เครื่องวัดเพดานเมฆเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เลเซอร์หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ ในการกำหนดความสูงของเพดานเมฆหรือฐานเมฆ [ ^{1 ] เครื่อง}วัดเพดานเมฆยังสามารถใช้ในการวัดความเข้มข้นของละอองลอยในชั้นบรรยากาศได้ อีกด้วย ^{[ 2 ]} เครื่องวัดเพดานเมฆที่ใช้แสงเลเซอร์เป็น เครื่องมือไลดาร์ (การตรวจจับและวัดระยะด้วยแสง) ในชั้นบรรยากาศชนิดหนึ่ง^{[ 3 ] [ 4 ]}

เครื่องวัดความสูงของเมฆแบบดรัมออปติคอลใช้การหาตำแหน่งแบบสามเหลี่ยมเพื่อกำหนดความสูงของจุดแสงที่ฉายลงบนฐานของเมฆ^{[ 5 ]}โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยโปรเจ็กเตอร์แบบหมุน ตัวตรวจจับ และเครื่องบันทึก^{[ 6 ]}โปรเจ็กเตอร์จะปล่อยลำแสงที่เข้มข้นขึ้นไปบนท้องฟ้าในมุมที่เปลี่ยนแปลงไปตามการหมุน ตัวตรวจจับซึ่งตั้งอยู่ที่ระยะคงที่จากโปรเจ็กเตอร์จะใช้โฟโตดีเทคเตอร์ที่ชี้ขึ้นในแนวตั้ง เมื่อตรวจจับแสงที่ฉายกลับมาจากฐานของเมฆ เครื่องมือจะบันทึกมุม และการคำนวณจะให้ความสูงของเมฆ^{[ 7 ]}

เครื่องวัดความสูงด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยเลเซอร์ที่ชี้ขึ้นในแนวตั้งและตัวรับสัญญาณที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกัน พัลส์เลเซอร์ที่มีระยะเวลาในระดับนาโนวินาทีจะถูกส่งผ่านชั้นบรรยากาศ ขณะที่ลำแสงเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศ แสงส่วนน้อยจะถูกกระเจิงโดยละอองลอย โดยทั่วไป ขนาดของอนุภาคดังกล่าวจะมีขนาดใกล้เคียงกับความยาวคลื่นของเลเซอร์^{[ 8 ]}สถานการณ์นี้ทำให้เกิด การกระเจิง แบบMie ^{[ 9 ]}ส่วนประกอบเล็กๆ ของแสงที่กระเจิงนี้จะถูกส่งกลับไปยังตัวรับสัญญาณไลดาร์^{[ 10 ]}เวลาของสัญญาณที่ได้รับสามารถแปลงเป็นช่วงเชิงพื้นที่z ได้ โดยใช้ความเร็วแสง นั่นคือ

$ระยะทาง = cδt/2$

โดยที่ c คือความเร็วแสงในอากาศ

ด้วยวิธีนี้ พัลส์แสงเลเซอร์แต่ละครั้งจะส่งผลให้เกิดโปรไฟล์ความเข้มข้นของละอองลอยในแนวดิ่งภายในชั้นบรรยากาศ^{[ 11 ] [ 12 ]}โดยทั่วไป โปรไฟล์แต่ละรายการจำนวนมากจะถูกนำมาเฉลี่ยรวมกันเพื่อเพิ่มอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและโปรไฟล์เฉลี่ยจะถูกรายงานในช่วงเวลาเป็นวินาที^{[ 13 ]}การมีอยู่ของเมฆหรือหยดน้ำจะทำให้เกิดสัญญาณสะท้อนกลับที่แรงมากเมื่อเทียบกับระดับพื้นหลัง ซึ่งช่วยให้สามารถระบุความสูงของเมฆได้ง่าย^{[ 14 ]}

เนื่องจากเครื่องมือจะบันทึกการสะท้อนกลับใดๆ จึงเป็นไปได้ที่จะระบุตำแหน่งของชั้นจางๆ ที่เกิดขึ้น นอกเหนือจากฐานของเมฆแล้ว ยังสามารถดูรูปแบบทั้งหมดของพลังงานที่สะท้อนกลับได้อีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้น อัตราการแพร่กระจายสามารถสังเกตได้จากส่วนที่ลดลงที่สะท้อนกลับไปยังเครื่องวัดความสูงของเมฆในอากาศที่ใสสะอาด ซึ่งให้ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของสัญญาณแสง การใช้ข้อมูลเหล่านี้สามารถให้ทัศนวิสัยในแนวดิ่งและความเข้มข้นของมลพิษ ทางอากาศที่เป็นไปได้ สิ่งนี้ได้รับการพัฒนาในการวิจัยและสามารถนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการปฏิบัติงานได้^{[ 15 ]}

ในนิวซีแลนด์MetServiceดำเนินการเครือข่ายเครื่องวัดฐานเมฆด้วยเลเซอร์เพื่อวัดฐานเมฆที่สนามบินพาณิชย์ เซ็นเซอร์เหล่านี้ยังใช้ในการทำแผนที่เมฆเถ้าภูเขาไฟเพื่อให้การจราจรทางอากาศเชิงพาณิชย์สามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดจากเถ้าได้ การเคลื่อนที่ของเถ้าภูเขาไฟยังได้รับการติดตามจากพื้นที่ต่างๆ เช่นไอซ์แลนด์^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

การตรวจสอบพฤติกรรมของเครื่องวัดความสูงของเมฆภายใต้สภาวะการปกคลุมของเมฆต่างๆ นำไปสู่การปรับปรุงอัลกอริทึมเพื่อหลีกเลี่ยงการอ่านค่าผิดพลาด^{[ 19 ]}ความแม่นยำของการวัดอาจได้รับผลกระทบจากช่วงแนวตั้งที่จำกัดและขอบเขตพื้นที่การสังเกตของเครื่องวัดความสูงของเมฆ^{[ 20 ] [ 21 ]}

การใช้งานเครื่องวัดเพดานเมฆทั่วไปอย่างหนึ่งคือการตรวจสอบเพดานเมฆสำหรับสนามบิน^{[ 22 ] [ 23 ]} กลุ่มศึกษาจากมอนทรีออล ประเทศแคนาดา ในปี 2013 แนะนำว่าควรติดตั้งเครื่องวัดเพดานเมฆ "ใกล้กับขอบรันเวย์ลงจอด" สำหรับสนามบินที่มีรันเวย์แบบแม่นยำ แต่ก็ถือว่าตำแหน่ง "ที่เครื่องหมายตรงกลางหรือที่ระยะทางเทียบเท่า" เป็นที่ยอมรับได้เช่นกัน^{[ 24 ]}

เครื่องวัดความสูงที่ใช้แสงที่มองเห็นได้บางครั้งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อนกได้ เนื่องจากสัตว์จะสับสนกับลำแสงและเกิดอาการอ่อนเพลียและชนกับนกตัวอื่นและสิ่งก่อสร้าง^{[ 25 ]}ในเหตุการณ์ลำแสงที่ไม่ใช่เลเซอร์ของเครื่องวัดความสูงที่บันทึกไว้ที่เลวร้ายที่สุด มีนกประมาณ 50,000 ตัวจาก 53 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันเสียชีวิตที่ฐานทัพอากาศวอร์เนอร์ โรบินส์ในสหรัฐอเมริกาในคืนเดียวในปี 1954 ^{[ 26 ]}

เครื่องวัดความสูงของเมฆด้วยเลเซอร์ใช้เลเซอร์ที่มองไม่เห็นเพื่อสังเกตฐานเมฆ ไม่แนะนำให้ใช้เครื่องมือทางแสง เช่น กล้องส่องทางไกล ใกล้กับเครื่องวัดความสูงของเมฆ เนื่องจากเลนส์ในเครื่องมืออาจทำให้ลำแสงเข้มข้นและทำลายดวงตาได้^{[ 27 ] [ 28 ]}

• สถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติของสนามบิน

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องวัดความสูงเหนือระดับน้ำทะเล (Ceilometer )

• ห้องสมุดดิจิทัลวิทยาศาสตร์แห่งชาติ - เซโลมิเตอร์
• เครื่องวัดระยะซีเลอมิเตอร์ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม 2011 ในWayback Machineจากมหาวิทยาลัยแมคกิลล์
• หน้าเว็บ ASOS ของกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติเกี่ยวกับเครื่องวัดเพดานน้ำแข็ง