heliograf / rejestrator nasłonecznienia

Przyrząd meteorologiczny, znany również jako heliofanograf, który pozwala na uzyskanie codziennego zapisu przedziałów czasu, podczas których promieniowanie słoneczne uderza bezpośrednio lub w przeciwnym razie dociera do powierzchni Ziemi z wystarczającą intensywnością, aby wytworzyć dobrze zdefiniowane cienie. Ta ostatnia okoliczność występuje, gdy na niebie znajduje się cienka warstwa chmur wysokich. Heliograf najczęściej stosowany w obserwatoriach pogodowych to tzw. typ Campbella-Stokesa; nazwany w hołdzie Johnowi Francisowi Campbelli (1822-1885), który go wynalazł w 1853 r., oraz George'owi Gabrielowi Stokesowi (1819-1903), który go udoskonalił w 1879 r. Jego głównym elementem jest solidna szklana kula o średnicy 96 mm, zamontowana na metalowym wsporniku w kształcie czaszy sferycznej, na którym umieszczony jest, dociśnięty między dwoma rowkami, stopniowany pasek tekturowy z wydrukowanymi godzinami. Kula działa jak soczewka skupiająca, niezależnie od kierunku, z którego uderza światło słoneczne. Gdy Słońce wyłania się nad horyzontem, światło uderza w kulę, a ona skupia promienie na punkcie karty, paląc ją. W miarę jak Słońce wznosi się, punkt zbieżności zmienia się, tworząc zwęglony ślad na pasku, który jest przerywany tylko w czasie, gdy Słońce jest zakryte przez chmury. Istnieją trzy różne pozycje, w których pasek tekturowy może być zamocowany, a także trzy różne modele pasków (prosty, krótki zakrzywiony i długi zakrzywiony), ponieważ w zależności od pory roku Słońce osiąga większą lub mniejszą wysokość nad horyzontem, zmieniając również nachylenie swojej drogi względem ziemi. Każdego dnia w heliografie umieszcza się pasek, na którym rejestrowane są godziny nasłonecznienia.