Cielómetro

Conocimientos adicionales recomendados

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Guía de técnicas básicas de medición en el laboratorio

Un cielómetro es un aparato que usa un laser u otra fuente lumínica para determinar la altura de la base de nubes. Los cielómetros también tienen aplicación para medir concentraciones de aerosoles dentro de la atmósfera tales como materias sólidas finas contaminanees.

Cielómetro óptico de tambor

• Este instrumento usa la triangulación para determinar la altura de un foco de luz proyectado hacia la base de la nube. Esencialmente es un proyector rotativo, un detector, y un registrador. El proyector emite un haz intenso de luz hacia el cielo a un ángulo que varia con la rotación. El detector, está localizado a una distancia fija del proyector, y usa una célula fotoeléctrica apuntando verticalmente. Cuando detecta retornos de luz proyectada desde la base de la nube, el instrumento registra el ángulo y por cálculo se da la altura de nubes.

Cielómetro laser

• Consiste de un laser apuntando verticalmente, y un receptor en el mismo lugar. Determina la altura nubosa midiendo el tiempo (δt) requerido para que un pulso de luz rebotado en los aerosoles dentro de la atmósfera, reingrese al aparato.

donde c es la velocidad de la luz en el aire.

Generalmente, el tamaño de las partículas en cuestión son similares en tamaño a la longitud de onda del laser. Esta situación opera con la teoría de Lorenz-Mie.

Para propósitos de determinar la base nubosa, debe tenerse n cuenta que el cielómetro captura cualquier partícula en el aire (polvo, precipitaciones, humo, etc...), dando falsas lecturas ocasionales. Como ejemplo, dependiendo del umbral empleado, cristales de hielo en caída pueden causar que el cielómetro de una altura de nube de cero, aunnque el cielo esté despejado.

Usando esas últimas propiedades, los cielómetros tienen otros usos. Así como el instrumento anota cualquier retorno, es posible localizar capas apenas perceptibles, adicionalmente a la base nubosa, por observación al patrón completo de la energía de retorno. Más aún, la tasa a la cual ocurre la difusión puede registrase en la parte de retorno disminuída al cielómetro en atmósfera diáfana, dando el coeficiente de extinción de la señal luminosa. Usándolo así puede obtenerse la visibilidad vertical y la posible concentración de polucionantes del aire. Esto ha sido desarrollado en investigaciones y ya se aplica operacionalmente.

Enlaces externos

• Biblioteca Digital Nacional de Ciencias - Cielómetro
• Cielómetro de la Universidad McGill
• Sitio de cielómetros de la National Weather Service ASOS
• "All Weather Inc." Cielómetros