heliografu / kipima muda wa jua

Chombo cha hali ya hewa, kinachojulikana pia kama heliofanografu, kinachoruhusu kupatikana kwa rekodi ya kila siku ya vipindi vya muda ambapo mionzi ya jua hupiga moja kwa moja au, kwa kukosa hilo, hufika kwenye uso wa dunia kwa nguvu ya kutosha kuzalisha vivuli vilivyo wazi. Hali hii ya mwisho hutokea pale kunapokuwa na safu nyembamba ya wingu la juu angani. Heliografu inayotumika zaidi katika vituo vya uchunguzi wa hali ya hewa ni ile inayoitwa aina ya Campbell-Stokes; iliyopewa jina hilo kwa heshima ya John Francis Campbell (1822-1885), aliyeivumbua mwaka 1853, na George Gabriel Stokes (1819-1903), aliyeiboresha mwaka 1879. Kipengele chake kikuu ni tufe imara ya kioo, yenye kipenyo cha milimita 96, iliyowekwa juu ya kishikilizi cha chuma chenye umbo la kikombe cha duara, ambapo huwekwa, ikiwa imebanwa kati ya mifereji miwili, ukanda wa karatasi ngumu uliochapishwa na masaa. Tufe hiyo hufanya kazi kama lenzi inayolenganisha (converging), haijalishi mwelekeo ambao mwanga wa jua unapiga. Jua linapotokea juu ya upeo wa macho, mwanga hupiga tufe na huikusanya miale hiyo kwenye sehemu moja ya karatasi, ikiichoma. Jua linapopanda, sehemu ya muunganiko hubadilika, na kuunda alama iliyoungua kwenye ukanda huo, ambayo huvunjika tu wakati wa muda ambapo jua limefunikwa na mawingu. Kuna nafasi tatu tofauti ambapo ukanda wa karatasi unaweza kuwekwa, pamoja na miundo mitatu tofauti ya ukanda (ulionyooka, ulioinama mfupi, na ulioinama mrefu), kwani kutegemea na msimu wa mwaka, jua hufikia kimo kikubwa au kidogo zaidi juu ya upeo wa macho, pia ikibadilika mwelekeo wa njia yake kuhusiana na ardhi. Kila siku ukanda huwekwa kwenye heliografu, ambapo masaa ya jua hurekodiwa.