Celometr

Celometer , také volal dálkoměr oblak , ceilometer a někdy i strop metr , označuje zařízení používané pro měření výšky oblak stropních díky návratu světelného paprsku.

Zásada

Drum celého

První celémeter používal rotující buben s úzkým paprskovým světelným reflektorem. Když se buben otáčel kolem vodorovné osy, paprsek se promítal směrem k základně mraků a mířil od obzoru k obzoru. Část paprsku byla poté vrácena na zem difúzí, kde se dotkla základny mraku. Přijímač ( fotoelektrický článek ), v určité vzdálenosti od bubnu a schopný vidět pouze svisle, si pak mohl všimnout výškového úhlu, když se k němu vrátil signál z mraku. Pomocí triangulace mezi úhlem bubnu a horizontem v tomto okamžiku, jakož i vzdáleností buben-přijímač, lze zjistit výšku základny mraku.

Laserovýeterometr

V poslední době byly vyvinuty laserové celometry. Jedná se o laserový dálkoměr, který vyzařuje světelný pulz svisle a výška stropu se počítá měřením času mezi emisí a návratem signálu, který se odráží od základny mraku ( ): ${\ displaystyle \, \ delta t}$

${\ displaystyle distance = {\ frac {c \ delta t} {2}}}$ kde je rychlost světla . $vs.$

Použití

Celometry se používají v manuálních meteorologických stanicích, aby pomohly technikovi určit výšku základny mraků v době pozorování. Poté sám určí jejich oblačnost . Na druhé straně se v automatických meteorologických stanicích používá k odhadu oblačnosti a oblačnosti celýeter. Typické použití je v tomto případě Meteorologická služba Kanady :

Z bodových zpráv z celého měřiče určuje počítač stanice výšku základny mraků;
Aby bylo možné odhadnout oblačnost, algoritmus udržuje záznam o čase, kdy byla vrstva přítomna nad stanicí během poslední hodiny (rozptýlené mraky, pokud je přítomna méně než 50% času, fragmentovaná po dobu 50 až 89% a 90% nebo více zatažené počasí).
Pokud je během hodiny hlášeno několik vrstev, počítač určí oblačnost každé z nich podle algoritmu, který bere v úvahu nejen dobu detekce každé, ale také skutečnost, že spodní vrstva může blokovat horní vrstvu a omezit tak její detekce.

Mrak, který má větší nebo menší hustotu, bude paprsek vrácen do určité tloušťky, než bude mrakem zcela zablokován. Tloušťka této stropní zpětné vrstvy dává představu o neprůhlednosti , typu a hustotě mraku. Zařízení se také používá k jiným účelům, protože světlo procházející atmosférou se odráží od všech jeho částic (prach, popel, kapičky atd.). Část světelného paprsku může být proto vrácena do senzoru před dosažením základny mraku. Tento slabší signál bude také přijat a umístěn. Může poskytnout odhad vertikální viditelnosti, přítomnosti srážek a množství znečišťujících látek ve vzduchu výpočtem extinkčního koeficientu signálu, čímž se aproximuje činnost lidaru .

Omezení

Obecně platí, že data z celéhoeters nepřesahují 4 km, protože světelný paprsek se postupně rozptýlí difúzí na molekuly vzduchu. Na druhou stranu některé překážky viditelnosti budou označeny jako zatažené stropy. Omezení celéhoetereter jsou proto:

Může hlásit „jasnou“ oblohu bez ohledu na úplnou oblačnost a dokonce i za přítomnosti srážek , pokud jsou mraky mimo detekční rozsah senzoru;
Za určitých sněhových podmínek může celeter podcenit úroveň stropu;
Laserový celometer je nadměrně citlivý na ledový prášek , což vede k chybným pozorováním zatažené oblohy;
Cloudový algoritmus může podceňovat rozsah vrstev, zvláště když se nacházejí v jeho detekčním rozsahu;
Protože detekuje oblačnost, pouze když jsou mraky přímo nad senzorem, algoritmus cloudu vyhodnocuje pouze závětrná oblaka;
Zachovává nejnižší výšku jako základnu vrstvy, a proto může označovat základny, které jsou poněkud příliš nízké;
Tyto virgas jsou často uvedeny jako mraky, což vede k podhodnocení výšek cloud vzhledem k ruční pozorování;
Hlášené podmínky na obloze pocházejí z historie mraků procházejících přes senzor za poslední hodinu, nikoli o snímek aktuálních podmínek.

Poznámky a odkazy

„ Viditelnost “ , meteorologický glosář , Météo-France ,2003(zpřístupněno 9. ledna 2014 )
Světová meteorologická organizace , „ Celometer “ , meteorologický glosář , eumetcal ,2003(zpřístupněno 3. března 2016 )
meteorologická služba Kanady , „ Laser Celometer “ , Skywatchers , Environment Canada ,27. července 2007(zpřístupněno 9. ledna 2014 )
„ LIDAR and ceilometer “ , MétéoSuisse (přístup k 30. dubnu 2018 ) .
„ Ceilometers “ , Product Line , Vaisalia (přístup k 30. dubnu 2018 ) .
„ Automatizovaný meteorologický systém pozorování - AWOS “ , Meteorologická služba Kanady (přístup 18. března 2015 )
Katedra atmosférických věd , „ Laserový centimetr “ , McGill University ,Březen 1998(zpřístupněno 9. ledna 2014 )
(in) Robert N. Rossier, „ Automatické počasí “ , Letecký výcvik , Sdružení vlastníků letadel a pilotů,Říjen 1998(zpřístupněno 21. března 2015 )