Co to jest heliograf i do czego służy?

● Heliograf służy pomiarowi czasu usłonecznienia rzeczywistego w danym punkcie na Ziemi. Pokazuje więc czas, w którym pomiędzy Słońcem a obserwowanym punktem nie było zachmurzenia.

● Działanie heliografu opiera się na wykorzystaniu wywołanych przez promieniowanie słoneczne efektów: cieplnych lub fotochemicznych.

● Fotoheliograf służy do fotografowania Słońca, zwłaszcza do fotografowania plam słonecznych.

Pierwszy heliograf, zwany heliografem Campbella-Stokesa, został wykonany w 1853 roku. Składał się on z kryształowej kuli o średnicy 10 cm, która po wystawieniu na Słońce tworzyła efekt soczewki. Zasada działania urządzenia jest prosta: szklana kula sprawia, że promienie wysyłane przez Słońce zbiegają się w punkcie (ognisku), następnie na powierzchni urządzenia umieszczany jest papier, na którym skupiony promień wypala ślad.

Heliografy to przyrządy pomiarowe, które umożliwiają pomiar natężenia światła słonecznego, czasu trwania dobowego nasłonecznienia oraz położenia Słońca w danym miejscu i czasie. Z drugiej strony heliografy to także heliometry, które mają pewien rodzaj właściwości zdolnych do rejestrowania graficznego lub cyfrowego czasu trwania jasności Słońca.

Informacje dostarczone przez heliografy są bardzo przydatne w różnych dziedzinach, takich jak: meteorologia, klimatologia, rolnictwo, turystyka. Najbardziej rozpowszechnionym heliografem jest wspomniany już heliograf Campbella-Stokesa. Inne znane typy urządzenia to m.in. heliograf Jordana i heliograf Marvina. Istnieją także urządzenia elektroniczne, które za pomocą komórek receptorowych reagują na światło i w ten sposób umożliwiają obliczenie czasu nasłonecznienia po osiągnięciu określonego poziomu światła.

ZOBACZ TEŻ: Tak szczegółowych zdjęć Słońca jeszcze nie wiedzieliśmy

Heliograf Campbella-Stokesa składa się w zasadzie ze szklanej kuli, która ogniskuje promienie, i paska papieru lub tektury, który zapala się w miejscu, na które pada skupiony obraz Słońca. Kula jest zamontowana koncentrycznie w kulistej nasadce, na którą nakładany jest papierek. Opaska jest przymocowana do zakrzywionego wspornika z tarczą i ma nadrukowaną skalę czasową. Wymiary nasadki i kuli są tak dostosowane, aby promienie skupiały się na papierze. Dzięki temu, gdy świeci Słońce, na paśmie tworzy się zwęglony ślad ukazujący czas trwania nasłonecznienia. Taki pasek należy wymieniać codziennie.

Jeśli Słońce świeci przez cały dzień, na papierze tworzy się ślad ciągły, natomiast jeśli świeci w sposób nieciągły - okresami zasłaniają je chmury - ślad ten jest przerywany.

ZOBACZ TEŻ: Sekstans – budowa i zastosowanie w astronawigacji

Główną zaletą heliografów jest prostota i łatwość obsługi. Oznacza to, że nie wymagają także złożonych procesów konserwacyjnych. Ponadto mogą być używane w dowolnym miejscu na świecie, z niewielkimi modyfikacjami projektu lub bez nich. Z kolei najważniejszą wadą jest to, że w wielu przypadkach Słońce może nie być wystarczająco silne, by prawidłowo zwęglić papierek, co często zdarza się o wschodzie i zachodzie Słońca. Ponadto deszcz, śnieg i lód mogą uszkodzić papier, utrudniając ostateczny odczyt danych. Co więcej, odszyfrowanie danych może różnić się w zależności od obserwatora, co wymusiło, aby niektóre współczesne modele wykorzystywały elektronikę i przetwarzanie komputerowe do uzyskania dokładnych danych, które nie zależą od ludzkiej, nierzadko omyłkowej interpretacji.

Proste, ale skuteczne urządzenie do pomiarów nasłonecznienia używane jest przez prawdopodobnie wszystkie stacje pogodowe na świecie. Pod koniec dnia meteorolodzy uzyskują pełny zapis przejścia Słońca, który można wykorzystać do określenia, ile godzin w ciągu dnia pogoda była dobra i jak wysoki był stopień zachmurzenia. Heliograf jest zatem przydatny dla meteorologów w zbieraniu i gromadzeniu danych statystycznych, które po przetworzeniu i analizie umożliwiają sporządzanie prognoz krótko- i długoterminowych.

Zobacz też: Merkury - jaka jest najmniejsza planeta Układu Słonecznego

Źródła: meteorologiaenred.com szkolnictwo.pl postposmo.com