Uno de los aparatos más utilizados para medir la insolación es el Heliógrafo. La insolación es la cantidad de horas que ha lucido el sol en un determinado lugar durante un día. Gracias a este aparato se puede registrar la luz solar que incide sobre una zona al cabo de dos días. De esta forma, se sabe la duración de dos días por completo a lo largo del avance de las estaciones.
En este artículo vamos a contarte qué es el Heliógrafo, cuáles son sus características y cómo se utiliza.
Qué es un Heliógrafo
Se trata de un aparato que se emplea para medir la insolación que llega a una superficie en un día en concreto. También se le conoce a la insolación por la cantidad de «sol eficaz» que llega la superficie. Este aparato está compuesto de un registrador de luz solar que consiste en una bola de vidrio macizo de unos diez centímetros de diámetro. Esta bola de vidrio macizo se utiliza como si fuera una lente para poder concentrar todos los rayos solares en un foco próximo a ella. A medida que el sol se va moviendo a lo largo del cielo, este foco va recorriendo una banda de cartulina que se fija a un marco metálico en paralelo al vídeo.
Esta banda de la cartulina tiene forma de semicírculo y está situada detrás de la bola de vidrio macizo. La concentración del foco luminoso y calorífico va trazando una línea a través de la carbonización más o menos acentuada dependiendo de la intensidad de los rayos solares. Es así como se mide la insolación.
En las bandas se pueden ver cómo están marcadas las horas y las medias horas de cada día. A lo largo del día la cartulina se va carbonizando a la vez que se crea una línea más o menos intensa en función de la cantidad de luz que llega. Si el sol está intermitente de forma constante por la presencia de nubes, el foco luminoso no actúa y por lo tanto el trazo de quemado queda interrumpido. Si la nubosidad vuelve a desaparecer, se vuelve a reanudar la carbonización de la cartulina.
Sumando las longitudes de las líneas que son quemadas a lo largo del día se puede mirar el tiempo total de la luminosidad del sol y la insolación del día correspondiente. Se le conoce por el nombre de fracción de insolación a la relación que existe entre la insolación real de un día y la que se hubiera producido en caso de que el sol hubiese estado continuamente incidiendo sobre la bola del Heliógrafo. Para conocer más sobre los instrumentos meteorológicos y su función, puedes consultar este enlace.
Como utilizar el Heliógrafo
Este aparato se coloca sobre un pilar de mampostería a más o menos una altura de 1.3 metros con respecto al suelo. Esto se realiza para que no haya ninguna especie de obstáculo que pueda ocultarlo del sol. Un lugar para colocar el Heliógrafo que sea bueno es aquel que permita la visibilidad de todo el zodíaco por encima del horizonte en cualquier época del año. De esta forma, podemos medir la cantidad de insolación solar desde la salida del sol hasta la puesta.
Se debe colocar el Heliógrafo de forma ajustada para la latitud geográfica donde estemos. No olvidemos que la cantidad de insolación y la irradiación solar varían en función de la latitud y la altura en la que estemos. Los rayos de sol llegan de forma más inclinada conforme nos vamos acercando a los polos, siendo totalmente perpendiculares en el Ecuador. Por lo general, estos aparatos se fabrican para un pequeño número de latitudes más típicas que investigan la insolación. Se deja un margen para la afinación final por medio de un dispositivo de latitud variable. Es así como conseguimos configurar el Heliógrafo para que funcione en cualquier tipo de latitud.
Lo que se ajusta en el heliógrafo para la latitud, también se debe ajustar para la longitud geográfica. El mejor modo de hacerlo es basándose en la ecuación del tiempo. Esta actuación se encarga de calcular con bastante exactitud la hora de paso del sol por la medianera de un lugar en concreto. Si el Heliógrafo lo estamos utilizando y no está bien ajustado, las marcas o quemaduras no estarán paralelas a la línea central de las mismas. De esta forma, corremos el riesgo de perder datos de insolación y no tener medidas exactas. Para conocer más sobre la radiación solar, puedes consultar .
Cuando el sol va variando la altura a lo largo del curso del año, el foco del Heliógrafo se va desplazando en consecuencia. Esto se traduce en que en el marco metálico que está provisto de ranuras y guías vemos cómo puede ajustarse en busca de la posición más idónea para poder facilitar los cálculos en cada época del año.
Las bandas del Heliógrafo son franjas zonales planas. Estas bandas son estrechas para que puedan coincidir casi con cualquier zona de la esfera.
Cómo interpretar los datos
Si el sol ha estado brillando de forma ininterrumpida, es bastante fácil contar las horas de sol efectivas. Tan solo hay que medir la longitud de la línea carbonizada y mirar el número de horas de sol directos. Si el sol ha brillado con intervalos, se debe proceder a contar la insolación total de otra forma. Se necesita una tira de papel o cartulina que tenga el borde bien cortado y se coloque al lado de la banda de heliógrafo. Utilizamos un lápiz bien afilado para poder marcar las longitudes que se han quemado. La imagen del sol no serán matemáticas, si no un circulito por lo que se debe tomar como origen y final cada uno de los tramos del centro del semicírculo.
Para no equivocarnos a la hora de utilizar estos cálculos, conviene utilizar un trozo de papel o cartulina especiales que tienen una plantilla que ayuda a evitar cálculos adicionales. Existen algunas normas establecidas para contabilizar las horas de sol por el INM. Por ejemplo, si la trazada está limpiamente quemada, se rebajará la longitud del surco en un Valor igual a la mitad del radio de la curvatura de cada extremo.
Si las quemaduras son circulares, la longitud media de la línea debe ser igual a la mitad del diámetro de la quemadura. Cuando la quemadura no es más que una quemadura estrecha bajo una simple mancha, hay que medir toda longitud de la traza.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre el Heliógrafo.