Гелиограф в метеорологии. Что такое гелиограф? Зачем нужен этот прибор? Что измеряет гелиограф

Это специальный прибор, называется гелиограф, что в переводе с греческого означает «пишущий солнце» (в греческой мифологии бог солнца - Гелиос). Первый гелиограф был сконструирован английским ученым-астрономом Уорреном Деларю лишь в начале 19-го века. Это была широкая труба со специальными линзами, приспособленная к получению изображения Солнца на светочувствительной пластинке.

Гелиографы имеют некоторые разновидности и используются также для передачи информации на видимом расстоянии посредством солнечных вспышек. Такие гелиографы монтировались на треногах и использовались на вооружении армий нескольких стран в конце 19-го, начале 20 столетия.

История появления приборов уходит в глубокую древность

Сооружение «Мейс Холл» на тысячу лет старше египетских пирамид. Это один из самых любопытных архитектурных сооружений времен каменного века. В день зимнего солнцестояния, в одной из комнат случалось нечто необъяснимое; лучи заходящего солнца проникали через тоннель внутрь этого зала и с этого момента продолжительность дня начинала увеличиваться. Знания о движении Солнца по небу выясняло также и многие другие необъяснимые ранее явления. Со временем появлялись всевозможные приборы для наблюдения Солнца.

Устройство гелиографа и принцип работы

Солнце перемещается по небосводу, и его лучи, проходя через стеклянный шар, неподвижно установленного гелиографа, оставляют на ленте черную прорезь прожога. Это след движения Солнца от рассвета до заката. Часовой механизм, вращая наружный цилиндр, делает полный оборот в течение суток; таким образом, щели все время следуют за движением солнца и солнечные лучи, падая через них на неподвижную бумагу, оставляют на ней запись солнечного света в течении дня. Прожог на ленте гелиографа прерывается, если солнце хотя бы на небольшое время закрывается облаками. В ясные дни число часов солнечного сияния совпадает с продолжительностью светового дня. В конце дня ученые подводят итог - сколько времени поступал от солнца поток радиации. Используя светопоглощающие фильтры, делаются фотоснимки солнечного диска.

Гелиограф, в метеорологии - прибор, назначение которого записывать, сколько времени и насколько ярко светило солнце в течение суток. Для записи пользуются тепловым или химическим действием солнечного луча. Лучшим представителем приборов, в основу которых положено тепловое действие солнечных лучей, служит Гелиограф Кэмпбелла и Стокса (Campbell and Stokes Sunshine Recorder) - один из первых приборов для записи солнечного сияния. Это стеклянный шар, отшлифованный из хорошего, чистого стекла, пройдя через который, солнечные лучи собираются в его фокусе; на подставке прибора помещается бумажная, пропитанная особым составом лента, огибающая шар на расстоянии, равном его фокусному расстоянию. Лучи солнца, собранные шаром на бумажке, прожигают ее; при движении солнца перемещается вдоль бумажки и его ; полученная таким образом запись по выжженным местам дает судить о продолжительности и силе солнечного сияния. Однако приборы, основанные на тепловом действии солнечных лучей (в частности и прибор Кэмпбелла и Стокса), были признаны не вполне пригодными для метеорологической практики: недостаточная резкость переходов от моментов яркого сияния солнца к моментам, когда оно было покрыто облаками, сильно затрудняет расчет времени, в течение которого солнце ярко светило. Это заставило изменить принцип Гелиограф и обратиться к химическому действию солнечного луча, что и было сделано впервые М. Леодом в 1885 г. Более известен (и лучше) основанный на том же принципе прибор Маурера - представляет собой полый цилиндр, прикрепленный к подставке наклонно, так что после его установки ось цилиндра становится параллельно оси мира; цилиндр, срезанный сверху под таким углом, чтобы верхнее его основание после установки было горизонтально, плотно прикрывается крышками. В середине верхней крышки сделан узкий прорез, через который солнечные лучи проникают в цилиндр. Внутри последнего помещается фотографическая (цианоферная) бумага, плотно прилегающая к его стенкам, и солнечные лучи, падая на бумагу, оставляют на ней темно-синий след за все время, пока солнце ярко светит, прерывающийся и даже совершенно исчезающий, когда светило покрыто более или менее густыми облаками. Ежедневно вечером бумага вынимается из прибора и промывается водой для проявления и закрепления изображения. Прибор Маурера дает довольно удовлетворительные результаты: однако в нем отсутствует запись до полутора часов после восхода и до заката солнца, потому что лучи солнца при восходе и закате идут почти горизонтально и параллельно крышке прибора, и солнце должно подняться на довольно значительную высоту, чтобы лучи его проникли в прибор и начали писать.

На русских станциях распространяется в настоящее время гелиограф Ф. К. . Это - маленький цилиндр, поддерживаемый устанавливающейся горизонтально подставкой; цилиндр плотно закрывается и имеет три щели, через которые свет падает на вставленную внутрь цилиндра и прилегающую к его стенкам цианоферную бумагу, оставляя на ней след за время, пока Солнце не было покрыто облаками. Ось цилиндра с помощью прикрепленных к подставке круга с делениями и уровня ставится параллельно оси мира; тогда щели, отстоящие одна от другой на 90° по окружности цилиндра, будут обращены на восток, юг и запад. Так как, кроме того, они лежат в разных сечениях цилиндра, то на бумаге получаются три записи, соответствующие утренним, полуденным и вечерним часам дня. Цианоферная бумага для этого прибора, разграфленная на часы и их доли, отличается значительно большей ю сравнительно с бумагой других подобных приборов; благодаря этому запись солнечного сияния отличается значительно большей детальностью, чем в приборе Маурера. Что касается до записи часов около восхода и заката Солнца, то непродолжительные еще пока наблюдения показали, что запись начинается около 1/2 часа спустя после восхода Солнца и прекращается почти за столько же времени до заката. Прилагаемый рисунок дает понятие о приборе.

Одновременно с описанным прибором Ф. К. Величко был устроен гелиограф, начинающий писать минут 10-15 спустя после восхода солнца; на записях его заметны следы самых тонких перистых облаков, не оставляющих ни малейшего следа на записях других приборов. На цилиндре, приводимом в движение часовым механизмом, сделаны две узкие щели - одна над другой; сквозь эти щели солнечный свет, проникая внутрь цилиндра, падает на фотографическую (аристотипную) бумагу, навернутую на второй, внутренний, неподвижный цилиндр. Общая для обоих цилиндров ось, как и в других приборах, должна быть поставлена параллельно оси мира, а щели наружного цилиндра обращены прямо к солнцу. механизм, вращая наружный цилиндр, делает полный оборот в течение суток; таким образом, щели все время следуют за движением солнца; при этом солнечные лучи, падая через них на неподвижную бумагу, оставляют на ней запись солнечного сияния. Различная ширина обеих щелей дает возможность при помощи более узкой из них (ее обычная ширина = 0,2 мм) получить необыкновенно тонкие детали в записи, тогда как при помощи более широкой второй щели является возможность записать лучи Солнца почти при самом его восходе или закате. См. "Метеорологический вестник", 1882, стр. 274.

Гелиограф А. Л.

Гелиограф (от Гелио... и греч. grápho - пишу)

1) в метеорологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками. Существует много конструкций Г. В СССР наиболее распространён Г. Кэмпбелла - Стокса, в котором неподвижный шар служит линзой, собирающей лучи Солнца на картонной ленте, разделённой часовыми линиями. Лента прожигается солнечными лучами, если облученность превышает 0,3-0,4 кал/см 2 мин . Вследствие видимого суточного движения Солнца прожог имеет вид линии, длина которой служит мерой продолжительности сияния. Г. может служить также актинограф с непрерывной регистрацией (см. Актинометр).

Лит.: Стернзат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968, с. 209.

2) В астрономии телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца; применяется для получения фотографий всего или части солнечного диска в широком диапазоне длин волн. Г. может применяться в комбинации с Целостат ом. Вследствие огромной освещённости, создаваемой Солнцем, светосила объектива Г. может быть минимальной. Для получения изображений Солнца больших линейных размеров фокусное расстояние Г. выбирают возможно большим; чтобы при этом не увеличивать размеров инструмента, применяют дополнительные увеличительные системы. Г. снабжен быстродействующим затвором (обычно шторного типа), дающим время экспозиции от 0,02 до 0,001 сек. Один из первых Г. был установлен русским астрофизиком М. М. Гусевым в Вильно (Вильнюс) в 1854.

3) В военном деле в 19 - начало 20 вв. светосигнальный прибор для подачи сигналов (с помощью азбуки Морзе) зеркалом, отражающим световые лучи. Дальность действия Г. днём - 18-40 км , ночью - 3-8 км .

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Гелиограф" в других словарях:

Гелиограф … Орфографический словарь-справочник

- (греч.). 1) прибор для получения фотографич. снимков солнца. 2) прибор, автоматически записывающий яркость солнечного света. 3) сигнальный аппарат для разговора на далеких расстояниях при посредстве зеркал; служит для военных целей. Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

Может означать: Гелиограф (телеграф) разновидность оптического телеграфа. Гелиограф (метеорология) в метеорологии и климатологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня. Гелиограф (астрономия)… … Википедия

гелиограф - а, м. héliographe m. 1. Прибор для передачи световых сигналов на расстояние, использовавшийся в военном деле в 19 начале 20 в. Большинство наших солдат решительно ничего не знало о гелиографе и его употреблении в русской армии. Вересаев На… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (от гелио... и... граф) 1) прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, т. е. когда Солнце не закрыто облаками.2) Телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца … Большой Энциклопедический словарь

- (Heliograph) 1. Прибор, применяемый для передачи световых сигналов (по азбуке Морзе) на расстояние 15 35 км путем отражения солнечных лучей от зеркал. 2. Прибор, регистрирующий продолжительность солнечного сияния, а отчасти и интенсивность… … Морской словарь

Сущ., кол во синонимов: 2 спектрогелиограф (2) фотогелиограф (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

гелиограф - Прибор для автоматической регистрации солнечного излучения. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN heliograph … Справочник технического переводчика

- (от гелио... и...граф), 1) прибор для автоматич. регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками. 2) Телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца … Естествознание. Энциклопедический словарь

А; м. [от греч. hēlios солнце и graphō пишу]. 1. Астрономический прибор для фотографирования Солнца. 2. Прибор, автоматически регистрирующий продолжительность солнечного сияния в течение дня. 3. В военном деле в 19 начале 20 в.: прибор для… … Энциклопедический словарь

- (от гелио... и...граф) 1) Г. в метеорологии прибор для автоматич. регистрации продолжительности солнечного сияния (времени, в течение к рого Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками). В СССР принят Г. системы Кемпбелла Стокса, осн.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Книги

• Домашняя лаборатория для занимательных опытов , Барретт Раймонд, Оскей Уинделл. Рассказано, как оборудовать домашнюю лабораторию, сконструировать приборы для исследований по химии, биологии и физике и провести с их помощью эксперименты. Показано, как изготовить…

Слово «гелиограф» в переводе с греческого языка означает «пишущий солнце» .


В настоящее время существует два вида приборов, носящих такое название:

— метеорологический прибор для измерения продолжительности солнечного освещения;

— сигнальный аппарат, являющийся видом оптического телеграфа.

Оба прибора достаточно просты и существуют уже давно, несмотря на это, не потеряли своей актуальности.

Гелиограф в метеорологии

Простым, но эффективным устройством для измерения продолжительности на небосводе пользуются все метеостанции мира. Прибор выглядит очень красиво: шар из чистейшего стекла, представляющий собой линзу для сбора солнечных лучей, закреплен на дугообразной подставке.

Когда солнечные лучи попадают на шар, то при прохождении сквозь стекло искривляются, собираясь в одной точке – фокусе линзы. Там проложена специальная светочувствительная лента с делениями.

По мере перемещения солнца по небосклону передвигается и сфокусированный на ленте пучок лучей, выжигая на ней полосу. Если же небо закрывают облака, лучи исчезают, и выжженная полоска прерывается. На ленту нанесена временная сетка с делениями по 0,5 и 1 часу.

К концу светового дня в распоряжении метеорологов появляется полная запись прохождения солнца, по которой можно определить, сколько времени в течение этого дня была ясная погода, и сколько – облачная.

Для того, чтобы получить точный результат, гелиограф вначале ориентируют по сторонам света, боковую панель выставляют по широте точки, в которой находится площадка для наблюдений. Подставка для гелиографа должна быть выставлена точно по горизонтали, ее поверхность не должна иметь неровностей.

Записывающую ленту гелиографа необходимо заменять ровно в 8-00 и 20-00 местного времени. Кроме того, прибор настраивают для утренней и вечерней записи и для работы в зимнее время или для высокоширотных наблюдений.


Гелиограф очень полезен метеорологам для сбора и накопления статистических данных, которые после обработки и анализа позволяют составлять кратковременные и долгосрочные прогнозы.

Светосигнальный гелиограф

Устройство, называемое светосигнальным гелиографом, или солнечным телеграфом, до изобретения радиосвязи использовалось, чтобы передавать короткие информационные сообщения на дальние расстояния. Колебания зеркала, отражающего солнечные лучи, шифровались особым образом, наподобие азбуки Морзе.

Сегодня необходимость в таком устройстве возникает, как правило, у людей, терпящих бедствие и затерявшихся в лесу, в гористой и труднопроходимой местности. В солнечный день с помощью гелиографа можно подать сигнал пролетающему спасательному самолету, сократив время поисков.

Светосигнальный гелиограф – это очень простое устройство, состоящее из двух стальных пластин, соединенных наподобие книги или блокнота. Одна из них отполирована до зеркального блеска, в другой, с матовой поверхностью, посредине проделано отверстие небольшого размера (около 2-3 мм).

Для того, чтобы подать сигнал, створки гелиографа раздвигают до упора, зеркальную створку располагают напротив солнца и ловят в визирное отверстие пролетающий самолет, после чего наклоняют зеркальную створку, чтобы совместить отраженный солнечный луч с отверстием. Яркая вспышка хорошо заметна наблюдателю на расстоянии нескольких километров.


Если вы оказались в такой ситуации, когда необходимо послать сигнал о помощи, гелиограф можно изготовить самому из подручных материалов. Для этого достаточно подобрать небольшое зеркальце и соединить его под углом 60-70 градусов с пластинкой или дощечкой, в которой заранее проделать маленькое отверстие.

Поскольку подача сигналов с помощью гелиографа требует некоторой сноровки, нужно вначале потренироваться, посылая луч на стволы деревьев, отдаленные скалы или другие предметы.

Гелиограф в метеорологии - прибор, назначение которого записывать, сколько времени и насколько ярко светило солнце в течение суток. Для записи пользуются тепловым или химическим действием солнечного луча. Лучшим представителем приборов, в основу которых положено тепловое действие солнечных лучей, служит Г. Кэмпбелла и Стокса (Campbell and Stokes Sunshine Recorder) - один из первых приборов для записи солнечного сияния. Это стеклянный шар, отшлифованный из хорошего, чистого стекла, пройдя через который, солнечные лучи собираются в его фокусе; на подставке прибора помещается бумажная, пропитанная особым составом лента, огибающая шар на расстоянии, равном его фокусному расстоянию. Лучи солнца, собранные шаром на бумажке, прожигают ее; при движении солнца перемещается вдоль бумажки и его изображение; полученная таким образом запись по выжженным местам дает возможность судить о продолжительности и силе солнечного сияния. Однако приборы, основанные на тепловом действии солнечных лучей (в частности и прибор Кэмпбелла и Стокса), были признаны не вполне пригодными для метеорологической практики: недостаточная резкость переходов от моментов яркого сияния солнца к моментам, когда оно было покрыто облаками, сильно затрудняет расчет времени, в течение которого солнце ярко светило. Это обстоятельство заставило изменить принцип Г. и обратиться к химическому действию солнечного луча, что и было сделано впервые М. Леодом в 1885 г. Более известен (и лучше) основанный на том же принципе прибор Маурера - представляет собой полый цилиндр, прикрепленный к подставке наклонно, так что после его установки ось цилиндра становится параллельно оси мира; цилиндр, срезанный сверху под таким углом, чтобы верхнее его основание после установки было горизонтально, плотно прикрывается крышками. В середине верхней крышки сделан узкий прорез, через который солнечные лучи проникают в цилиндр. Внутри последнего помещается фотографическая (цианоферная) бумага, плотно прилегающая к его стенкам, и солнечные лучи, падая на бумагу, оставляют на ней темно-синий след за все время, пока солнце ярко светит, прерывающийся и даже совершенно исчезающий, когда светило покрыто более или менее густыми облаками. Ежедневно вечером бумага вынимается из прибора и промывается водой для проявления и закрепления изображения. Прибор Маурера дает довольно удовлетворительные результаты: однако в нем отсутствует запись до полутора часов после восхода и до заката солнца, потому что лучи солнца при восходе и закате идут почти горизонтально и параллельно крышке прибора, и солнце должно подняться на довольно значительную высоту, чтобы лучи его проникли в прибор и начали писать.

На русских станциях распространяется в настоящее время гелиограф Ф. К. Величко. Это - маленький цилиндр, поддерживаемый устанавливающейся горизонтально подставкой; цилиндр плотно закрывается и имеет три щели, через которые свет падает на вставленную внутрь цилиндра и прилегающую к его стенкам цианоферную бумагу, оставляя на ней след за время, пока Солнце не было покрыто облаками. Ось цилиндра с помощью прикрепленных к подставке круга с делениями и уровня ставится параллельно оси мира; тогда щели, отстоящие одна от другой на 90° по окружности цилиндра, будут обращены на восток, юг и запад. Так как, кроме того, они лежат в разных сечениях цилиндра, то на бумаге получаются три записи, соответствующие утренним, полуденным и вечерним часам дня. Цианоферная бумага для этого прибора, разграфленная на часы и их доли , отличается значительно большей чувствительностью сравнительно с бумагой других подобных приборов; благодаря этому запись солнечного сияния отличается значительно большей детальностью, чем в приборе Маурера. Что касается до записи часов около восхода и заката Солнца, то непродолжительные еще пока наблюдения показали, что запись начинается около 1/2 часа спустя после восхода Солнца и прекращается почти за столько же времени до заката. Прилагаемый рисунок дает понятие о приборе.

Одновременно с описанным прибором Ф. К. Величко был устроен гелиограф, начинающий писать минут 10-15 спустя после восхода солнца; на записях его заметны следы самых тонких перистых облаков, не оставляющих ни малейшего следа на записях других приборов. На цилиндре, приводимом в движение часовым механизмом, сделаны две узкие щели - одна над другой; сквозь эти щели солнечный свет, проникая внутрь цилиндра, падает на фотографическую (аристотипную) бумагу, навернутую на второй, внутренний, неподвижный цилиндр. Общая для обоих цилиндров ось, как и в других приборах, должна быть поставлена параллельно оси мира, а щели наружного цилиндра обращены прямо к солнцу. Часовой механизм, вращая наружный цилиндр, делает полный оборот в течение суток; таким образом, щели все время следуют за движением солнца; при этом солнечные лучи, падая через них на неподвижную бумагу, оставляют на ней запись солнечного сияния. Различная ширина обеих щелей дает возможность при помощи более узкой из них (ее обычная ширина = 0,2 мм) получить необыкновенно тонкие детали в записи, тогда как при помощи более широкой второй щели является возможность записать лучи Солнца почти при самом его восходе или закате. См. "Метеорологический вестник", 1882, стр. 274.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. - С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890-1907 .

Смотреть что такое "Гелиограф в метеорологии" в других словарях:

Может означать: Гелиограф (телеграф) разновидность оптического телеграфа. Гелиограф (метеорология) в метеорологии и климатологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня. Гелиограф (астрономия)… … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Гелиограф. Гелиограф Кэмпбелла Стокса Гелиограф (от др. греч. ἥλιος Солнце и … Википедия

- (от гелио... и...граф) 1) Г. в метеорологии прибор для автоматич. регистрации продолжительности солнечного сияния (времени, в течение к рого Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками). В СССР принят Г. системы Кемпбелла Стокса, осн.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

- (от Гелио... и греч. grápho пишу) 1) в метеорологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками. Существует много конструкций Г. В… … Большая советская энциклопедия

- (от греч. μετέωρος, metéōros, атмосферные и небесные явления и λογία, логия) наука о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физических процессах. Во многих странах метеорологию называют физикой атмосферы, что в большей… … Википедия

Метеорология (от греч. meteora атмосферные и небесные явления + логия) наука о строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физических процессах. Во многих странах метеорологию называют физикой атмосферы, что в большей степени… … Википедия

Все процессы на поверхности земного шара, каковы бы они ни были, имеют своим источником солнечную энергию. Изучаются ли процессы чисто механические, процессы химические в воздухе, воде, почве, процессы ли физиологические или какие бы то ни было… …

Императорского Русского географического общества учреждена в 1870 г. В первый год рассылала циркуляры, приглашавшие: 1) собирать и присылать в общество наблюдения над вскрытием и замерзанием рек; 2) делать наблюдения над грозами и осадками,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Прибор для непрерывной регистрации температуры воздуха, воды и др. Чувствительным элементом термографа может служить биметаллическая пластинка, термометр жидкостной или термометр сопротивления … Википедия