Vad är en takometer?
En takometer är ett instrument som oftast används för att indikera den nuvarande höjden på en molnbas. En optisk takometer projicerar en modulerad ljusstråle på botten av ett moln. Dess höjd kan sedan beräknas med triangulering. En lasertakmätare bestämmer höjden genom att mäta tiden det tar för en puls med laserljus att reflekteras tillbaka från en molnbas. Aerosolkoncentrationer, såsom vattenånga eller föroreningar i atmosfären, kan också beräknas utifrån laserljusets bakspridningseffekter.
Den här enheten används ofta inom luftfart och meteorologi. Höjden på det lägsta molnskiktet under 20 000 fot (6.096 m) som täcker mer än halva himlen är molntaket. Denna status övervakas kontinuerligt av takmätare på större flygplatser och resultatet rapporteras till flygbesättningarna. Tillverkare av avancerade takmätare hävdar att deras produkter samtidigt kan mäta flera molnskikt upp till 304 fot (914 m) när de används i meteorologisk forskning.
En optisk takmätare består av en projektor, en detektor och ett sätt att registrera data. Det finns två grundläggande konfigurationer. I en roterande sändertakmätare sveper projektorn himlen med en modulerad ljusstråle. Detektorn befinner sig på ett känt avstånd från projektorn och pekar vertikalt. När ljusstrålen träffar en molnbas direkt ovanför detektorn reflekteras ljuset nedåt, detekteras och projektionsvinkeln i det ögonblicket registreras.
I skanning-mottagarkonfigurationen är projektorn fixad och detektorn rör sig. Projektorn sänder en modulerad ljusstråle vertikalt. En parabolisk detektor, stationerad ett förutbestämt avstånd bort, skannar strålen upp och ner och letar efter ljus reflekterat från en molnbas. När detekteras ger detta den vertikala vinkeln för ljusstrålens och molnets skärningspunkt. Endera konfigurationen ger de data som krävs för att beräkna molnbasens höjd genom enkel triangulering.
En lasertakmätare är en speciell tillämpning av ett LIDAR-system (ljusdetektering och räckvidd). Som sådan var det en av de första applikationerna med laserteknik. I meteorologi används en lasertakometer för att studera atmosfärisk struktur och sammansättning, aerosolkoncentrationer och molnbildning. Backscatter-profiler från laserljus kan analyseras för att upptäcka nederbörd, närvaron av speciella gaser och deras koncentration, liksom vindhastighet och turbulens. Förmågan att upptäcka nuvarande och förändrade vindförhållanden har lett till användningen av denna teknik inom fältet för förnybar energi.