Estimación de la presión en atmósferas planetarias mediante gradientes de temperatura constante y lineal
DOI:
https://doi.org/10.19136/jobs.a12n34.6685Palabras clave:
presión, atmósferas planetarias, ecuación de los gases ideales, ecuación de van der Waals, modelación matemáticaResumen
Algunos planetas y lunas están envueltos en una mezcla de gases en diferentes composiciones físico-químicas denomina atmósfera. Una propiedad importante de las atmósferas es la presión y como una primera aproximación para estudiarlas se utiliza la ecuación de los gases ideales a temperatura constante. En esta investigación se presentan 4 modelos de la presión atmosférica considerando la ecuación de los gases ideales y la ecuación de van der Waals a las que se les acopló un gradiente de temperatura constante y otro lineal (T= T0− αy). Los 4 modelos se implementaron para estudiar11la variación de la presión respecto a la altura en los planetas Tierra, Venus y Marte y la luna Titán. Para el caso de la Tierra, se encontró que el modelo que mejor se ajusta con datos medidos por estaciones meteorológicas es aquel en el que se implementa la ecuación los gases ideales acoplada al gradiente de temperatura lineal.
Referencias
[1] A. Sanchez-Lavega, An introduction to planetary Atmospheres. DOI: 10.1201/9781439894668, 2010.
[2] Z. Zhu et al., “Dust Filtration by Planet-induced Gap Edges: Implications for Transitional Disks”, ApJ, vol. 755, pp. 6, 2012, doi:10.1088/0004-637X/755/1/6.
[3] T. Spohn, D. Breuer, T.V. Johnson, Encyclopedia of the Solar System. Elsevier, 2014.
[4] W. Moebs, S.J. Ling, J. Sanny, University Physics Volume 1. OpenStax, 2016.
[5] G. Soave, “Equilibrium constants from a modified Redlich-Kwong equation of state”, Chemical Engineering Science, vol. 27, pp. 1197-1203, 1972, doi:10.1016/0009-2509(72)80096-4
[6] R. Williams. Planetary Fact Sheet (Metric). NASA, 2018.
[7] T. Chai, R.R. Draxler, “Root mean square error (RMSE) or mean absolute error (MAE)?– Arguments against avoiding RMSE in the literature”, Geosci. Model Dev., vol. 7, pp. 1247-1250, 2014, doi:10.5194/gmdd-7-1525-2014.
[8] P. Virtanen et al., “SciPy 1.0: fundamental algorithms for scientific computing in Python”, Nature Methods, vol. 17, pp. 261-272, 2020, doi:10.1038/s41592-019-0686-2.
[9] D.N, Moriasi, J.G. Arnold, M.W. Van Liew, R.L. Binger, R.D. Harmel, T.L. Veith, “Model Evaluation Guidelines for Systematic Quantification of Accuracy in Watershed Simulations”, Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers, vol. 50, pp.
885-900, 2007, doi:10.13031/2013.23153.
[10] C.J. Willmott, “On the validations of models”, Physical Geography 2, pp. 184-194, 1981.
[11] J.E. Nash, J.V. Sutcliffe, “River flow forecasting through conceptual models part I — A discussion of principles”, Journal of hydrology, vol. 10(3), pp. 282-290, 1970, doi:10.1016/0022-1694(70)90255-6.
[12] S. Sorooshian, Q. Duan, C.K. Gupta, “Hydrology: Runoff and streamflow, Hydrology: General or miscellaneous, General or Miscellaneous: Techniques applicable in three or more fields, Information Related to Geographic Region: North America”, Water Resoursces Research,
vol. 29(4), pp. 1185-1194, 1993, doi:10.1029/92WR02617.
[13] P.O. Yapo, H.V. Gupta, S. Sorooshian, “Automatic calibration of conceptual rainfall-runoff models: sensitivity to calibration data”, Journal of hydrology, vol. 181(1), pp. 23-48, 1996,
doi:10.1016/0022-1694(95)02918-4.
[14] National Centers for Environmental Information (NCEI), NOAA. (2025). Integrated Global Radiosonde Archive (IGRA), Version 2 (Station MXM00076805). National Oceanic and Atmospheric Administration. noaa.gov
[15] I. Kennedy., “Computation of Planetary Atmospheres with Action Mechanics Using Temperature Gradients Consistent with the Virial Theorem”, International Journal of Energy and Environment, vol. 9, 2015.
[16] M. Zambrano-Bigiarini, hydroGOF: Goodness-of-fit functions for comparison of simulated and observed hydrological time series. R package version 0.7-0, 2022i, doi: 10.32614/CRAN.package.hydroGOF.
[17] B. Illowsky, D. College, S. Dean, D. College, Introducci´on a la estad´ıstica. OpenStax, 2022.
[18] A.H. Barrett., “Microwave Absorption and Emission in the Atmosphere of Venus”, Astronomical Journal, vol. 65, pp. 340, 1960, doi:10.1086/108111
[19] R.A. Schiffer, Models of Venus Atmosphere. NASA, 1968.
[20] H.B Franz et al., “Initial SAM calibration gas experiments on Mars: Quadrupole mass spectrometer results and implications”, Planetary and Space Science, vol. 138, pp. 44-55, 2017, doi:10.1016/j.pss.2017.01.014
[21] M.E. Davies, “Photogrammetric measurements of Olympus Mons on Mars”, Icarus, vol. 21(3),
pp. 230-236, 1974, doi:10.1016/0019-1035(74)90037-2.
[22] D.E. Smith et al., “Mars Orbiter Laser Altimeter: Experiment summary after the first year of global mapping of Mars”, Journal of Geophysical Research, vol. 110(10), pp. 23689-23772, 2001, doi::10.1029/2000JE001364.
[23] H. Niemann et al., “The abundances of constituents of Titan’s atmosphere from the GCMS instrument on the Huygens probe”, Nature, vol. 438, pp. 779-784, 2005, doi:10.1038/nature04122
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2026 JOURNAL OF BASIC SCIENCES
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Usted es libre de:
- Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
- La licenciante no puede revocar estas libertades en tanto usted siga los términos de la licencia
Bajo los siguientes términos:
- Atribución — Usted debe dar crédito de manera adecuada , brindar un enlace a la licencia, e indicar si se han realizado cambios . Puede hacerlo en cualquier forma razonable, pero no de forma tal que sugiera que usted o su uso tienen el apoyo de la licenciante.
- NoComercial — Usted no puede hacer uso del material con propósitos comerciales .
- SinDerivadas — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no podrá distribuir el material modificado.
- No hay restricciones adicionales — No puede aplicar términos legales ni medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otras a hacer cualquier uso permitido por la licencia.
Avisos:
No tiene que cumplir con la licencia para elementos del material en el dominio público o cuando su uso esté permitido por una excepción o limitación aplicable.
No se dan garantías. La licencia podría no darle todos los permisos que necesita para el uso que tenga previsto. Por ejemplo, otros derechos como publicidad, privacidad, o derechos morales pueden limitar la forma en que utilice el material.
