เฮลิโอกราฟ

เครื่องมือทางอุตุนิยมวิทยา ซึ่งยังรู้จักกันในนามเฮลิโอฟาโนกราฟ ที่ช่วยให้สามารถบันทึกรายวันของช่วงเวลาที่รังสีดวงอาทิตย์ส่องกระทบโดยตรง หรือหากไม่ ไปถึงพื้นผิวโลกด้วยความเข้มเพียงพอที่จะสร้างเงาที่ชัดเจน สถานการณ์หลังนี้เกิดขึ้นเมื่อมีชั้นเมฆสูงบาง ๆ อยู่บนท้องฟ้า เฮลิโอกราฟที่ใช้กันมากที่สุดในหอสังเกตการณ์อากาศคือชนิดที่เรียกว่าแคมป์เบลล์-สโตกส์ (Campbell-Stokes) ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่จอห์น ฟรานซิส แคมป์เบลล์ (John Francis Campbell, 1822-1885) ผู้ประดิษฐ์มันในปี ค.ศ. 1853 และจอร์จ กาเบรียล สโตกส์ (George Gabriel Stokes, 1819-1903) ผู้ปรับปรุงมันในปี ค.ศ. 1879 องค์ประกอบหลักของมันคือทรงกลมแก้วตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 96 มิลลิเมตร ติดตั้งบนฐานรองรับโลหะรูปทรงคล้ายฝาทรงกลม ซึ่งวางไว้ โดยสอดระหว่างร่องสองร่อง เป็นแถบกระดาษแข็งมีขีดบอกเวลาพิมพ์ไว้ ทรงกลมทำหน้าที่เป็นเลนส์รวมแสง ไม่ว่าแสงอาทิตย์จะส่องมาจากทิศทางใด เมื่อดวงอาทิตย์โผล่ขึ้นเหนือเส้นขอบฟ้า แสงจะกระทบทรงกลมและรวมรังสีไปยังจุดหนึ่งบนแถบกระดาษ เผาไหม้มัน เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นสูง จุดรวมแสงจะเปลี่ยนไป ก่อตัวเป็นรอยไหม้บนแถบกระดาษ ซึ่งจะขาดตอนเฉพาะในช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์ถูกเมฆบดบัง มีตำแหน่งที่แตกต่างกันสามตำแหน่งที่แถบกระดาษแข็งสามารถยึดไว้ได้ ตลอดจนรุ่นแถบกระดาษที่แตกต่างกันสามรุ่น (แบบตรง แบบโค้งสั้น และแบบโค้งยาว) เนื่องจากขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี ดวงอาทิตย์จะไปถึงความสูงเหนือเส้นขอบฟ้ามากหรือน้อย และยังแปรผันความเอียงของเส้นทางของมันเทียบกับพื้นดินด้วย ทุกวันจะมีการวางแถบกระดาษในเฮลิโอกราฟ ซึ่งชั่วโมงที่มีแสงแดดจะถูกบันทึกไว้บนนั้น