ГЕЛІОГРАФ
Геліограф
Геліограф (від грец. ἥλιος — сонце і γράφω — пишу) — у метеорології прилад для автоматичної реєстрації тривалості сонячного сяйва, тобто часу за добу, коли Сонце стоїть над горизонтом і не закрите хмарами.
Коротко
- Найпоширеніший тип — геліограф Кемпбелла–Стокса: скляна куля-лінза й паперова стрічка з годинними поділками.
- Сфокусоване проміння пропалює на стрічці слід, довжина якого відповідає тривалості сонячного сяйва.
- Винайдений Джоном Кемпбеллом 1853 року, удосконалений Джорджем Стоксом 1879-го.
- Простий і не потребує електрики, але погано фіксує слабке сонце на світанку й присмерку.
Скляна куля завбільшки з апельсин стоїть на метеомайданчику, і щодня під нею міняють картку. Якщо день був сонячний, на картці з’являється обвуглена смуга. Якщо хмарний — пунктир або нічого. Так понад півтора століття вимірюють, скільки годин сонця отримує те чи інше місце.
Як улаштований
Найпоширеніший прилад — геліограф Кемпбелла–Стокса. Його основа — скляна куля діаметром близько 10 см, що діє як лінза. Позаду кулі, на фокусній відстані, в металевій оправі закріплено паперову картку з поділками на години; місцевий полудень припадає на середину.
Сонце протягом дня переміщується небом, тож сфокусована пляма повзе карткою й пропалює в ній слід. За довжиною пропалених смуг обчислюють тривалість сонячного сяйва, з точністю до десятих частин години.
У Північній півкулі прилад орієнтують на південь і ставлять так, щоб його не затіняли будівлі чи дерева. Карток три види, бо висота Сонця змінюється з сезонами:
| Картки | Період використання |
|---|---|
| зимові | 15 жовтня — 29 лютого |
| рівнодення | 1 березня — 11 квітня, 3 вересня — 14 жовтня |
| літні | 12 квітня — 2 вересня |
Для полярних районів, де влітку Сонце не заходить, додають другу кулю й картку, звернуті на північ.
Історія
Першу конструкцію 1853 року запропонував Джон Френсіс Кемпбелл: велика куля-лінза в дерев’яній чаші, на якій Сонце випалювало слід. 1879 року фізик Джордж Габріель Стокс замінив чашу металевою оправою з тримачем для карток. У такому вигляді прилад майже не змінився досі й широко використовується поза США, де метеослужба вживає інший тип самописця.
Переваги й недоліки
Геліограф простий, не має рухомих частин і працює без електрики — енергію йому дає саме Сонце. Однак низьке ранкове й вечірнє сонце часто не здатне пропалити картку. Дощ рве мокрий папір, іній і пил на кулі спотворюють результат. Ту саму роботу виконують і електричні прилади — піранометри та автоматичні датчики сонячного сяйва.
Запитання
Які ще значення має слово «геліограф»?
В астрономії так називають телескоп для фотографування Сонця. У військовій справі XIX — початку XX століття геліографом був сигнальний прилад, що передавав повідомлення сонячними відблисками з дзеркал.
Чи точні вимірювання геліографа?
Він дає хорошу оцінку яскравого сонячного сяйва, але має похибки. Якщо хмари часто закривають Сонце, пропал за 30 секунд і за 5 хвилин може виглядати однаково, тож різні спостерігачі читають стрічку по-різному. На німецьких станціях геліографи в середньому показували трохи більше сонячних годин, ніж автоматичні датчики.
Див. також
- Астрограф Дає велике, рівне й неспотворене зображення поля неба на фотопластинці, а нині — на ПЗЗ-матриці.
- Вітер Рушійна сила — різниця тиску; обертання Землі (сила Коріоліса) відхиляє вітер, а тертя об поверхню його гальмує.
- Антропогенні зміни клімату Діють на двох рівнях: місцевому (забудова, осушення, вирубка лісів) і глобальному (склад атмосфери).
- Розділ «Метеорологія» Погода, атмосферні явища, клімат і способи їх спостереження.
Джерела
- Геліограф (метеорологія) — Вікіпедія (українська)
- Campbell–Stokes recorder — Wikipedia (англійська)
- Геліограф // Астрономічний енциклопедичний словник / за ред. І. А. Климишина, А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 103.
Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.
Поруч у словнику
- АНТИПАСАТИ Антипасати (протипасати, верхні пасати) — повітряні течії у верхній тропосфері тропічних широт, що рухаються від екватора до субтропіків над пасатами й під дією обертання Землі набувають західного напрямку: у Північній півкулі — південно-західного, у Південній — північно-західного.
- АНТИЦИКЛОН Антициклон (від анти… і циклон), або баричний максимум, — замкнена область підвищеного атмосферного тиску з найвищим тиском у центрі, у якій повітря опускається й розтікається від центру спіраллю — у Північній півкулі за годинниковою стрілкою, у Південній — проти неї.
- АТМОСФЕРНА ЕЛЕКТРИКА Атмосферна електрика — 1) сукупність електричних явищ у земній атмосфері: електричне поле, іонізація й провідність повітря, струми, заряди хмар, грози, полярні сяйва, вогні святого Ельма; 2) розділ фізики атмосфери й метеорології, що вивчає ці явища.
- АТМОСФЕРНА ОПТИКА Атмосферна оптика — розділ метеорології та фізики атмосфери, що вивчає оптичні явища в повітрі, спричинені розсіюванням, поглинанням, заломленням і дифракцією світла, — колір неба, сутінки й зорі, веселку, гало, міражі — та їхній зв’язок із погодою.