Kas yra celometras?

Celometras yra prietaisas, dažniausiai naudojamas dabartiniam debesų bazės aukščiui parodyti. Optinis celometras projektuoja moduliuotą šviesos spindulį į debesies dugną. Tada jo aukštį galima apskaičiuoti naudojant trianguliaciją. Lazerinis celometras nustato aukštį matuodamas laiką, per kurį lazerio šviesos impulsas atsispindi nuo debesų pagrindo. Aerozolių koncentracijas, tokias kaip vandens garai ar teršalai atmosferoje, taip pat galima apskaičiuoti pagal lazerio šviesos atgalinės sklaidos poveikį.

Šis prietaisas plačiai naudojamas aviacijoje ir meteorologijoje. Žemiausio debesų sluoksnio aukštis žemiau 20,000 6,096 pėdų (30,000 9,144 m), dengiantis daugiau nei pusę dangaus, yra debesų lubos. Ši būsena nuolat stebima celometrais didžiuosiuose oro uostuose ir apie rezultatą pranešama skrydžio įguloms. Pažangių celometrų gamintojai teigia, kad naudojant meteorologinius tyrimus jų produktai gali vienu metu išmatuoti kelis debesų sluoksnius iki XNUMX XNUMX pėdų (XNUMX XNUMX m).

Optinis celometras susideda iš projektoriaus, detektoriaus ir duomenų įrašymo priemonės. Yra dvi pagrindinės konfigūracijos. Besisukančiame siųstuvo celometre projektorius šluoja dangų moduliuotu šviesos pluoštu. Detektorius yra žinomu atstumu nuo projektoriaus ir nukreiptas vertikaliai. Kai šviesos spindulys patenka į debesų pagrindą tiesiai virš detektoriaus, šviesa atsispindi žemyn, aptinkama ir užfiksuojamas projekcijos kampas tuo momentu.

Nuskaitymo-imtuvo konfigūracijoje projektorius yra fiksuotas ir detektorius juda. Projektorius vertikaliai perduoda moduliuotą šviesos spindulį. Parabolinis detektorius, pastatytas iš anksto nustatytu atstumu, nuskaito spindulį aukštyn ir žemyn, ieškodamas šviesos, atsispindėjusios iš debesų bazės. Kai aptinkama, tai suteikia vertikalųjį šviesos pluošto ir debesies susikirtimo taško kampą. Bet kuri konfigūracija pateikia duomenis, reikalingus debesies bazės aukščiui apskaičiuoti naudojant paprastą trikampiavimą.

Lazerinis celometras yra specialus šviesos aptikimo ir nuotolio nustatymo (LIDAR) sistemos pritaikymas. Taigi tai buvo vienas iš pirmųjų lazerinės technologijos pritaikymų. Meteorologijoje lazerinis celometras naudojamas tirti atmosferos struktūrą ir sudėtį, aerozolių koncentracijas ir debesų susidarymą. Galima analizuoti lazerio šviesos atgalinės sklaidos profilius, siekiant nustatyti kritulius, tam tikrų dujų buvimą ir jų koncentraciją, taip pat vėjo greitį ir turbulenciją. Galimybė aptikti esamas ir besikeičiančias vėjo sąlygas paskatino šią technologiją panaudoti atsinaujinančios energijos srityje.