En ceilometer är ett instrument som oftast används för att indikera den aktuella höjden på en molnbas. En optisk ceilometer projicerar en modulerad ljusstråle på botten av ett moln. Dess höjd kan sedan beräknas med hjälp av triangulering. En laser ceilometer bestämmer höjden genom att mäta den tid det tar för en puls av laserljus att reflekteras tillbaka från en molnbas. Aerosolkoncentrationer, såsom vattenånga eller föroreningar i atmosfären, kan också beräknas utifrån laserljusets bakåtspridningseffekter.
Denna enhet används ofta inom flyg och meteorologi. Höjden på det lägsta molnlagret under 20,000 6,096 fot (30,000 9,144 m) som täcker mer än halva himlen är molntaket. Denna status övervakas kontinuerligt av ceilometrar på större flygplatser och resultatet rapporteras till flygbesättningarna. Tillverkare av avancerade ceilometrar hävdar att deras produkter samtidigt kan mäta flera molnlager upp till XNUMX XNUMX fot (XNUMX XNUMX m) när de används i meteorologisk forskning.
En optisk ceilometer består av en projektor, en detektor och ett sätt att registrera data. Det finns två grundläggande konfigurationer. I en ceilometer med roterande sändare sveper projektorn över himlen med en modulerad ljusstråle. Detektorn är på ett känt avstånd från projektorn och riktad vertikalt. När ljusstrålen träffar en molnbas direkt ovanför detektorn reflekteras ljuset nedåt, detekteras och projektionsvinkeln i det ögonblicket registreras.
I skanningsmottagarens konfiguration är projektorn fixerad och detektorn rör sig. Projektorn sänder en modulerad ljusstråle vertikalt. En parabolisk detektor, placerad på ett förutbestämt avstånd bort, skannar strålen upp och ner och söker efter ljus som reflekteras från en molnbas. När det detekteras ger detta den vertikala vinkeln för skärningspunkten mellan ljusstrålen och molnet. Båda konfigurationerna ger de data som krävs för att beräkna höjden på molnbasen genom enkel triangulering.
En laser ceilometer är en speciell tillämpning av ett ljusdetektions- och avståndssystem (LIDAR). Som sådan var det en av de första tillämpningarna av laserteknik. Inom meteorologi används en laser ceilometer för att studera atmosfärens struktur och sammansättning, aerosolkoncentrationer och molnbildning. Backscatter-profiler från laserljus kan analyseras för att detektera nederbörd, närvaron av särskilda gaser och deras koncentration, samt vindhastighet och turbulens. Förmågan att upptäcka nuvarande och förändrade vindförhållanden har lett till användningen av denna teknik inom området förnybar energi.