                                                            
                                                                                                                                             
        Dt_tot: 8 10 12
 
                                                                                         
valid for 40000 ft or "40k" a_t =   0.0030845 a_t: 0.004493 0.002516 0.001566                                                                                            
Dt_tot,40k = 9,246 °C b_t =   2.5994                                                                                                    
Delta t, °C phi Dphi Dphi_calc_9,246 error^2 Dphi_calc_8 Dphi_calc_10 Dphi_calc_12                                                                                            
12     1.969 3.8789 2.869 1.606 1.000                                                                                            
11     1.571 2.4675 2.288 1.281 0.798                                                                                            
10     1.226 1.5034 1.786 1.000 0.623                                                                                            
9 0.0595 0.9405 0.932 0.0001 1.358 0.760 0.473                                                                                            
8 0.3204 0.6796 0.686 0.0000 1.000 0.560 0.349                                                                                            
7 0.5232 0.4768 0.485 0.0001 0.707 0.396 0.246                                                                                            
6 0.6783 0.3217 0.325 0.0000 0.473 0.265 0.165                                                                                            
5 0.7943 0.2057 0.202 0.0000 0.295 0.165 0.103                                                                                            
4 0.8783 0.1217 0.113 0.0001 0.165 0.092 0.058                                                                                            
3 0.9364 0.0636 0.054 0.0001 0.078 0.044 0.027                                                                                            
2 0.9734 0.0266 0.019 0.0001 0.027 0.015 0.009                                                                                            
1 0.9935 0.0065 0.003 0.0000 0.004 0.003 0.002                                                                                            
0 1.0000 0.0000 0.000 0.0000 0.000 0.000 0.000                                                                                            
  copy from   sum 0.0005                                                                                                  
  table above   drive sum to min. with solver (setting on the right)                                                                                                
                                                                                                                             
  Dphi = a_t(H)*Dt^b_t         Dt(Dphi = 1) = 9.246 °C                                                                                                          
              Dt_tot,40k = 9.246 °C                                                                                                          
  General equation with modified a_t(H) from Dt_tot(H):                                                                                                                    
  Dt_tot = a_tot*H + b_tot     see below                                                                                                                                  
  a_t(H) = 1/(Dt_tot(H)^b_t)                                                                                                                                        
  Dphi = a_t(H)*((H - b_H)/a_H - t)^b_t   see above                                                                                                                                  
  phi = 1 - Dphi                                                                                                                                          
                                                                                                                                             
  Important for the approximate equation for the Schmidt-Appleman-Diagram:                                                                                                                                
  H_SAC = f (t_SAC), to answer the question: "At what altitude do contrails start to form depending on temperature?"                                                                                                                          
                                                                                                                                             
  t_SAC °C -34.2 -36.6 -39.0 -41.5 -42.0 -43.9 -46.4 -48.7 -51.0 -53.3 -55.5 -57.6                                                                                                                
  H_SAC ft 20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000                                                                                                                
                                                                                                                                             
         
                                                                                                                   
  a_H -2.1188E+03 ft/°C from trendline                                                                                                                    
  b_H -52772 ft from trendline                                                                                                                    
                                                                                                                             
                                                                                                                             
     H_SAC = a_H*t _SAC+ b_H                                                                                                                        
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
                                                                                                                             
  With the above, we obtain an equation:                                                                                                                                      
  phi = 1 - a_t*(((H - b_H)*1/a_H) - t)^b_t                                                                                                                                      
                                                                                                                                             
  This means for a relative humidity larger than phi, we will have a contrail.                                                                                                                                
  We will have a persistent contrail, if the relative humidity is much larger than RH_min. For RH_min see Tab "SAC".                                                                                                                          
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
H_SAC   ft 20000 25000 30000 35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000                                                                                                                
Dt,tot  from SAD   °C 10.19 9.96 9.73 9.49 9.44 9.26 9.04 8.82 8.61 8.41 8.22 8.03                                                                                                                
Dt,tot  calculated   (a) °C 10.15 9.94 9.72 9.50 9.46 9.29 9.07 8.85 8.64 8.42 8.20 7.98                                                                                                                
Dt,tot  calculated   (b) °C 10.15 9.94 9.72 9.50 9.46 9.29 9.07 8.85 8.64 8.42 8.20 7.98                                                                                                                
           
                                                                                                               
    a_tot -4.3386E-05 °C/ft from trendline                                                                                                                
    b_tot 11.022 °C from trendline                                                                                                                
                                                                                                                           
Dt,tot  calculated   (a) Dt_tot = a_tot*H + b_tot                                                                                                                    
                                                                                                                           
Dt,tot  calculated   (b) Dt_tot = t_SAC_0_100-t_SAC_0_0-(L_SAC_100-L_SAC_0)*H                                                                                                                
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                           
                                                                                                                                             
Evaluating and Planning Flights for Contrail Avoidance                                                                                                                                    
t_SAC = f ( H_SAC), to answer the question: "At what temperature do contrails start (and end) to form depending on altitude?"                                                                                                                            
                                                                                                                                             
H_SAC   ft 20000 25000
30000
35000 36089 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000                                                                                                                
t_SAC,100   °C -34.2 -36.6 -39.0 -41.5 -42.0 -43.9 -46.4 -48.7 -51.0 -53.3 -55.5 -57.6                                                                                                                
t_SAC,0   °C -44.4 -46.5 -48.7 -50.9 -51.4 -53.2 -55.4 -57.5 -59.6 -61.7 -63.7 -65.6                                                                                                                
Dt,tot   °C 10.2 10.0 9.7 9.5 9.4 9.3 9.0 8.8 8.6 8.4 8.2 8.0                                                                                                                
average Dt,tot   °C 9.1                                                                                                                                      
t_ICAO,H_T=36089 ft °C -24.6 -34.5 -44.4 -54.3 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5 -56.5                                                                                                                
t_ICAO,H_T,pole   °C -24.6 -34.5 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4 -44.4                                                                                                                
t_ICAO,H_T,lat,tropo °C -19.6 -29.5 -39.4 -49.3 -51.5 -59.2 -69.2 -79.1 -89.0 -98.9 -108.8 -118.7                                                                                                                
t_ICAO,H_T,lat,strato °C -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6 -53.6                                                                                                                
t_ICAO, H_T,equator °C -24.6 -34.5 -44.4 -54.3 -56.5 -64.2 -74.2 -84.1 -84.1 -84.1 -84.1 -84.1                                                                                                                
                                                                                                                                             
m/ft 0.3048                                                                                                                                          
t_0,lat 20 °C 15 °C  (ICAO)                                                                                                                                    
H_T,pole 30000 ft 9.14 km                                                                                                                                    
Latitude, B 53.5 deg 53.5 deg  (Hamburg)                                                                                                                                  
H_T,lat(B) 37174 ft 11.33 km                                                                                                                                    
H_T,lat 37174 ft 11.33 km                                                                                                                                    
H_T,equator 50000 ft 15.24 km                                                                                                                                    
t_T,pole -44.4 °C                                                                                                                                        
t_T -56.5 °C                                                                                                                                        
t_T,lat -53.6 °C                                                                                                                                        
t_T,equator -84.1 °C                                                                                                                                        
L_SAC,0 4.28E-04 °C/ft from trendline                                                                                                                                      
L_SAC,100 4.72E-04 °C/ft from trendline                                                                                                                                      
t_SAC,0,0 -35.9 °C from trendline                                                                                                                                      
t_SAC,0,100 -24.9 °C from trendline                                                                                                                                      
t_SAC,100 = t_SAC,0,100 - L_SAC,100*H                                                                                                                                        
t_SAC,0 = t_SAC,0,0 - L_SAC,0*H                                                                                                                                          
                                                                                                                                             
                                                                                                                                             
Calculating Possible Intersections of t_SAC and t_atmosphere                                                                                                                                  
                                                                                                                                             
Troposphere:     Flight Level, FL:                                                                                                                                      
H_SAC,100 26445 ft 260                                                                                                                                      
H_SAC,lat,100 29757 ft 300                                                                                                                                      
H_SAC,0 32804 ft 330                                                                                                                                      
H_SAC,lat,0 36023 ft 360                                                                                                                                      
Stratosphere:                                                                                                                                            
H_SAC,pole,0 n.a. ft n.a.                                                                                                                                      
H_SAC,pole,100 41377 ft 410                                                                                                                                      
H_SAC,ICAO,0 48000 ft 480                                                                                                                                      
H_SAC,ICAO,100 66951 ft 670                                                                                                                                      
H_SAC,lat,0 41344 ft 410                                                                                                                                      
H_SAC,lat,100 60907 ft 610                                                                                                                                      
H_SAC,equator,0 112346 ft 1120  
                                                                                             
H_SAC,equator,100 125378 ft 1250                                                                                                
                                                                                                       
                                                                                                       
Calculating a SAD with Lines of Equal Relative Humidity                                                                                              
                                                                                                       
H ft 20000 70000                                                                                                
Dt_tot °C 10.2 8.0                                                                                                
a_t(H) 1/°C 0.002417 0.004515                                                                                                
phi: Dphi: Dt: Dt:                                                                                                
50% 50% 7.8 6.1                                                                                                
80% 20% 5.5 4.3                                                                                                
95% 5% 3.2 2.5                                                                                                
                                                                                                       
t_SAC,100 °C -34.2 -57.6                                                                                                
phi: Dphi: t: t:                                                                                                
50% 50% -41.9 -63.7                                                                                                
80% 20% -39.6 -61.9                                                                                                
95% 5% -37.4 -60.1                                                                                                
                                                                                                       
t_SAC,100   -34.3522 -57.9377                                                                                                
t_SAC,0   -44.5064 -65.9224                                                                                                
                                                                                                       
                                                                                                       
                                                                                                       
                                                                                                       
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
                                                                                                                     
Calculating the Altitude of the Tropopause, H_T                                                                                                                                  
Depending on the Latitude, B    
 
                                                                                                                               
                                                                                                                                           
  H_T = a_lat*(1-(COS(2*B)))+b_lat   standard values                                                                                                                                
H_T,amplitude a_lat 4.00 km 3.50 km                                                                                                                                
H_T,pole b_lat 8.50 km 9.00 km                                                                                                                                
                                                                                                                                           
latitude, B h_measured H_T calc                                                                                                                                      
-90 9.0 8.50                                                                                                                                      
-80 9.0 8.74                                                                                                                                      
-70 9.5 9.44                                                                                                                                      
-60 10.0 10.50                                                                                                                                      
-50 11.0 11.81                                                                                                                                      
-40 13.0 13.19                                                                                                                                      
-30 15.2 14.50                                                                                                                                      
-20 16.0 15.56                                                                                                                                      
-10 16.8 16.26                                                                                                                                      
0 16.4 16.50                                                                                                                                      
10 16.4 16.26                                                                                                                                      
20 15.8 15.56                                                                                                                                      
30 13.0 14.50                                                                                                                                      
40 10.4 13.19                                                                                                                                      
50 9.7 11.81                                                                                                                                      
60 8.9 10.50                           Mean height z (km) of the global tropopause (1979–93; 1200 UTC): annual mean                                                                                                              
70 8.4 9.44       GEERTS, B., LINACRE, E., 1997: The height of the tropopause. University of Wyoming, Department of Atmospheric Science. [(a), all], northern summer [(b), JJA], and northern winter [(c), DJF]. The height increment is 500 m.                                                                                                            
80 8.0 8.74       http://www-das.uwyo.edu/~geerts/cwx/notes/chap01/tropo.html         Figure 1                                                                                                                          
90 8.0 8.50       https://perma.cc/42TC-K7EF                                                                                                                                          
                                Klaus P. Hoinka, 1999. Temperature, Humidity, and Wind at the Global Tropopause. In: Monthly Weather Review, Vol. 127 (1999), No. 10, pp. 2248–2265.                                                                                                    
                                https://doi.org/10.1175/1520-0493(1999)127%3C2248:THAWAT%3E2.0.CO;2