Cos'è un Ceilometer?
Un ceilometro è uno strumento usato più spesso per indicare l'altezza corrente di una base nuvola. Un chilometro ottico proietta un raggio di luce modulato sul fondo di una nuvola. La sua altezza può quindi essere calcolata usando la triangolazione. Un chilometro laser determina l'altezza misurando il tempo necessario affinché un impulso di luce laser venga riflesso da una base di nuvole. Le concentrazioni di aerosol, come vapore acqueo o inquinanti nell'atmosfera, possono anche essere calcolate dagli effetti di retrodiffusione della luce laser.
Questo dispositivo è ampiamente utilizzato in aviazione e meteorologia. L'altezza dello strato di nuvole più basso al di sotto di 2096 piedi (6.096 m) che copre più della metà del cielo è il soffitto della nuvola. Questo stato è costantemente monitorato dai chilometri nei principali aeroporti e il risultato è riportato agli equipaggi di volo. I produttori di chilometro avanzati affermano che i loro prodotti possono misurare simultaneamente più strati di nuvole fino a 30.000 piedi (9.144 m) quando vengono utilizzati nella ricerca meteorologica.
Un chilometro ottico è costituito da un proiettore, un rilevatore e un mezzo per registrare i dati. Esistono due configurazioni di base. In un chilometro a trasmettitore rotante, il proiettore spazza il cielo con un raggio di luce modulato. Il rilevatore si trova a una distanza nota dal proiettore e puntato verticalmente. Quando il raggio di luce colpisce una base di nuvola direttamente sopra il rivelatore, la luce viene riflessa verso il basso, rilevata e l'angolo di proiezione in quel momento viene registrato.
Nella configurazione del ricevitore di scansione, il proiettore è fisso e il rilevatore si sposta. Il proiettore trasmette verticalmente un raggio di luce modulato. Un rivelatore parabolico, posizionato a una distanza prestabilita, scansiona il raggio su e giù alla ricerca della luce riflessa da una base di nuvole. Quando rilevato, questo fornisce l'angolo verticale per il punto di intersezione del raggio luminoso e della nuvola. Entrambe le configurazioni forniscono i dati necessari per calcolare l'altezza della base cloud mediante una semplice triangolazione.
Un laser chilometro è un'applicazione speciale di un sistema di rilevamento e diffusione della luce (LIDAR). Come tale, è stata una delle prime applicazioni della tecnologia laser. In meteorologia, un laser chilometro viene utilizzato per studiare la struttura e la composizione dell'atmosfera, le concentrazioni di aerosol e la formazione di nuvole. I profili di retrodiffusione della luce laser possono essere analizzati per rilevare le precipitazioni, la presenza di gas particolari e la loro concentrazione, nonché la velocità del vento e la turbolenza. La capacità di rilevare le attuali e mutevoli condizioni del vento ha portato all'utilizzo di questa tecnologia nel campo delle energie rinnovabili.