Célomètre

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Un célomètre est un appareil servant à mesurer la hauteur du plafond nuageux grâce au retour d'un faisceau lumineux.

Célomètre laser

Les premiers célomètres utilisaient un tambour rotatif muni d'un réflecteur lumineux à faisceau étroit et un récepteur (cellule photoélectrique) à une certaine distance. Lorsque le tambour tourne, le faisceau est projeté vers la base de nuages et retourné vers le sol par diffusion. Le récepteur ne pouvant voir qu'à la verticale, on peut noter l'angle d'élévation au moment où un signal y est reçu du nuage et, par triangulation, la hauteur de ce dernier.

Plus récemment, les célomètres laser ont été développés. Ils émettent une impulsion lumineuse et la hauteur du plafond est calculé par la mesure du temps entre l'émission et le retour du signal ( $\, \delta t$ ) :

$distance = \frac {c \delta t}{2}$ où $c$ est la vitesse de la lumière.

Le célomètre ne sert pas seulement à la mesure des plafonds nuageux. En effet, la lumière passant à travers l'atmosphère est reflétée par toute particule s'y trouvant (poussière, cendre, gouttelettes, etc.). Une partie du faisceau lumineux peut donc être retournée vers le capteur avant d'atteindre la base du nuage. Ce signal plus faible sera également reçu et positionné. Il peut donner une estimation de la visibilité verticale, de la présence de précipitations et de la quantité de polluants dans l'air par le calcul du coefficient d'extinction du signal.

Finalement, le nuage ayant une densité plus ou moins grande, le faisceau sera retourné sur une certaine épaisseur avant d'être complètement bloqué par le nuage. L'épaisseur de cette couche de retour de plafond donne une idée du type et de la densité du nuage. En général, les données de célomètres ne dépassent pas 4 km puisque le faisceau lumineux se disperse graduellement par diffusion sur les molécules d'air.