Что такое облакомер?

Облакомер - это инструмент, который чаще всего используется для указания текущей высоты нижней границы облаков. Оптический облакометр проецирует модулированный луч света на дно облака. Затем его высота может быть рассчитана с использованием триангуляции. Лазерный облакомер определяет высоту, измеряя время, необходимое для отражения импульса лазерного света от основания облака. Концентрации аэрозолей, таких как водяной пар или загрязняющие вещества в атмосфере, также можно рассчитать по эффектам обратного рассеяния лазерного излучения.

Это устройство широко используется в авиации и метеорологии. Высота самого нижнего слоя облаков ниже 20 000 футов (6096 м), который покрывает более половины неба, является облачным потолком. Этот статус постоянно контролируется облакомерами в крупных аэропортах, и результат сообщается летным экипажам. Создатели продвинутых облакомеров утверждают, что их продукты могут одновременно измерять несколько слоев облаков до 9000 метров при использовании в метеорологических исследованиях.

Оптический облакомер состоит из проектора, детектора и средства для записи данных. Есть две основные конфигурации. В облакомере с вращающимся передатчиком проектор подметает небо модулированным лучом света. Детектор находится на известном расстоянии от проектора и направлен вертикально. Когда луч света попадает на основание облака непосредственно над детектором, свет отражается вниз, детектируется и в этот момент регистрируется угол проекции.

В конфигурации сканирующего приемника проектор фиксируется и детектор движется. Проектор пропускает модулированный луч света вертикально. Параболический детектор, установленный на заданном расстоянии, сканирует луч вверх и вниз в поисках света, отраженного от основания облака. При обнаружении это дает вертикальный угол для точки пересечения светового луча и облака. Любая конфигурация предоставляет данные, необходимые для расчета высоты нижней границы облака с помощью простой триангуляции.

Лазерный облакометр - это специальное применение системы обнаружения и измерения света (LIDAR). Таким образом, это было одно из первых применений лазерных технологий. В метеорологии лазерный облакомер используется для изучения структуры и состава атмосферы, концентрации аэрозолей и образования облаков. Профили обратного рассеяния от лазерного света могут быть проанализированы, чтобы обнаружить осадки, присутствие определенных газов и их концентрацию, а также скорость ветра и турбулентность. Способность определять текущие и изменяющиеся условия ветра привела к использованию этой технологии в области возобновляемой энергии.