¿Qué es un ceilómetro?

Un ceilómetro es un instrumento que se usa con mayor frecuencia para indicar la altura actual de una base de nubes. Un ceilómetro óptico proyecta un haz de luz modulado en el fondo de una nube. Su altura se puede calcular utilizando la triangulación. Un ceilómetro láser determina la altura midiendo el tiempo que tarda un pulso de luz láser en reflejarse desde una base de nubes. Las concentraciones de aerosoles, como el vapor de agua o los contaminantes en la atmósfera, también se pueden calcular a partir de los efectos de retrodispersión de la luz láser.

Este dispositivo es ampliamente utilizado en aviación y meteorología. La altura de la capa de nubes más baja por debajo de 20,000 pies (6,096 m) que cubre más de la mitad del cielo es el techo de la nube. Este estado es monitoreado continuamente por los ceilómetros en los principales aeropuertos y el resultado se informa a las tripulaciones de vuelo. Los fabricantes de ceilómetros avanzados afirman que sus productos pueden medir simultáneamente múltiples capas de nubes de hasta 30,000 pies (9,144 m) cuando se usan en investigaciones meteorológicas.

Un ceilómetro óptico consta de un proyector, un detector y un medio para registrar los datos. Hay dos configuraciones básicas. En un ceilómetro de transmisor giratorio, el proyector barre el cielo con un haz de luz modulado. El detector está a una distancia conocida del proyector y apunta verticalmente. Cuando el haz de luz golpea una base de nubes directamente sobre el detector, la luz se refleja hacia abajo, se detecta y se registra el ángulo de proyección en ese momento.

En la configuración del receptor de exploración, el proyector se fija y el detector se mueve. El proyector transmite un haz de luz modulado verticalmente. Un detector parabólico, estacionado a una distancia predeterminada, escanea el haz hacia arriba y hacia abajo buscando la luz reflejada desde una base de nubes. Cuando se detecta, esto proporciona el ángulo vertical para el punto de intersección del haz de luz y la nube. Cualquiera de las configuraciones proporciona los datos necesarios para calcular la altura de la base de la nube mediante triangulación simple.

Un ceilómetro láser es una aplicación especial de un sistema de detección y rango de luz (LIDAR). Como tal, fue una de las primeras aplicaciones de la tecnología láser. En meteorología, se utiliza un ceilómetro láser para estudiar la estructura y composición atmosférica, las concentraciones de aerosoles y la formación de nubes. Los perfiles de retrodispersión de la luz láser se pueden analizar para detectar la precipitación, la presencia de gases particulares y su concentración, así como la velocidad del viento y la turbulencia. La capacidad de detectar las condiciones actuales y cambiantes del viento ha llevado al uso de esta tecnología en el campo de las energías renovables.