Co to jest Ceilometr?

Ceilometr to przyrząd najczęściej używany do wskazywania aktualnej wysokości podstawy chmur. Optyczny ceilometr rzuca modulowaną wiązkę światła na spód chmury. Jego wysokość można następnie obliczyć za pomocą triangulacji. Laserowy ceilometr określa wysokość, mierząc czas potrzebny do odbicia impulsu światła laserowego od podstawy chmury. Stężenia aerozolu, takie jak para wodna lub zanieczyszczenia w atmosferze, można również obliczyć na podstawie rozproszenia wstecznego światła lasera.

To urządzenie jest szeroko stosowane w lotnictwie i meteorologii. Wysokość najniższej warstwy chmur poniżej 6096 stóp (6096 stóp), która pokrywa ponad połowę nieba, to sufit chmur. Status ten jest stale monitorowany przez ceilometry na głównych lotniskach, a wynik jest zgłaszany załogom lotniczym. Twórcy zaawansowanych ceilometrów twierdzą, że ich produkty mogą jednocześnie mierzyć wiele warstw chmur do 30 000 stóp (9144 m), gdy są wykorzystywane w badaniach meteorologicznych.

Optyczny ceilometr składa się z projektora, detektora i urządzenia do rejestrowania danych. Istnieją dwie podstawowe konfiguracje. W ceilometrze z obrotowym nadajnikiem projektor zamiata niebo modulowaną wiązką światła. Detektor znajduje się w znanej odległości od projektora i jest skierowany pionowo. Kiedy wiązka światła uderza w chmurę bezpośrednio nad detektorem, światło odbija się w dół, wykrywa i rejestruje kąt projekcji w tym momencie.

W konfiguracji odbiornika skanującego projektor jest nieruchomy, a czujka porusza się. Projektor przesyła modulowaną wiązkę światła pionowo. Detektor paraboliczny, ustawiony w określonej odległości, skanuje wiązkę w górę iw dół w poszukiwaniu światła odbitego od podstawy chmur. Po wykryciu daje to kąt pionowy punktu przecięcia wiązki światła i chmury. Każda konfiguracja zapewnia dane niezbędne do obliczenia wysokości podstawy chmury za pomocą prostej triangulacji.

Laserowy ceilometr to specjalne zastosowanie systemu detekcji światła i określania odległości (LIDAR). Jako taki był to jeden z pierwszych zastosowań technologii laserowej. W meteorologii do badania struktury i składu atmosfery, stężeń aerozoli i tworzenia się chmur stosuje się laserowy ceilometr. Profile rozproszenia wstecznego od światła laserowego można analizować w celu wykrycia opadów atmosferycznych, obecności poszczególnych gazów i ich stężenia, a także prędkości wiatru i turbulencji. Zdolność do wykrywania bieżących i zmiennych warunków wiatrowych doprowadziła do zastosowania tej technologii w dziedzinie energii odnawialnej.