De Campbell-Stokes zonneschijnmeter


Nu er steeds meer zonnepanelen geplaatst worden, is er ook steeds meer nood aan betrouwbare metingen van het aantal uren zonneschijn.

Moderne zonneschijnmeters bestaan typisch uit een sensor verbonden met een computer. Zo ook met ons elektronisch weerstation, waarvan men de resultaten kan zien op één van de beeldschermen binnen op de tweede verdieping in onze tentoonstelling.

Maar ook 150 jaar geleden kon men al de zonneschijnduur meten via een ingenieus systeem: de Campbell-Stokes heliograaf. Geen beeldschermen, geen elektronica (geen stroom nodig!): helemaal analoog dus.

 

IMG_20211117_155406_100_resize.jpg

Copyright afbeelding: Volkssterrenwacht MIRA vzw

 

De glazen bol werkt als een perfecte lens: als de Zon schijnt, wordt al het licht dat erop valt geconcentreerd in het brandpunt - enkele centimeter achter de bol, maar tegenover de richting waarin de Zon schijnt. Op die afstand achter de bol wordt een speciaal behandeld strookje papier geplaatst, dat verkoolt (maar niet verder brandt) door de intense hitte in dat brandpunt. Terwijl de Zon aan de hemel beweegt, zal ook het brandpunt zich mee verplaatsen en dus steeds verder 'branden' in het strookje papier.

Op die manier kunnen we na afloop uitlezen wanneer de Zon scheen, hoe lang de Zon scheen, en ook - tot op zekere hoogte - bepalen hoe intens het zonlicht was (stralend blauwe lucht of eerder een waterzonnetje).

Aangezien de hoogte van de Zon varieert in de loop van de seizoenen (23°26’ hoger of lager), zal ook de hoogte van het brandpunt variëren. Daarom zijn er drie verschillende strookjes in omloop, die ook op drie verschillende hoogtes achter de bol geplaatst worden:
• de periode omstreeks het begin van de zomer. Dan staat de Zon het hoogst, en zijn de dagen het langst. Hiervoor worden langere versies gebruikt;
• de periode rond het begin van de lente en de herfst. Dan staat de Zon op gemiddelde hoogte, en duren de dagen ongeveer 12 uur. Dan gebruiken we een middensoort strookjes;
• de periode rond het begin van de winter: laagstaande Zon, met héél korte dagen. Dan zijn kortere strookjes in gebruik.

 

Strookjes%20Campbell-Stokes%20zonneschijnmeter_0.jpg

Copyright afbeelding: Volkssterrenwacht MIRA vzw