heliògraf

Un dels aparells més utilitzats per mesurar la insolació és el heliògraf. La insolació és la quantitat d'hores que ha lluït el sol en un determinat lloc durant un dia. Gràcies a aquest aparell es pot registrar la llum solar que incideix sobre una zona a al cap de dos dies. D'aquesta manera, se sap la durada de dos dies per complet al llarg de l'avanç de les estacions.

En aquest article explicarem què és l'heliògraf, quines són les seves característiques i com s'utilitza.

Què és un Heliògraf

Es tracta d'un aparell que s'empra per mesurar la insolació que arriba a una superfície en un dia en concret. També se li coneix a la insolació per la quantitat de “sol eficaç” que arriba la superfície. Aquest aparell està format per un registrador de llum solar que consisteix en una bola de vidre massís d'uns deu centímetres de diàmetre. Aquesta bola de vidre massís s'utilitza com si fos una lent per poder concentrar tots els raigs solars en un focus proper a ella. A mesura que el sol es va movent al llarg del cel, aquest focus va recorrent una banda de cartolina que es fixa a un marc metàl·lic en paral·lel al vídeo.

Aquesta banda de la cartolina té forma de semicercle i està situada darrere de la bola de vidre massís. La concentració de el focus lluminós i calorífic va traçant una línia a través de la carbonització més o menys accentuada depenent de la intensitat dels raigs solars. És així com es mesura la insolació.

A les bandes es poden veure com estan marcades les hores i les mitges hores de cada dia. Al llarg del dia la cartolina es va carbonitzant alhora que es crea una línia més o menys intensa en funció de la quantitat de llum que arriba. Si el sol està intermitent de forma constant per la presència de núvols, el focus lluminós no actua i per tant el traç de cremat queda interromput. Si la nuvolositat torna a desaparèixer, es torna a reprendre la carbonització de la cartolina.

Sumant les longituds de les línies que són cremades al llarg del dia es pot mirar el temps total de la lluminositat de el sol i la insolació del dia corresponent. Se li coneix pel nom de fracció d'insolació a la relació que existeix entre la insolació real d'un dia i la que s'hagués produït en cas que el sol hagués estat contínuament incidint sobre la bola de l'heliògraf. Per conèixer més sobre els instruments meteorològics i la seva funció, podeu consultar aquest enllaç.

Com utilitzar el Heliògraf

Aquest aparell es col·loca sobre un pilar de maçoneria a més o menys una alçada de 1.3 metres respecte a terra. Això es fa perquè no hi hagi cap mena d'obstacle que el pugui amagar del sol. Un lloc per col·locar l'heliògraf que sigui bo és aquell que permeti la visibilitat de tot el zodíac per sobre de l'horitzó a qualsevol època de l'any. D'aquesta manera, podem mesurar la quantitat d'insolació solar des de la sortida del sol fins a la posta.

Cal col·locar l'heliògraf de forma ajustada per a la latitud geogràfica on estiguem. No oblidem que la quantitat d'insolació i la irradiació solar varien en funció de la latitud i l'alçada on estiguem. Els raigs de sol arriben de forma més inclinada a mesura que ens acostem als pols, sent totalment perpendiculars a l'Equador. En general, aquests aparells es fabriquen per a un petit nombre de latituds més típiques que investiguen la insolació. Es deixa un marge per a l'afinació final mitjançant un dispositiu de latitud variable. És així com aconseguim configurar l'heliògraf perquè funcioni en qualsevol tipus de latitud.

El que s'ajusta a l'heliògraf per a la latitud, també s'ha d'ajustar per a la longitud geogràfica. La millor manera de fer-ho és basant-se en la equació del temps. Aquesta actuació s'encarrega de calcular amb força exactitud l'hora de pas del sol per la mitgera d'un lloc concret. Si l'heliògraf l'estem utilitzant i no està ben ajustat, les marques o cremades no estaran paral·leles a la línia central de les mateixes. D'aquesta manera, correm el risc de perdre dades d'insolació i no tenir mesures exactes. Per conèixer més sobre la radiació solar, podeu consultar .

Quan el sol va variant l'alçada al llarg del curs de l'any, el focus de l'heliògraf es va desplaçant en conseqüència. Això es tradueix que en el marc metàl·lic que està proveït de ranures i guies veiem com es pot ajustar a la recerca de la posició més idònia per poder facilitar els càlculs a cada època de l'any.

Les bandes de l'Heliògraf són franges zonals planes. Aquestes bandes són estretes perquè puguin coincidir gairebé amb qualsevol zona de l'esfera.

Com interpretar les dades

Si el sol ha estat brillant de manera ininterrompuda, és força fàcil comptar les hores de sol efectives. Només cal mesurar la longitud de la línia carbonitzada i mirar el nombre d'hores de sol directes. Si el sol ha brillat amb intervals, cal procedir a comptar la insolació total d'una altra manera. Cal una tira de paper o cartolina que tingui la vora ben tallada i es col·loqui al costat de la banda d'heliògraf. Utilitzem un llapis ben esmolat per poder marcar les longituds que s'han cremat. La imatge del sol no seran matemàtiques, si no un petit cercle de manera que s'ha de prendre com a origen i final cada un dels trams de centre de l'semicercle.

Per no equivocar-nos a l'hora de fer servir aquests càlculs, convé utilitzar un tros de paper o cartolina especials que tenen una plantilla que ajuda a evitar càlculs addicionals. Hi ha algunes normes establertes per comptabilitzar les hores de sol per l'INM. Per exemple, si la traçada està netament cremada, es rebaixarà la longitud del solc en un valor igual a la meitat del radi de la curvatura de cada extrem.

Si les cremades són circulars, la longitud mitjana de la línia ha de ser igual a la meitat de l'diàmetre de la cremada. Quan la cremada no és més que una cremada estreta sota una simple taca, cal mesurar tota longitud de la traça.

Article relacionat:

Instruments meteorològics i la seva funció

Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre el Heliògraf.