셀로미터

Ceilometer
레이저 ceilometer

ceilometer는 레이저 또는 다른 광원을 사용하여 구름 천장 또는 구름 [1]베이스의 높이를 결정하는 장치입니다.케일미터는 [2]대기 중의 에어로졸 농도를 측정하는 데도 사용할 수 있습니다.레이저광을 사용하는 ceilometer는 대기 중의 Lidar(광선 검출 및 측거) 기기의 [3][4]한 종류입니다.

옵티컬 드럼 ceilometer

광드럼 ceilometer는 삼각측량을 사용하여 구름 [5]밑면에 투사되는 빛의 높이를 결정합니다.기본적으로 회전 프로젝터, 검출기 및 기록기로 구성됩니다.[6]프로젝터는 회전에 따라 다른 각도로 하늘로 강렬한 광선을 방출합니다.프로젝터와 일정한 거리에 있는 검출기는 수직으로 향하는 광검출기를 사용합니다.구름 기반에서 반사된 빛을 감지하면 계측기가 각도를 기록하고 계산을 통해 [7]구름의 높이를 알 수 있습니다.

레이저 ceilometer

레이저 셀로미터는 수직 방향의 레이저와 같은 위치에 있는 리시버로 구성됩니다.대기 중에 나노초 정도의 지속시간을 갖는 레이저 펄스가 보내진다.빔이 대기를 통과할 때, 빛의 아주 작은 부분이 에어로졸에 의해 산란된다.일반적으로 문제의 입자의 크기는 레이저의 [8]파장과 비슷하다.이 상황은 Mie의 [9]흩어짐으로 이어진다.이 산란광의 작은 성분은 라이더 [10]리시버로 되돌아간다.수신 신호의 타이밍은 빛의 속도를 사용하여 공간 범위 z로 변환할 수 있습니다.그것은,

여기서 c는 공기 중의 광속입니다.

이와 같이 레이저광의 각 펄스는 대기 [11][12]중 에어로졸 농도의 수직 프로파일을 생성합니다.일반적으로 많은 개별 프로파일은 신호 대 잡음비를 높이기 위해 함께 평균화되며 평균 프로파일은 [13]초 단위로 보고됩니다.구름이나 물방울이 있으면 배경 레벨에 비해 리턴 신호가 매우 강하기 때문에 구름 높이를 쉽게 [14]식별할 수 있습니다.

계측기는 리턴을 기록하기 때문에 리턴된 에너지의 전체 패턴을 보면 클라우드의 베이스뿐만 아니라 발생하는 희미한 층을 찾을 수 있습니다.또, 확산이 일어나는 속도를 맑은 공기중의 감쇠부에 의해 알 수 있어 광신호의 소실 계수를 얻을 수 있다.이러한 데이터를 사용하면 수직 가시성과 대기 오염 물질의 가능한 농도를 제공할 수 있다.이는 연구를 통해 개발되었으며 운영 [15]목적으로 적용될 수 있습니다.

뉴질랜드에서는 MetService가 상용 공항에서 클라우드 기반 측정을 위한 레이저 ceilometer 네트워크를 운영하고 있습니다.이 센서들은 또한 화산재로 인한 피해를 피하기 위해 상업 항공 교통을 가능하게 하기 위해 화산재 구름을 지도화하는 데 사용된다.화산재의 이동은 [16][17][18]아이슬란드와 같은 지역에서도 추적되었다.

다양한 구름 덮개 조건에서 ceilometer의 동작을 검사한 결과 잘못된 [19]판독을 방지하기 위한 알고리즘이 개선되었습니다.측정의 정확도는 ceilometer의 [20][21]관측 영역의 제한된 수직 범위와 면적 범위에 의해 영향을 받을 수 있습니다.

ceilometer의 일반적인 용도는 [22][23]공항의 구름 천장을 모니터링하는 것입니다.2013년 캐나다 몬트리올의 한 연구 그룹은 정밀 접근 활주로를 갖춘 비행장의 경우 "착륙 임계값에 가까운"에 ceilometer를 설치해야 한다고 권고했지만, 또한 "중간 표시 또는 동등한 거리"에 있는 위치도 [24]허용 가능한 것으로 간주했다.

위험 요소

가시광선을 사용하는 ceilometer는 때때로 새들에게 치명적일 수 있는데, 그 이유는 동물들이 광선에 의해 방향을 잃고 지치고 다른 [25]새들과 충돌하기 때문이다.기록된 최악의 비레이저 광선 사고는 1954년 [26]미국 워너 로빈스 공군기지에서 약 5만 마리의 다른 종에서 온 새들이 하룻밤 동안 죽었다.

레이저 세일미터는 보이지 않는 레이저를 사용하여 구름 밑면을 관찰합니다.쌍안경 같은 광학기기를 사용하는 것은 권장되지 않는다. 왜냐하면 기구의 렌즈가 빔을 집중시켜 사람의 [27][28]눈을 손상시킬 수 있기 때문이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ National Weather Service Glossary. The National Oceanic and Atmospheric Administration. 16 November 2012. p. 60. ISBN 978-1-300-41402-5. Retrieved 28 December 2021.
  2. ^ Khare, Neloy (20 August 2021). Understanding Present and Past Arctic Environments: An Integrated Approach from Climate Change Perspectives. Elsevier. p. 459. ISBN 978-0-12-823078-7. Retrieved 28 December 2021.
  3. ^ Emeis, Stefan (8 September 2010). Surface-Based Remote Sensing of the Atmospheric Boundary Layer. Springer Science & Business Media. ISBN 978-90-481-9340-0. Retrieved 28 December 2021.
  4. ^ Nadolski, Vickie L., ed. (1998). Automated Surface Observing System (ASOS) User's Guide (PDF). Automated Surface Observing System (ASOS) User’s Guide National Oceanic and Atmospheric Administration, United States Navy.
  5. ^ Lipták, Béla G.; Venczel, Kriszta (25 November 2016). Measurement and Safety: Volume I. CRC Press. p. 1570. ISBN 978-1-4987-2766-2. Retrieved 28 December 2021.
  6. ^ "15+ Weather Forecast Instruments And Inventions That Helped Define How We Predict the Weather". interestingengineering.com. 23 March 2020. Retrieved 28 December 2021.
  7. ^ "Automated Cloud Base and Visibility Measurement". SKYbrary Aviation Safety. 29 December 2020. Retrieved 28 December 2021.
  8. ^ "Cloudbase sensors". Observator. Retrieved 28 December 2021.
  9. ^ He Junfeng, 何俊峰; Liu Wenqing, 刘文清; Zhang Yujun, 张玉钧; Chen Zhenyi, 陈臻懿; Ruan Jun, 阮俊; Li Sheng, 李胜 (2010). "Design and Test of Mie Scattering Laser Ceilometer Transmitter". Applied Laser. 30 (4): 333–339. doi:10.3788/AL20103004.0333. Retrieved 28 December 2021.
  10. ^ Young, Stuart A (2007). "INTERPRETATION OF THE MINILIDAR DATA RECORDED AT CAPE GRIM 1998 – 2000". BASELINE ATMOSPHERIC PROGRAM (AUSTRALIA) 2005-2006 (PDF). Australian Bureau of Meteorology and CSIRO Marine and Atmospheric Research. pp. 15–24. Retrieved 28 December 2021.
  11. ^ Madonna, F.; Amato, F.; Vande Hey, J.; Pappalardo, G. (29 May 2015). "Ceilometer aerosol profiling versus Raman lidar in the frame of the INTERACT campaign of ACTRIS" (PDF). Atmospheric Measurement Techniques. 8 (5): 2207–2223. Bibcode:2015AMT.....8.2207M. doi:10.5194/amt-8-2207-2015. Retrieved 28 December 2021.
  12. ^ Goldsmith, J. E. M.; Blair, Forest H.; Bisson, Scott E.; Turner, David D. (20 July 1998). "Turn-key Raman lidar for profiling atmospheric water vapor, clouds, and aerosols". Applied Optics. 37 (21): 4979–4990. Bibcode:1998ApOpt..37.4979G. doi:10.1364/AO.37.004979. ISSN 2155-3165. PMID 18285967. Retrieved 28 December 2021.
  13. ^ Heese, B.; Flentje, H.; Althausen, D.; Ansmann, A.; Frey, S. (20 December 2010). "Ceilometer lidar comparison: backscatter coefficient retrieval and signal-to-noise ratio determination". Atmospheric Measurement Techniques. 3 (6): 1763–1770. Bibcode:2010AMT.....3.1763H. doi:10.5194/amt-3-1763-2010. ISSN 1867-1381. Retrieved 28 December 2021.
  14. ^ Li, Dingdong; Wu, Yonghua; Gross, Barry; Moshary, Fred (11 September 2021). "Capabilities of an Automatic Lidar Ceilometer to Retrieve Aerosol Characteristics within the Planetary Boundary Layer". Remote Sensing. 13 (18): 3626. Bibcode:2021RemS...13.3626L. doi:10.3390/rs13183626.
  15. ^ Lee, Junhong; Hong, Je-Woo; Lee, Keunmin; Hong, Jinkyu; Velasco, Erik; Lim, Yong Jae; Lee, Jae Bum; Nam, Kipyo; Park, Jihoon (1 September 2019). "Ceilometer Monitoring of Boundary-Layer Height and Its Application in Evaluating the Dilution Effect on Air Pollution". Boundary-Layer Meteorology. 172 (3): 435–455. Bibcode:2019BoLMe.172..435L. doi:10.1007/s10546-019-00452-5. ISSN 1573-1472. S2CID 164390037. Retrieved 28 December 2021.
  16. ^ (5 pages) IAVWOPSG.8.WP.024.5.en.docx INTERNATIONAL AIRWAYS VOLCANO WATCH OPERATIONS GROUP (IAVWOPSG) EIGHTH MEETING Melbourne, Australia, 17 to 20 February 2014 (PDF). International Civil Aviation Organization. 2014. Retrieved 28 December 2021.
  17. ^ Flentje, H.; Claude, H.; Elste, T.; Gilge, S.; Köhler, U.; Plass-Dülmer, C.; Steinbrecht, W.; Thomas, W.; Werner, A.; Fricke, W. (26 October 2010). "The Eyjafjallajökull eruption in April 2010 – detection of volcanic plume using in-situ measurements, ozone sondes and lidar-ceilometer profiles". Atmospheric Chemistry and Physics. 10 (20): 10085–10092. Bibcode:2010ACP....1010085F. doi:10.5194/acp-10-10085-2010. ISSN 1680-7316. Retrieved 28 December 2021.
  18. ^ Gasteiger, J.; Groß, S.; Freudenthaler, V.; Wiegner, M. (11 March 2011). "Volcanic ash from Iceland over Munich: mass concentration retrieved from ground-based remote sensing measurements". Atmospheric Chemistry and Physics. 11 (5): 2209–2223. Bibcode:2011ACP....11.2209G. doi:10.5194/acp-11-2209-2011. ISSN 1680-7316. Retrieved 28 December 2021.
  19. ^ Martucci, Giovanni; Milroy, Conor; O’Dowd, Colin D. (1 February 2010). "Detection of Cloud-Base Height Using Jenoptik CHM15K and Vaisala CL31 Ceilometers". Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 27 (2): 305–318. Bibcode:2010JAtOT..27..305M. doi:10.1175/2009JTECHA1326.1. ISSN 0739-0572. Retrieved 28 December 2021.
  20. ^ Wagner, Timothy J.; Kleiss, Jessica M. (1 July 2016). "Error Characteristics of Ceilometer-Based Observations of Cloud Amount". Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 33 (7): 1557–1567. Bibcode:2016JAtOT..33.1557W. doi:10.1175/JTECH-D-15-0258.1. ISSN 0739-0572. Retrieved 28 December 2021.
  21. ^ Maturilli, Marion; Ebell, Kerstin (15 August 2018). "Twenty-five years of cloud base height measurements by ceilometer in Ny-Ålesund, Svalbard". Earth System Science Data. 10 (3): 1451–1456. Bibcode:2018ESSD...10.1451M. doi:10.5194/essd-10-1451-2018. ISSN 1866-3508. S2CID 59445246. Retrieved 28 December 2021.
  22. ^ "How Cloud Ceilings Are Reported". www.boldmethod.com. Retrieved 28 December 2021.
  23. ^ "AWI Model 8339 Laser Ceilometer Certified by FAA - All Weather Inc". All Weather Inc. Retrieved 28 December 2021.
  24. ^ (3 pages) AMOFSG.10.SN.012.5.en.docx AERODROME METEOROLOGICAL OBSERVATION AND FORECAST STUDY GROUP (AMOFSG) TENTH MEETING Montréal, 17 to 19 June 2013 (PDF). AMOFSG. 2013. Retrieved 28 December 2021.
  25. ^ Allen, Nick (September 15, 2010). "10,000 birds trapped in Twin Towers memorial light". The Telegraph. Retrieved 28 December 2021.
  26. ^ Johnston, D; Haines (1957). "Analysis of Mass Bird Mortality in October, 1954". The Auk. 74 (4): 447. doi:10.2307/4081744. JSTOR 4081744.
  27. ^ "Vaisala Ceilometer CL31 User'S Guide" (PDF). www.iag.co.at. Archived from the original (PDF) on 2015-04-02. Retrieved 2015-04-02.
  28. ^ Gaumet, J. L.; Heinrich, J. C.; Cluzeau, M.; Pierrard, P.; Prieur, J. (1 February 1998). <0037:CBHMWA>2.0.CO;2 "Cloud-Base Height Measurements with a Single-Pulse Erbium-Glass Laser Ceilometer". Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 15 (1): 37–45. Bibcode:1998JAtOT..15...37G. doi:10.1175/1520-0426(1998)015<0037:CBHMWA>2.0.CO;2. ISSN 0739-0572. Retrieved 28 December 2021.

외부 링크

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