O que é um ceilômetro?

Um ceilômetro é um instrumento usado com mais frequência para indicar a altura atual de uma base de nuvens. Um ceilômetro óptico projeta um feixe de luz modulado no fundo de uma nuvem. Sua altura pode ser calculada usando triangulação. Um ceilômetro a laser determina a altura medindo o tempo necessário para que um pulso de luz laser seja refletido de volta a partir de uma base de nuvens. As concentrações de aerossóis, como vapor de água ou poluentes na atmosfera, também podem ser calculadas a partir dos efeitos de retroespalhamento da luz do laser.

Este dispositivo é amplamente utilizado em aviação e meteorologia. A altura da camada mais baixa de nuvens abaixo de 6.096 m (20.000 pés) que cobre mais da metade do céu é o teto das nuvens. Esse status é monitorado continuamente por ceilômetros nos principais aeroportos e o resultado é relatado às tripulações de voo. Fabricantes de ceilômetros avançados afirmam que seus produtos podem medir simultaneamente várias camadas de nuvens de até 9.144 m quando usados ​​em pesquisas meteorológicas.

Um ceilômetro óptico consiste em um projetor, um detector e um meio para registrar os dados. Existem duas configurações básicas. Em um teto do transmissor rotativo, o projetor varre o céu com um feixe de luz modulado. O detector está a uma distância conhecida do projetor e apontado verticalmente. Quando o feixe de luz atinge uma base de nuvens diretamente acima do detector, a luz é refletida para baixo, detectada e o ângulo de projeção naquele momento é registrado.

Na configuração do receptor de digitalização, o projetor é fixo e o detector se move. O projetor transmite um feixe de luz modulado verticalmente. Um detector parabólico, estacionado a uma distância predeterminada, escaneia o feixe para cima e para baixo, procurando luz refletida de uma base de nuvens. Quando detectado, isso fornece o ângulo vertical para o ponto de interseção do feixe de luz e da nuvem. Qualquer configuração fornece os dados necessários para calcular a altura da base da nuvem por triangulação simples.

Um ceilômetro a laser é uma aplicação especial de um sistema de detecção e alcance de luz (LIDAR). Como tal, foi uma das primeiras aplicações da tecnologia laser. Na meteorologia, um ceilômetro a laser é usado para estudar a estrutura e composição atmosférica, as concentrações de aerossóis e a formação de nuvens. Os perfis de retroespalhamento da luz do laser podem ser analisados ​​para detectar precipitação, a presença de gases específicos e sua concentração, bem como a velocidade do vento e a turbulência. A capacidade de detectar as condições atuais e variáveis ​​dos ventos levou ao uso dessa tecnologia no campo das energias renováveis.