heliográf / napfénytartam-mérő

Meteorológiai műszer, más néven heliofanográf, amely lehetővé teszi azoknak az időintervallumoknak a napi rögzítését, amelyek alatt a napsugárzás közvetlenül eléri, vagy ennek hiányában kellő intenzitással éri el a Föld felszínét ahhoz, hogy jól meghatározott árnyékokat hozzon létre. Ez utóbbi körülmény akkor fordul elő, amikor vékony magas felhőréteg van az égen. A meteorológiai obszervatóriumokban leggyakrabban használt heliográf az úgynevezett Campbell-Stokes típus; John Francis Campbell (1822–1885), aki 1853-ban feltalálta, és George Gabriel Stokes (1819–1903), aki 1879-ben tökéletesítette, tiszteletére elnevezve. Fő eleme egy tömör üveggömb, 96 mm átmérővel, egy gömbsüveg alakú fémtartóra szerelve, amelyen két horony közé illesztve egy órákkal nyomtatott, beosztásokkal ellátott kartonpapír csík helyezkedik el. A gömb konvergáló lencseként működik, bármelyik irányból is éri a napfény. Amikor a Nap felbukkan a horizont fölött, a fény eléri a gömböt, amely a sugarakat a kártya egy pontjára koncentrálja, megégetve azt. Ahogy a Nap emelkedik, a konvergenciapont változik, egy elszenesedett nyomvonalat képezve a csíkon, amely csak akkor szakad meg, amikor a Napot felhők takarják el. Három különböző pozíció létezik, ahová a kartonpapír csík rögzíthető, valamint három különböző csíkmodell (egy egyenes, egy rövid görbe és egy hosszú görbe), mivel az évszaktól függően a Nap kisebb vagy nagyobb magasságot ér el a horizont fölött, és pályájának a talajhoz viszonyított dőlésszöge is változik. Minden nap egy csíkot helyeznek el a heliográfban, amelyen a napsütéses órák rögzülnek.