Простое устройство, которое измеряет солнечность

Хрустальный шар измеряет интенсивность солнечного света в любой день так же, как термометр измеряет температуру, или барометр измеряет давление воздуха. Он собственность Дарвинского метеорологического бюро (в Дарвине, Австралия). Шар не заглядывает в будущее, но предоставляет неоценимую информацию о прошлом. Такая антикварная технология, солнечный регистратор Кэмпбелл-Стокса, является одним из простейших метеорологических устройств, которые всё ещё используются сегодня.

Устройство состоит из сплошной стеклянной сферы, которая концентрирует солнечные лучи до интенсивного пятна на калиброванной бумаге. Когда солнце пылает на небе, горячее действие солнца оставляет палящий путь на бумаге. Интенсивность ожога указывают силу солнечного сияния.

Регистратор Кэмпбелл-Стокса измеряет солнечность в Антарктиде

Солнечный регистратор был изобретён известным шотландцем Джоном Фрэнсисом Кэмпбеллом в 1853 году. В то время было общеизвестно, что с помощью вогнутого стекла можно поджечь бумагу. Подобные неожиданные возгорания происходили с писчей бумагой, которая лежала возле оконного стекла или рядом с аквариумом. Хотя такое поведение стекла заставало многих врасплох, использование зеркал и линз для концентрирования солнечного луча происходило с древнегреческих времён. Во время осады Сиракуз во втором веке до нашей эры, Архимед лихо поджёг вражеские корабли, направив солнечные лучи с параболического зеркала.

Регистратор солнечного света Campbell-Stokes в Канаде, Нунавут

Что вдохновило автора кельтского фольклора заняться метеорологией, является загадкой, но Джон Фрэнсис Кэмпбелл построил устройство, которое могло записывать интенсивность солнечного света в течение дня. Кэмпбелл нашёл полый стеклянный шар, который наполнил водой и превратил в линзу. Он поднял стеклянный шар  над деревянной тарелкой, чтобы на дереве концентрировался падающий луч солнца. Когда солнце двигалось по небу, луч оставлял след. Всякий раз, когда солнце закрывалось облаками, линия ломалась. Длина перерыва указывала, как долго солнце оставалось закрытым, а положение перелома на дереве указывало время суток. Кэмпбелл также обнаружил, что чем жарче солнце, тем глубже след ожога.Устройство Кэмпбелла было настолько простым и эффективным, что его быстро применили метеорологи. В 1879 году ирландский физик заменил деревянную раму металлом и добавил сменные бумажные карточки для записи ожогов. С тех пор рекордер остаётся практически неизменным. Устройство является стандартным инструментом для записи солнечного света во многих частях мира на протяжении века. Многие старые карты ожогов хранятся в течение десятилетий в ящиках обсерваторий и университетов — в настоящее время используются исследователями для изучения и сравнения количества солнечной радиации, достигающей Земли, и даже типа и толщины облаков в прошлом.

Хотя эти антикварные инструменты теперь заменены электронными сенсорами, вы всё же можете найти их действующими во многих метеорологических офисах и обсерваториях по всему миру.

Сколько Солнца нужно растениям в саду

Северное сияние и восход солнца

«Жемчужина солнца» драгоценный Хризолит