heliograaf / zonneschijnrecorder

Een meteorologisch instrument, ook wel bekend als een heliofanograaf, dat het mogelijk maakt een dagelijkse registratie te verkrijgen van de tijdsintervallen gedurende welke zonnestraling rechtstreeks treft of, bij gebrek daaraan, het aardoppervlak bereikt met voldoende intensiteit om welalomlijnde schaduwen te produceren. Deze laatste omstandigheid doet zich voor wanneer er een dunne laag hoge bewolking aan de hemel is. De heliograaf die het meest wordt gebruikt in weerobservatoria is het zogenaamde Campbell-Stokes-type; genoemd ter ere van John Francis Campbell (1822-1885), die hem in 1853 uitvond, en George Gabriel Stokes (1819-1903), die hem in 1879 perfectioneerde. Het hoofdelement is een massieve glazen bol van 96 mm diameter, gemonteerd op een metalen steun gevormd als een bolkap, waarop, ingepast tussen twee groeven, een gegradueerde kartonnen strook wordt geplaatst die bedrukt is met de uren. De bol werkt als een convergerende lens, ongeacht de richting waarvandaan zonlicht treft. Wanneer de zon boven de horizon tevoorschijn komt, treft het licht de bol en concentreert deze de stralen op een punt van de kaart, waardoor deze verbrandt. Naarmate de zon stijgt verandert het punt van convergentie, waardoor een verschroeid spoor op de strook ontstaat, dat alleen wordt onderbroken gedurende de tijd dat de zon bedekt is door wolken. Er zijn drie verschillende posities waar de kartonnen strook kan worden vastgezet, evenals drie verschillende strookmodellen (een rechte, een korte gebogen en een lange gebogen), aangezien afhankelijk van de tijd van het jaar de zon een grotere of kleinere hoogte boven de horizon bereikt, waarbij ook de helling van haar pad relatief ten opzichte van de grond varieert. Elke dag wordt er een strook in de heliograaf geplaatst, waarop de zonuren worden geregistreerd.