أحد أكثر الأجهزة استخدامًا لقياس التشمس هو هليوغراف. ضربة الشمس هي عدد الساعات التي تشرق فيها الشمس في مكان معين خلال اليوم. بفضل هذا الجهاز ، يمكن تسجيل ضوء الشمس الذي يسقط على منطقة ما بعد يومين. وبهذه الطريقة تُعرف مدة اليومين تمامًا طوال فترة تقدم الفصول.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هو الهليوغراف ، وما هي خصائصه وكيف يتم استخدامه.
ما هو الهليوغراف
هو جهاز يستخدم لقياس التشمس الذي يصل إلى سطح في يوم معين. ومن المعروف أيضًا أن ضربة الشمس كمية "الشمس الفعالة" التي تصل إلى السطح. يتكون هذا الجهاز من مسجل ضوء شمسي يتكون من كرة زجاجية صلبة يبلغ قطرها حوالي أربع بوصات. يتم استخدام كرة الفيديو الضخمة هذه كما لو كانت عدسة لتتمكن من تركيز كل أشعة الشمس في بؤرة قريبة منها. بينما تتحرك الشمس عبر السماء ، يمر هذا الضوء الموجه عبر شريط من الورق المقوى مثبت بإطار معدني بالتوازي مع الفيديو.
هذا الشريط من الورق المقوى على شكل نصف دائرة ويقع خلف كرة زجاجية صلبة. يتتبع تركيز الضوء ومصدر الحرارة خطًا خلال الكربنة الشديدة أو الأقل اعتمادًا على شدة الأشعة الشمسية. هذه هي الطريقة التي يتم بها قياس التشمس.
يمكنك أن ترى في النطاقات كيف يتم تمييز الأعمال ونصف ساعات كل يوم. طوال اليوم ، يتم تفحم الورق المقوى أثناء إنشاء خط أكثر أو أقل كثافة اعتمادًا على كمية الضوء التي تصل. إذا كان يومض باستمرار بسبب وجود السحب ، مصدر الضوء لا يعمل وبالتالي فإن خط الاحتراق متقطع. إذا اختفت الغيوم مرة أخرى ، سيستأنف الورق المقوى الكربنة.
من خلال إضافة أطوال الخطوط المحترقة طوال اليوم ، من الممكن رؤية الوقت الإجمالي لإضاءة الشمس والتشمس في اليوم المقابل. ومن المعروف باسم جزء من تشمس ل العلاقة الموجودة بين التشمس الفعلي ليوم ما وما كان سيحدث إذا كانت الشمس مشرقة باستمرار على كرة الهليوغراف.
كيفية استخدام الهليوغراف
يتم وضع هذا الجهاز على عمود حجري بدرجة أكبر أو أقل ارتفاعه 1.3 متر عن سطح الأرض. يتم ذلك حتى لا يكون هناك نوع من العوائق التي يمكن أن تخفيه عن الشمس. المكان الجيد لوضع الهليوغراف هو المكان الذي يسمح برؤية دائرة الأبراج بأكملها فوق الأفق في أي وقت من السنة. بهذه الطريقة ، يمكننا قياس كمية التشمس الشمسي من شروق الشمس إلى غروبها.
يجب وضع الهليوغراف بطريقة معدلة لخط العرض الجغرافي حيث نحن. دعونا لا ننسى أن مقدار الإشعاع الشمسي يختلف باختلاف خط العرض والارتفاع الذي نحن عليه. تصل أشعة الشمس أكثر ميلًا كلما اقتربنا من القطبين. يجري عمودي تماما في الاكوادور. هذه الأجهزة بشكل عام يتم تصنيعها لعدد صغير من خطوط العرض الأكثر نموذجية التي تحقق التشمس. يتم السماح للضبط النهائي عن طريق جهاز خط العرض المتغير. هذه هي الطريقة التي ندير بها تكوين Heliograph للعمل في أي نوع من خطوط العرض.
ونفى أن يتم تعديل الرسم الهليوغرافي لخط العرض ، كما يجب أن يتكيف مع خط الطول الجغرافي. أفضل طريقة للقيام بذلك تعتمد على معادلة الوقت. هذا الإجراء مسؤول عن الحساب بدقة كافية وقت مرور الشمس عبر وسيط مكان معين. إذا كنا نستخدم الهليوغراف ولم يتم ضبطه بشكل صحيح ، فلن تكون العلامات أو الحروق موازية للخط المركزي له. بهذا الشكل، نحن نخاطر بفقدان بيانات التشمس وعدم وجود قياسات دقيقة.
عندما يتغير ارتفاع الشمس على مدار العام ، يتغير تركيز الهليوغراف وفقًا لذلك. هذا يعني أنه في الإطار المعدني المزود بأخاديد وأدلة نرى كيف يمكن ضبطه بحثًا عن الموضع الأنسب لتسهيل العمليات الحسابية في كل وقت من السنة.
عصابات الهليوغراف عبارة عن خطوط منطقية مسطحة. هذه النطاقات ضيقة بحيث يمكن أن تتطابق مع أي منطقة في الكرة تقريبًا.
كيف تفسر البيانات
إذا كانت الشمس مشرقة دون انقطاع ، فمن السهل جدًا حساب ساعات سطوع الشمس الفعالة. فقط أرسل طول الخط المتفحم وانظر إلى عدد ساعات ضوء الشمس المباشر. إذا كانت الشمس قد أشرقت على فترات ، فيجب حساب التشمس الكلي بطريقة أخرى. أنت بحاجة إلى شريط من الورق أو البطاقات ذات حافة مقصوصة ومثبتة بجوار شريط الرسم الهليوغرافي. نستخدم قلمًا حادًا جدًا لنتمكن من تحديد الأطوال التي تم حرقها. صورة الشمس لن تكون. رياضي إذا لم تكن دائرة صغيرة ، فيجب اعتبار كل قسم من أقسام مركز نصف الدائرة كأصل ونهاية.
من أجل عدم ارتكاب أخطاء عند استخدام هذه الحسابات ، يُنصح باستخدام قطعة خاصة من الورق أو الورق المقوى تحتوي على قالب يساعد في تجنب العمليات الحسابية الإضافية. هناك بعض القواعد الموضوعة لحساب ساعات سطوع الشمس بواسطة المعهد الوطني للطب الشرعي. على سبيل المثال ، إذا تم حرق المسار بشكل نظيف ، فسيتم تقليل طول الأخدود بقيمة تساوي نصف نصف قطر انحناء كل طرف.
إذا كانت الحروق دائرية ، فيجب أن يساوي متوسط طول الخط نصف قطر الحرق. عندما لا يكون الحرق أكثر من حرق ضيق تحت بقعة واحدة ، يجب قياس الطول الكامل للتتبع.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الهليوغراف.