雷射雲冪儀

一種能測定雲底高度的雷射測距儀。

中文名稱	雷射雲冪儀
英文名稱	laser ceilometer
定　　義	一種能測定雲底高度的雷射測距儀。
套用學科	大氣科學（一級學科），大氣探測（二級學科）

基本介紹

• 中文名：雷射雲冪儀
• 外文名：laser ceilometer
• 學科分支：大氣探測學

描述

雷射雲冪儀是目前測量雲底高度業務上使用較多的儀器之一。利用雷射雲冪儀測量雲底高時，從地面上發射一束雷射，測量出雷射從發射至雲的回波到達接收機的時間，即可測量出雲至測點的斜距，然後利用三角關係計算雲底高，如圖1所示。

圖1 雷射測雲底高示意圖

雲底高度的計算公式為：

H=Tcsina

式中，H為雲底高度（米）；c為光速，等於3×10米/秒；T為雷射發射至雲的回波到達接收機的時間（秒）。若雷射儀位於地面，那么，此垂直距離H就是雲底高度。否則，應加上雷射雲冪儀所在位置距地面的高度。

套用

圖2是CT25K雷射雲冪儀。其雷射源是砷化鎵半導體發光管，波長為905納米，發射脈衝重複頻率視雲高而定，可在600赫茲至1120赫茲之間調節，雷射脈衝功率為16瓦，平均功率為8.9毫瓦，距離解析度為15米，最大探測高度可達7.5千米。

圖2 CT25K雷射雲冪儀

回波的接收元件採用雪崩光敏二極體。一個測量周期可在15秒至120秒之間調節，每個測量周期內發射脈衝數可達256個。將這些回波信號接收後進行平均，可大大提高信號的信噪比，提高信號的監測能力。

為了保證近距離的測量性能，CT25K採用了單鏡頭技術，從而解決了發射和接收光路不重疊或部分重疊引起的近距測量的問題。這種技術還保證了其在霧、降雨、降雪和霾等天氣條件下的可靠測量性能。CT25K可傾斜地安裝在基座上，傾角範圍可達-15°~90°，並能自動地對角度進行修正，計算出垂直雲底高。這樣的角度旋轉設計，為利用地平面附近的固體目標物對其進行現場測試提供了方便。CT25K可單獨安裝，也可作為一個單元連線到氣象觀測系統中，其自帶的軟體還可用於計算雲量和不同雲層的高度，利用顯示軟體可直接顯示後向散射係數廓線。