Na začetek kazala
Prehod na prejšnje poglavje (Merjenje padavin)

11. Vidnost

11.1. SPLOŠNO O VIDNOSTI

11.1.1. POJEM VIDNOSTI

Pod pojmom "vidnost" razumemo prozornost ali prosojnost atmosfere. Vidnost različnih predmetov v okolici je v prvi vrsti odvisna od prozornosti atmosfere, potem pa od barve, velikosti (dimenzij), osvetljenosti in oddaljenosti predmetov od opazovalnega mesta. Ker vizualno težko neposredno določimo stopnjo prozornosti atmosfere, določamo na postajah meteorološko vidnost.

11.1.2. DEFINICIJA METEOROLOŠKE VIDNOSTI

Meteorološka vidnost je definirana kot največja razdalja, na katero opazovalec z normalnim vidom, pri dani prozornosti atmosfere, še vidi in razpozna temen predmet odgovarjajoče velikosti, ki se odraža od neba nad obzorjem.

Vidnost določamo v vodoravni ali približno vodoravni smeri, zato se taka vidnost imenuje vodoravna vidnost. Zaradi enostavnosti bomo v nadaljnjem tekstu vodoravno vidnost imenovali samo vidnost. Razen te poznamo še navpično vidnost (vidnost v navpični smeri) ter poševno vidnost. To vidnost določajo samo na letaliških in ladijskih meteoroloških postajah.

Ponoči je vidnost temnih predmetov odvisna od splošne osvetljenosti in zato ne more biti merilo za prozornost atmosfere; ponoči določimo vidnost s pomočjo svetlečih teles ali na posredni način (11.3.4). Da bi lahko vrednosti, dobljene z nočnimi opazovanji, izenačili z dnevnimi vrednostmi, jih prevedemo v mteeorološko vidnost. Zato mora ponoči določena vidnost povedati, na kakšno razdaljo bi videli temen predmet pri enaki prozornosti atmosfere, če bi bil namesto noči dan.

Pri določevanju vidnosti se moramo truditi, da čim točneje ugotovimo motnost atmosfere (zraka) in da pri tem v čim večji meri zanemarimo druge vplive, ki spreminjajo pogoje za razpoznavanje predmetov.

Vidnost izražamo v kilometrih. Vpisujemo jo v Dnevnik opazovanj in v Mesečno poročilo. Za potrebe prognostične službe dajemo vidnost v posebnih šifrah, po mednarodnem meteorološkem ključu. Teh šifer v Dnevnik opazovanj in v Mesečno poročilo ne vpisujemo.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.1.3. PROSTOR IN POGOJI ZA OPAZOVANJE VIDNOSTI

Prostor, s katerega opazujemo vidnost, mora biti odprt, tak oda omogoča opazovanje v vseh smereh. Če z enega takega mesta nimamo preglednosti na vse strani, moramo izbrati dve mesti v neposredni bližini. Prostor za opazovanje vidnosti izberemo istočasno z izbiro predmetov, reperjev, po katerih ocenjujemo vidnost. Reperji so stalni predmeti, katerih oddaljenost poznamo in morajo izpolnjevati pogoje iz 11.2.1.

Ker pri vizualnem opazovanju vidnosti razumemo, da to opravljajo osebe z normalnim vidom, morajo osebe, ki nosijo očala za kratkovidne, opazovati z očali, osebe z očali za daljnovidne, pa brez njih. Pri ocenjevanju vidnosti ne smemo uporabljati daljnogleda niti podnevi, niti ponoči.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.2. OPAZOVANJE VIDNOSTI PODNEVI

11.2.1. IZBIRA DNEVNIH REPREJEV

Za določevanje vidnosti na postaji podnevi izberemo 9 temnih predmetov - reperjev, ki morajo biti (po mednarodnem dogovoru): 100, 200, 500 metrov in 1, 2, 5, 10, 20 in 50 km oddaljeni od opazovalnega mesta.

V kolikor na vnaprej določenih razdaljah ne moremo najti ustreznih predmetov za reperje, lahko uporabljamo primerne predmete, ki so malo bolj ali malo manj oddaljeni, kot vidimo v spodnji tabeli.

Ker so podtki o vidnosti posebno važni za manjše razdalje od postaj, moramo pri izbiri reperjev gledati predvsem na to, da izberemo vse reperje do razdalje 2 km, po možnosti pa do 5 km.

Predmeti, izbrani za reperje meteorološke vidnosti, se lahko nahajajo v katerikoli smeri od opazovalnega mesta. Vendar pa ne smemo izbirati za reperje predmetov, v bližini katerih nastaja umetna motnost zraka (blizu tovarn, ki dajejo mnogo dima, prašnih poti, krajev s pogosto meglo, barij itd.).

Pregled standardnih oddaljenosti reperjev za določevanje vidnosti.
Standardna oddaljenost do predmetov (reperjev) Dovoljena razdalja za izbiro predmeta za reper (od - do)
od do
100 m 80 m 120 m
200 m 160 m 240 m
500 m 400 m 600 m
1 km 0,8 km 1,2 km
2 km 1,6 km 2,4 km
5 km 4 km 6 km
10 km 8 km 12 km
20 km 16 km 24 km
50 km 40 km 60 km

Predmeti, izbrani za reperje, morajo izpolnjevati naslednje pogoje:

  1. da so čim temnejše barve (po možnosti črne) in da med letom čim manj menjajo
  2. barvo;
  3. da jih v vseh smereh vidimo pod zornim kotom, večjim od 1/2°, vendar v vodoravni
  4. smeri ne večjim od 5°;
  5. da se po možnosti odražajo od neba na obzorju.

Svetli (beli) predmeti niso ugodni za oceno vidnosti, ker se s spremembo njihove osvetljenosti znatno spreminja razdalja, iz katere jih še lahko vidimo (npr. enkrat obsijani od sonca, drugič v senci oblakov). Prav tako za reperje ne izbiramo hišnih streh, golih pobočij in drugih predmetov, ki so poleti temnejše barve, pozimi pa jih pokriva sneg. V splošnem se moramo izogibati svetlih predmetov (belih fasad hiš, bleščečih kupol, zasneženih vrhov in podobno), kot tudi predmetov, ki med letom znatneje menjajo barvo.

Zorni kot predmetov, večji od 1/2°, določimo tako, da gledamo predmet skozi luknjo s premerom 7.5 mm, izvrtano v lepenko, ki jo držimo v iztegnjeni roku. Če predmet, ki ga gledamo pri dobri vidnosti, popolnoma izpolnjuje odprtino v lepenki, ga smemo vzeti za reper. V izjemnih primerih, ko ni mogoče najti predmeta za reper z manjšim zornim kotom od 5°, smemo izbrati tudi predmete z večjim zornim kotom pod pogojem, da so več kot 2 km oddaljeni od opazovalnega mesta. Take reperje določi inšpektor mreže postaj.

Če na neki oddaljenosti ne moremo najti predmeta, ki bi se odražal od neba na obzorju, lahko vzamemo predmet, ki se odraža od kakšnega drugega ozadja (gozda, pobočja), pod pogojem, da ima jasen obris (konture) in da je ozadje tega predmeta oddaljeno od njega vsaj za polovico razdalje med predmetom in opazovalnim prostorom. Lahko npr. uporabljamo predmet na razdalji 2 km, če odstopa od ozadja, ki je od njega najmanj 1 km daleč.

Poleg 9 standardnih predmetov - reperjev lahko izberemo še dodatne predmete za reperje, npr. na razdalji 50 m, 1.5 km, 3 km, 7 km, kot tudi na drugih posebej označenih razdaljah. Za reperje ne jemljemo predmetov, ki sogajo visoko nad ravno obzroje, ker z opazovanjem teh ne bi dobili vodoravne vidnosti.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.2.2. NAČRT REPERJEV

Načrt reperjev je skica okolice meteorološke postaje, na kateri so vrisani predmeti, izbrani za reperje vidnosti. Reperje vrisujemo v načrt takšne, kakršne vidimo z meteorološke postaje, v smeri, v kateri se nahajajo. Z ravno črto jih povežemo z mestom, kjer je postaja (sl. 105). Skozi vsak reper narišemo krog, ki ima v središču meteorološko postajo.

Poleg črt, ki vežejo reperje z mestom postaje, vpišemo njihovo oddaljenost (v m ali v km). Na zunanjem krogu označimo strani neba z 8 smermi.

Oddaljenost bližnjih reperjev (do 1 km) moramo točno določiti z merjenjem. Razdalje do bolj oddaljenih reperjev določimo po posebnih zemljevidih - specialkah, s pomočjo teodolita ali daljinomera. Če nekega predmeta, ki smo ga izbrali za reper, ne najdemo na zemljevidu, gremo do samega predmeta in s pomočjo bližnjih objektov, ki so vnešeni na zemljevid, točno določimo njegov položaj na zemljevidu.

Reperje izberemo in določimo njihovo oddaljnest v jasnih dneh, ko je atmosfera dobro prozorna v vseh smereh, ko so vsi reperji (tudi najoddaljenejši) dobro vidni s postaje.

V primeru, da na področju, kjer se nahaja kakšen reper, pride do sprememb, zaradi katerih opazovanje po tem reperju izgubi vrednost (predmet, izbran za reper, je delno ali popolnoma zakrit z novimi stavbami ali s porastlim drevjem, predmet je pogosto zastrt z dimom iz kakšne nove tovarne ali predmet je pobarvan z belo barvo in podobno), prenehamo opazovati po tem reperju in izberemo novega, enako ali manj oddaljenega, vendar v drugi smeri. Zamenjavo reperjev vrišemo vnačrt. Načrt reperjev naj visi na steni v delovni sobi opazovalca.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.2.3. SEZNAM REPERJEV

Razen načrta reperjev mora imeti postaja tudi seznam vseh reperjev z naslednjimi rubrikami: zaporedna številka, ime, opis z višino, smer in oddaljenost reperja, vidnost, ki jo po reperju določamo ter ozadje, od katerega se odraža.

Seznam reperjev imamo v zgradbi postaje, pod stekleno ploščo na delovni mizi.

Slika 105.  
Načrt reperjev vidnosti

     Slika 105.   Načrt reperjev vidnosti      Povečaj sliko


Primer seznama reperjev na postaji


Zap. št. reperja Ime reperja Opis in višina reperja Smer in oddaljenost reperja Vidnost po reperju Ozadje reperja

1 lipa (stara) široka krošnja; 5m E, 100m 100 m nebo
2 telefonski drog lesen, črne barve; 7m N, 200 m 200 m nebo
3 nizka hiša zeleno pročelje; 8m NW, 450 m 500 m gozdnato pobočje
4 hrastov gozd gost gozd, površine 5 ha SW, 0.9 km 1 km nebo
5 steber daljnovoda kovinski steber, sive barve; 25 m E, 2.1 km 2 km nebo





Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.2.4. DOLOČEVANJE VIDNOSTI PODNEVI

Vizualno določamo vidnost od sončnega vzhoda do zahoda, torej v času, ko je sonce nad obzrojem.

Pri oceni vidnosti podnevi je opazovalčeva naloga, da gre na določeno mesto, od koder opazuje vidnost in z opazovanjem vseh reperjev ugotovi, kateri je najbolj oddaljen reper, ki ga še vidi v trenutku opazovanja. Reper je viden, če ga s prostim očesom še razpoznamo, t.j. ločimo od njegovega ozadja, s katerim se skoraj zliva. Pri tem opazovalec ne sme biti v dvomih, če je ta predmet reper ali ni. Da reper ni viden smatramo, če se je predmet, vzet za reper, popolnoma zlil s sivino ozadja. Meteorološka vidnost je v tem trenutku med najoddaljenejšim vidnim reperjem in naslednjim reperjem, ki se ga ne vidi.

Za potrebe klimatologije določamo vidnost po mednarodnem ključu, ki vsebuje 10 različnih razdalj (od 0 do 9), kot vidimo v naslednji tabeli:

Tabela mednarodnega ključa za vidnost


Številka ključa Stanje vidnosti Vpišemo

0 Vidnost manjša od 50 m < 50 m  
1 Reper vidimo na    50 m ne pa na 200 m 100 m  
2      "          "            200 m       "       500 m 200 m  
3      "          "            500 m       "     1000 m 500 m  
4      "          "                1 km       "            2 km 1 km
5      "          "                2 km       "            4 km 2 km
6      "          "                4 km       "          10 km 4 km
7      "          "              10 km       "          20 km 10 km
8      "          "              20 km       "          50 km 20 km
9 Vidnost večja od   50 km > 50 km


Ladar je vidnost v različnih smereh različna, moramo poleg največje vpisati tudi najmanjšo vidnost. Poleg vrednosti najmanjše vidnosti vpišemo smer, v kateri je ugotovljena.

Na obalnih postajah, če je vidnost različna v smeri proti morju in proti kopnemu, vpišemo v isto rubriko vidnost v smeri proti kopnemu in pod njo proti morju.

Primeri opazovanja in vpisovanja vidnosti:

Primer 1.

V vseh smereh smo opazili približno enako
vidnost; predmete vidimo na 5 km, ne pa na 10 km
Vpišemo

5 km
Primer 2.

Najmanjšo vidnost smo opazili v smeri proti jugozahodu,
kjer predmete vidimo na 500 m, ne pa na 1 km; v drugih
smereh je vidnost mnogo boljša. Nadalje viden reper je na 2 km.




          0,5 km SW
2 km
Primer 3:

V smeri proti morju je viden reper na 1km, na pa na 2 km,
proti kopnemu pa je viden reper na 2 km, ni pa viden na 5 km



2 km k.
1 km m.

Primer 1 je za vse dovolj razumljiv in ga ni treba posebej razlagati.

Primer 2 kaže, kako vpisujemo najmanjšo vidnost poleg največje meteorološke vidnosti.

Primer 3 kaže vpisovanje na obalnih postajah, če je različna proti kopnemu in proti morju. Vrednost vidnosti na kopnem vpišemo v zgornjo polovico rubrike z oznako (k) (kopno), pod njo pa vrednost vidnosti na morju z oznako (m) (morje).




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.2.5. DOLOČEVANJE VIDNOSTI PODNEVI V POSEBNIH PRIMERIH

1. Primer pomanjkanja reperjev na nekaterih razdaljah:

  1. na postaji ni reperja na razdalji 5 km, reperja na 10 km ne vidimo, reper na 2 km pa komaj razpoznamo; po ključu vpišemo: 2 km;
  2. reper na 5 km jasno vidimo, na 10 km ni reperja, reper na 20 km obsataja, a ga ne vidimo; vpišemo (10);
  3. na postaji ni reperjev na razdaljah 20 in 50 km. V trenutku opazovanja so jasno vidni vsi reperji do 5 km, reper na 10 km pa še vidimo; vpišemo: (20);
  4. reperja na 50 km ni, jasno pa vidimo reper na 20 km; vpišemo: > 20 km.
2. Opazovanje vidnosti v času, ko sonce vzhaja ali zahaja:
  1. ob sončnem vzhodu in zahodu se moramo izogibati reperjev v smeri sonca, kot tudi
  2. tistih v nasprotni smeri; vidnost določamo v drugih smereh;
  3. če nas pri določevanju vidnosti moti sonce, si oči zaslonimo z roko.

Pred vzhodom ali po zahodu sonca, torej, ko je zarja ali mrak, opazujemo vidnost po dnevnih reperjih le v primerih, kadar je nebo popolnoma jasno in ko mrak dalj časa traja.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.3. OPAZOVANJE VIDNOSTI PONOČI

11.3.1. SPLOŠNE OPOMBE

Po sončnem zahodu, ko nastopa noč, se osvetljenost v naravi hitro zmanjšuje in je lahko v nekaterih nočeh tudi nekaj tisočkrat manjša kot podnevi. Zmanjšana vidnost povzroči, da težje opazimo in razpoznamo predmete v okolici opazovalnega mesta. zaradi slabše osvetljenosti vidimo pri enako prozorni atmosferi ponoči predmete mnogo slabše kot podnevi. Prozornost atmosfere je npr. lahko taka, da bi pri enaki prozornosti podnevi videli temen predmet na razdalji 10 km, medtem ko ga ponoči vidimo, zaradi slabše osvetljenosti, na razdalji komaj nekaj sto metrov. Zato pri opazovanju vidnosti ponoči ne vzamemo razdalje, na kateri vidimo predmete ponoči, ampak določamo vidnost predvsem po izvorih svetlobe, katerih jakost in oddaljenost poznamo. V primeru, da v okolici postaje ni dovolj izvorov svetlobe, je dovoljeno ocenjevati stopnjo vidnosti po dnevnih reperjih in po naravni osvetljenosti (mesečini, zvezdah).

Pri opazovanju vidnosti ponoči mora iti opazovalec na tako opazovalno mesti, s keterega vidi vse svetlobne izvore, določene za reperje in počaka 5 minut, da se oči prilagodijo temi. Pri tem opazovalec ne sme stati na osvetljenem prostoru.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.3.2. IZBIRA NOČNIH REPERJEV

Za določevanje vidnosti ponoči izberemo 9 samotnih svetlobnih izvorov zmerne jakosti. Svetlobni reperji morajo biti na postajah tako izbrani, da postane pri vsakem zmanjševanju vidnosti za eno stopinjo po ključu od 0 do 9 (11.2.4.) ustrezen reper neviden. Tako mora biti pri vidnosti, označeni v ključu z 9, vidnih vseh 9 svetlobnih reperjev. Pri vidnosti, označeni v ključu z 8, mora biti vidnih 8 reperjev itd. Pri vidnosti, označeni v ključu z 0, ne sme biti viden niti en reper.

Edini dobri reperji za opazovanje vidnosti ponoči so navadne električne žarnice s svojo močjo in oddaljenostjo od opazovalnega prostora. Razen navadnih žarnic z belo svetlobo lahko uporabljamo tudi barvaste, le rdečih se moramo izogibati. Prav tako se moramo izogibati živosrebrnih svetlik in tistih s fluorescentno svetlobo, ker so iz različnih smeri različno vidne, poleg tega pa se njihova jakost s časom spreminja. Za reperje tudi ne smemo jemati premočnih svetlik, kot utid ne reflektorjev in žarometov, ki svetijo samo v eno smer. Svetlobne izvore, ki izmenoma ugašajo in se prižigajo (svetilniki ipd.), smemo uporabljati le v primeru, če nimamo boljših reperjev in da enakomerno svetijo vsaj po pol sekunde.

Svetlobno jakost električnih žarnic v svečah lahko izemerimo s tĐfotometrom ali pa jo izračunamo, če poznamo moč v wattih. Izračun opravimo na ta način, da število wattov, napisano na žarnici, množimo z 1,7. Tako daje žarnica z m očjo 60 wattov svetilnost 102, oz. okroglo 100 sveč. Moč posameznih žarnic v wattih ugotavljamo na samem mestu ali način kot do dnevnih.

V primeru, da v okolici postaje ni stalnih svetlobnih izvorov, opravljamo opazovanja vidnosti po dnevnih reperjih. V ta namen moramo obvezno opazovati po reperjih, ki se odražajo od neba na obzorju. Tako kot za dnevne reperje, moramo tudi za nočne narediti načrt in seznam. V načrtih nočnih reperjev vnesemo tudi vidnost, katero predstavljajo glede na njihovo oddaljenost od postaje in njihovo moč.

Vidnost ponoči določamo na osnovi opazovanja svetlobnih reperjev, s pomočjo grafikona.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.3.3. DOLOČEVANJE VIDNOSTI PONOČI S POMOČJO GRAFIKONA

Vidnost ponoči določamo s pomočjo grafikona po podatkih o svetlobnih reperjih, njihovi moči v svečah in oddaljenosti od opazovalnega mesta.

Na grafikonu (sl. 106) so na levi strani navpično nanešene razdalje v metrih in kilometrih, na katerih še lahko vidimo svetlobne izvore v trenutku opazovanja. Vodoravno je na grafikonu nanešena dnevna vidnost, moči svetlobnih izvorov pa so izvlečene s krivuljami, katerih moč je v svečah označena na desni strani grafikona. Ponoči določimo vidnost z grafikona na naslednji način:

Ko je opazovalec 5 minut na opazovalnem mestu, opazuje in določi, kateri je najbolj oddaljen svetlobni reper, viden v tem trenutku in ugotovi njegovo oddaljenost in moč njegovega svetlobnega izvora. Potem na levi strani grafikona poišče to oddaljenost in gre vodoravno do krivulje, ki predstavlja moč tega reperja v svečah. Od krivulje gre v navpični smeri do osnovnice, na kateri prebere vidnost. Navajamo primere:

Primer 1.

V razdalji 1 km gori sveča (njena moč ustreza eni sveči, na grafikonu pa je prikazana s spodnjo krivuljo). Po zgoraj opisanem postopku dobimo za vidnost 2 km.

Primer 2.

V razdalji 2 km gori pred samotno hišo žarnica z močjo 60 wattov, oz. 100 sveč. Vidnost je po grafikonu 1,5 km.

Primer 3.

20 km daleč vidimo samotno cestno svetilko, močno 400 wattov (okoli 700 sveč). Vidnost je po grafikonu 40 km.

Slika 106.  
Grafikon za računanje vidnosti na osnovi svetilnosti reperjev

Slika 106.   Grafikon za računanje vidnosti na osnovi svetilnosti reperjev     Povečaj sliko





Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.3.4. DOLOČEVANJE VIDNOSTI PONOČI Z MANJŠIM ŠTEVILOM SVETLOBNIH REPERJEV ALI BREZ NJIH

Če na postaji ni možno izbrati zadostnega števila reperjev ali če stalnih svetlobnih izvorov v okolici postaje ni, opazujemo na naslednji način:

  1. Če na postaji ni celotnega števila svetlobnih reperjev in je v trenutku opazovanja najoddaljenejši reper đe viden, lahko vidnost po njem s pomočjo grafikona le približno določimo.

    Če je reper dobro viden, bo meteorološka vidnost večja kot oddaljenost, na kateri se reper nahaja in vpišemo vrednost v oklepaju, z znakom večje (npr.: > 10 km).

    Če so svetlobni reperji samo na majhnih razdaljah, jih uporabljamo na zgoraj opisan način, za večje razdalje pa si pomagamo z dnevnii reperji, kot je opisano v 2.

  2. Pri močni mesečni in če ni svetlobnih reperjev, uporabljamo dnevne reperje vidnosti, vendar ne smemopri tem pričakovati enake ostrine; zato razdaljo do najbolj oddaljenega vidnega reperja množimo s tri. Pri šibki mesečini vzamemo še večje razmerje (odvisno od zmanjšanja celotne osveljenosti). Na ta način dobimo približno vidnost, ki bi bila podnevi pri enaki prozornosti atmosfere. Vidnost, določeno na ta način, damo v oklepaj, tako v Dnevniku opazovanj kot tudi v Mesečnem poročilu.

    Pri opazovanju vidnosti ponoči brez svetlobnih reperjev, moramo posebej izbirati dnevne reperje, ki se odražajo od neba nad obzorjem.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

11.3.5. DOLOČEVANJE VIDNOSTI S POMOČJO INSTRUMENTOV

Na glavnih meteoroloških postajah, posebno na tistih, ki se nahajajo na letališčih in skrbijo za meteorološko varnost zračnega prometa, merijo vidnost s pomočjo sodobnejše opreme - instrumentov, imenovanih vizibilimetri. K vsakemu od teh instrumentov spada tudi ustrezno navodilo za uporabo.




Na začetek kazala

12. Merjenje trajanja sončnega obsevanja

12.1. SPLOŠNO O TRAJANJU SONČNEGA OBSEVANJA

12.1.1. POJEM TRAJANJA SONČNEGA OBSEVANJA

Glede na možnost merjenja trajanja sončnega obsevanja lahko rečemo, da je trajanje sončnega obsevanja čas, v katerem je intenzivnost neposrednega sončnega žarčenja večja od praga (0,2 cal/cm2 min), predmeti, obsijani od Sonca pa mečejo ostre sence. Pri tej jakosti neposrednega sončnega žarčenja in pri ugodnih atmosferskih pogojih navadno začnejo instrumenti registrirati in pri ugodnih atmosferskih pogojih navadno začnejo instrumenti registrirati sončno obsevanje.

12.1.2. INSTRUMENTI ZA MERJENJE TRAJANJA SONČNEGA OBSEVANJA

Instrument za merjenje, oz. nepretrgano registriranje trajanja sončnega obsevanja, se imenuje heliograf. Iz njegovega zapisa določamo trajanje sončnega obsevanja v urah in desetinkah ure.

Pri nas uporabljamo heliograf s stekleno kroglo, t.j. Kembel-Stokesov heliograf in sicer dva tipa: navadnega in univerzalnega. dOsnovni del je pri obeh tipih steklena krogla, ki zbira v gorišče sončne žarke, kateri padajo nanjo in ti pregorevajo papirnat trak; ta je nameščen v žleb školjke, ki obdaja stekleno kroglo. Zaradi (relativnega) gibanja Sonca ostane na papirnatem traku prežgana sled.

Heliografski trakovi so iz kvalitetne lepenke, debele okoli 0,2 mm. Na eni strani so modro ali črno pobarvani, da bolje vpijajo toploto. Po sredini traku je vrisana bela podložna črta, pravokotno nanjo pa krajše in daljše črte, ki označujejo čas (pol in cele ure, označene z rimskimi ali arabskimi številkami).




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.1.3. PROSTOR ZA POSTAVITEV HELIOGRAFA

Da bi heliograf pravilno delvoal, mora biti pravilno postavljen. Najvažnejši pogoj pri tem je, da heliografu ne zastira Sonca noben predmet. Dovolj je, da ni zaprek na tistih delih obzorja, kjer tekom celega leta Sonce vzhaja in zahaja. Pri nas je to približno med NE in SE in Se ter med SW in NW. Zapreke na ostalih delih obzorja ne motijo delovanja heliografa.

V praksi je zelo težko najti prostor, od koder ne bi bilo na obzroju v navedenih smereh nobenih zaprek. Ker pa je potrebna določena jakost neposrednega sončnega obsevanja, da heliograf začne registrirati, ta pa ni dosežena, dokler je Sonce nižje od 3ş C nad obzorjem, smatramo, da zapreke, ki so nižje od 3ş C nad ravnino obzorja (v predelih obzorja, kjer Sonce med letom vzhaja in zahaja), ne ovirajo pravilnega delovanja oddaljen od slednjega najmanj 100 m, 25 m visok predmet okoli 500 daleč itd.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.1.4. POSTAVLJANJE HELIOGRAFA

Heliograf postavimo na visok dorg ali na zgradbo, kjer padajo sončni žarki nanj nemoteno od vzhoda do zahoda in kjer imamo dober dostop, zaradi menjave traku. Heliograf postavimo na podlago iz betona ali na kovinsko ploščo z vgrajenim ležiščem za stojalo heliografa. Heliograf lahko pritrdimo na podstavek na različne načine, o čemer odloči Zavod. Lesene podlage se izogibamo, ker les s časom spremnija obliko in instrument izgubi vodoravnost in pravilno orientacijo.

Podlaga za heliograf, predvsem pa njegov podstavek, morata biti strogo vodoravna in točno orientirana v smeri sever - jug. Vodoravni položaj heliografa dosežemo s pomočjo libele, ki jo postavimo na nosilec krogle, potem ko smo prej sneli kroglo in školjko. Vodoravnost preverimo z navzkrižnim postavljanjem libele na podstavek.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.1.5. SNEMANJE OBZORJA

Ko je postavljen drog oz. podlaga, na kateri bo stal heliograf, moramo opraviti snemanje obzorja za ravnino heliografa. To je postopek, s katerim izmerimo kotno višino vseh značilnih točk ovir na obzorju heliografa (pri tem gledamo z mesta, kjer bo postavljen heliograf. Podatke, ki smo jih dobili s temi merjenji, vnesemo v diagram ovir in za vsako oviro vpišemo, kakšne vrste je (hrib, hiša, drevo, drog itd.). Šele, ko opravimo snemanje obzorja, postavimo heliograf na mesto, kjer bo stal.

Ponovno snemanje obzorja in izdelava novega diagrama ovir je potrebno v naslednjih primerih:

  1. po vsaki prestavitvi heliografa na sami postaji;
  2. po spremembi višine, na kateri je postavljen heliograf, na istem mestu;
  3. po vsaki bistveni spremembi oblike obzorja heliografa (izgradnja stavbe, posaditev dreves itd.);
  4. vsakih 5 let moramo obvezno enkrat snemati obzorje na vsaki postaji, ne glede na to, če sta se v preteklih 5 letih kaj spremenila mesto ali višina heliografa, ali če se je spremenilo obzorje (to je potrebno zaradi tega, ker se lahko zapreke neopazno spreminjajo iz leta v leto, npr. zaradi rasti drevja).

Vse diagrame ovir, tako aktualne kot stare,obezno hranimo v arhivu. Snemanje obzorja je natančneje opisano v posebnem navodilu ("Navodilo za snemanje ovir na obzroju").




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.2. NAVADNI HELIOGRAF

12.2.1. OPIS

Navadni heliograf (sl. 107) je sestavljen iz naslednjih delov:

Slika 107.  
Kembel-Stokesov navadni heliograf Slika 108.  
Žlebovi na školjki heliografa

     Slika 107.   Kembel-Stokesov navadni heliograf               Slika 108.   Žlebovi na školjki heliografa


Krogla je steklena, brezbarvna, s premerom okoli 10 cm. Stoji na podstavku (D), v točno določeni legi glede na školjko, katera jo obkroža.

Školjka je kovinska in ima na notranji strani tri pare žlebov za tri vrste trakov. Prav tako na notranji strani školjke je na sredini pokončna zareza bele barve, imenovana poldnevna črta heliografa. Prečni presek školjke z žlebom je prikazan na sliki 108. Sredi vsakega žleba je po ena majhna luknjica, skozi katero s posebno iglo pritrdimo trak, da se ne bi premikal.

Školjka je vstavljena v prerez na podstavku (N), tako da jo lahko premikamo navzgor in navzdol, če s strani popustimo vijak na podstavku. Na podstavku se nahaja skala (od 40° do 60°), ki označuje stopinje goegrafske širine. Razdalja med dvema črticama predstavlja eno stopinjo širine. Nasproti tej skali je na školjki bela črta, ki jo nastavimo na vrednost zemlješisne širine, ki jo ima postaja. podstavek (N) je na zgornji strani podaljšan in upognjen, da drži kroglo in jo pritiska na njen podstavek. Ko privijamo vijak nad kroglo, moramo paziti, da ne premaknemo krogle vstran; to bi namreč imelo za posledico, da bi krogla stala ekscentrično glede na školjko.

Stojalo (P) ima tri luknje za pritrditev heliografa na dorg. Pri nekaterih heliografih je stojalo iz dveh delov: spodnjega, za fiksiranje heliografa na drog, in zgornjega, na katerem je heliograf. Med tema dvema deloma se nahajajo močne vzmeti, ki vzdržujejo razmik med njima in omogočajo, da heliograf naravnamo.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.2.2. NASTAVITEV NAVADNEGA HELIOGRAFA NA ZEMLJEPISNO ŠIRINO POSTAJE

Poldnevna črta pravilno orientiranega heliografa leži točno v smeri sever -jug in sicer tako, da je odprtina školjke obrnjena proti jugu.

Preden heliograf postavimo, ga moramo nastaviti na zemljepisno širino postaje. To napravimo tako, da naravnamo črtico na zadnji strani školjke na ustrezno vrednost na skali; v ta namen moramo predhodno popustiti vijak in vzvod na podstavku školjke, potem pa vijak spet pritegnemo. Če je heliograf praviilno postavljen, poteka prežgana sled na traku vzporedno z belo črto, narisano po sredini traku, opoldne pa padajo sončni žarki, zbrani v točko (gorišče, fokus) na črto, označeno s številko XII (ali 12), ki se pokriva s poldnevno črto na školjki.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

1.1.3. TRAKOVI NA NAVADNI HELIOGRAF IN NJIHOVA NAMESTITEV

Za posamezne letne čase rabimo tri vrste trakov in to:

  1. zimske (a), od 15. oktobra do konca februarja (kratki, navzgor ukrivljeni);
  2. spomladanske, oziroma jesenske (b), od 1. marca do 12. aprila in od 1. septembra do 14. oktobra (ravni);
  3. poletne (c), od 13. aprila do 31. avgusta (dolgi, navzdol ukrivljeni).

Slika 109.  
Trakovi navadnega heliografa

Trak namestimo tako, da ga vstavimo v ustrezni žleb na školjki. Dzimske trakove vstavljamo v najvišji, poletne v najnižji, spomladanske in jesenske pa v srednji žleb. Trak je pravilno nameščen takrat, kadar se ujemota črta na traku, ki označuje 12. uro (XII ali 12) in zareza na sredini školjke (poldnevna črta).

Konca vstavljenega traku moramo pazljivo zapogniti navzdol, da trak trdnejše leži v svojem ležišču, potem pa še enkrat praverimo, če se ni premaknil. Pri spomladanskih in jesenskih trakovih moramo paziti, da jih ne vstavimo narobe obrnjene. Trak je pravilno nameščen takrat, ko so številke nad podolžno belo črto.

Na navadnem heliografu zamenjamo trak vsak dan po sončnem zahodu.


     Slika 109.   Trakovi navadnega heliografa


Trak moramo zamenjati z novim tudi tiste dneve, ko ni bilo sončnega obsevanja, tako da imamo za vsak dan po en trak. Ko trak snamemo, napišemo na njegovo hrbtno stran datum in ime postaje.

Preden vzamemo trak iz školjke, moramo izvleči iglo, ki ga drži; ko vstavimo nov trak, pa ga prav tako pritrdimo z iglo, ki jo vstavimo na svoje mesto.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.2.4. KONTROLA DELOVANJA NAVADNEGA HELIOGRAFA

Delovanje heliografa kontroliramo takole:

  1. Občasno preverjamo, če padajo opoldne zbrani žarki (gorišče) točno na črto z oznako XII (12). V ta namen moramo že prej ugotoviti, v kateri minuti po srednjeevropskem času tega dne je pravo sončno poldne (1.8.9.). Če v tem trenutku gorišče ne pada točno na črto XII (12), obrnemo heliograf za toliko, da dosežemo ujemanje. Ta postopek ponavljamo nekaj dni zaporedoma, dokler ni heliograf obrnjen točno v smeri sever-jug.

  2. Pri vsakem snetem traku pregledamo, če je izpisana sled vzporedna z belo podložno črto na traku. Če ni tako, pomeni da heliograf ni pravilno obrnjen, ali stojalo ni vodoravno ali pa oboje. V prvem primeru odpravimo napako s stem, da naravnamo heliograf na način, opisan v 12.1.4. in 12.2.2. V drugem primeru s pomočjo libele instrument ponovno spravimo v vodoraven položaj (12.1.4.). V tretjem primeru (ko ni pravilno obrnjen in ni vodoraven) uporabimo oba omenjena postopka.

Preverjanja in naravnavanja te vrste zahtevajo potrpežljivost in trajajo po več dni. Vsa odstopanja, ki smo jih opazili pri heliografu, vpišemo v Dnevnik in v Mesečno poročilo.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.3. UNIVERZALNI HELIOGRAF

12.3.1. OPIS

Univerzalni heliograf (sl. 110) se razlikuje od navadnega po tem, da ima krajšo školjko (školjka meri 1/3 kroga), ki omogoča boljši dostop sončnim žarkom, posebno, ko je sonce nizko.

Zaradi krajše školjke (na traku je lahko samo 8 ur) moramo menjati trak dvakrat na dan. Pri nas uporabljamo ruski univerzalni heliograf, ki je predelan za boljšo uporabnost v naših širinah.

Heliograf je sestavljen iz masivnega kovinskega stojala (1), na katero sta pritrjena dva trikotnanosilca (2); v njune odprtine pri vrhu je vstavljena os (3), z okroglo ploščo (4) (spodnja), na kateri leži zgornji del heliografa. Na desni konec osi je pritrjena plošča v obliki krožnega izseka, na njenem obodu pa je vrezana skala v stopinjah (5). Če vijak (6) popustimo, lahko premikamo zgornji del heliografa iz vertikalne v horizontalno lego, pri čemer se istočasno premika tudi ločna skala, ki kaže nagib zgornjega dela heliografa, oz. heliograf z n jo naravnamo na zemljepisno širino.

Slika 110.  
      Univerzalni heliograf

Zgornji del heliografa je sestavljen iz upognjenega nosilca (7), na katerega je pritrjena školjka (8) in steklena krogla (9) s svojima nastavkoma. Ta del heliografa leži z okroglo ploščo (10) na spodnji plošči (4), na katero je pritrjen tako, da se lahko obrača okrog osi (11). Zgornja okrogla plošča ima na srednji strani odprtino, v katero vstavimo klin (12). Dve enaki odprtini, oddaljeni med seboj za 1/3 kroga, sta na spodnji plošči. V ti dve odprtini pride klin, če obrnemo heliograf na eno ali na drugo stran. Na ta način lahko heliograf fiksiramo v dveh položajih: dopoldnevnem (vzhodnem), ko je odprtina školjke obrnjena proti vzhodu za dopoldanski zapis, in popoldnevnem (zahodnem), ko je školjka z odprtino obrnjena proti zahodu za popoldanski zapis.

Heliograf obračamo iz vzhodnega v zahodni položaj zato, ker mu skrajšana školjka ne dopušča, da bi ves dan vžigal sled sončnega obsevanja, ampak samo od sončnega vzhoda do 12. ure, ko moramo vzeti dopoldanski trak ven in vstaviti popoldanskega ter obrniti heliograf proti zahodu, za registriranje v popoldanskih urah.



     Slika 110.   Univerzalni heliograf

     Barvna fotografija




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.3.2. NASTAVITEV UNIVERZALNEGA HELIOGRAFA NA ZEMLJEPISNO ŠIRONO POSTAJE

Zaradi boljše uporabnosti tega heliografa za naše širine so na njem opravljene manjše spremembe, pri čemer je skala prestavljena na njegovo desno stran. Zaradi spremembe položaja skale so vrednosti obrnjene in jih zdaj ne štejemo od 0 proti 90, ampak od 90 proti 0. Na primeru izgleda to tako: če moramo heliograf nastaviti na, naravnamo skalo tako, da kaže črta (13) (ki je pritrjena na trikoten nosilec) vrednost 44° 30'. Če pa moramo heliograf nastaviti na širino 46° 20',naravnamo skalo tako, da leži črta (13) med 43° in 44° in sicer za 1/3 razdelka bližje 44° . Da bi se izognili pomoti (sl. 111), je prikazana zgornja (stara) in spodnja (dejanska) skala za nastavitev heliografa na širino postaje.

Slika 111.  
      Popravljena skala za naravnavanje heliografa

     Slika 111.   Popravljena skala za
                          naravnavanje heliografa




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.3.3. TRAKOVI ZA UNIVERZALNI HELIOGRAF IN NJIHOVA NAMESTITEV

Trakovi z univerzalni heliograf, ki jih pri nas uporabljamo, so malo daljši od tistih za navadni heliograf in so iz dveh delov: levi dej je za dopoldansko, desni pa za popoldansko registracijo. Preden trak vstavimo, ga obrežemo točno po zunanjem robu belih črt, tako da obe beli črti ostaneta nedotaknjeni, ker sta vračunani v širino traku. Trak potem prerežemo na dva dela, točno med številkama XII (12), tako da se dopoldanski trak konča z 1230, popoldanski pa začne z 1130.

Kot za navadni heliograf, imamo tudi za univerzalnega tri vrste trakov: zimske, spomladanske in jesenske ter poletne. Poletni in zimski trakovi so enako dolgi, razlikujejo pa se po tem, da so poletni zakrivljeni navzdol, zimski pa navzgor. Ločimo jih lahko, ker so zimske številke vedno nad podložno črto po sredini traku.

Na naših univerzalnih heliografih vstavimo (zamenjamo) trak dvakrat dnevno: zvečer, po sončnem zahodu, kot pri navadnem heliografu ter naslednjega dne ob 12. uri, t.j. opoldne po krajevnem času (1.8.9.).

Pri večernem nameščanju traku postopamo takole:

  1. pripravimo trak, ga obrežemo in prerežemo na dva dela in prinesemo del, namenjen za dopoldanski zapis, k heligorafu;
  2. vzamemo stari trak iz školjke;
  3. obrnemo zgornji del heliografa v vzhodni položaj, tako da je odprtina školjke obrnjena proti vzhodu; preden heliograf obrnemo, izvlečemo zagozdo (12) in jo potem spet vstavimo v ustrezno odprtino v ploščah (10) in (4);
  4. vstavimo v školjko dopoldanski trak za zapisovanje naslednjega dne in pri tem pazimo, da se črta na traku, ki predstavlja 8. uro, pokriva s prečno črto na sredini školjke.

Pri nameščenju traku ob 12. uri je postopek sledeč:

  1. prinesemo k heliografu pripravljen trak za popoldanski zapis;
  2. zasenčimo heliograf s svojim telesom;
  3. z levo roko izvlečemo stari trak;
  4. vstavimo popoldanski trak v školjko in pri tem pazimo, da se črta na traku, ki pomeni 16. uro, pokriva s prečno črto na sredini školjke;
  5. obrnemo zgornji del heliografa v zahodni položaj.

Na vsakem traku se črta, ki označuje 12. uro, pokriva z robom školjke, tako da ostanek traku, dolg pol ure pred ali pol ure po 12. uri, ostane izven školjke.

Truditi se moramo, da ob 12. uri zamenjamo trak čim hitreje, da bi bil heliograf čim krajši čas brez traku, posebno kadar sije sonce.

Na hrbtni strani vsakega snetega traku napišemo datum in ime postaje. Poleg tega moramo na dopoldanskem traku napisati točno uro, ko smo ga sneli, in sicer po srednje evropskem času. Ko zvečer snamemo popoldanski trak, ga spnemo s sponko ali buciko z dopoldanskim trakom.

Koledarski roki zamenjave trakov so isti kot za navadni heliograf.

Vse ostalo glede namestitve in menjave traku velja enako za univerzalni heliograf kot za navadnega.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.3.4. KONTROLA DELOVANJA UNIVERZALNEGA HELIOGRAFA

Poleg kontroliranja, ki je opisano pri navadnem heliografu in ki velja tudi za ta tip heliografa, moramo od časa do časa preveriti, če ni mrtvega hoda v ležaju vodoravne osi. To ugotovimo, če pazljivo malo dvignemo zgornji del heliografa, in je pri tem vijak (6) (ki pritrjuje skalo na trikotni nosilec) dobro pritegnjen. Če oapzimo mrtvi hod, večji od 1° (po naši oceni), moramo o tem obvestiti pristojni Zavod.

Paziti moramo tudi na to, ča se dopoldanska sled na razdelku traku ob 12. uri ujemo pri zamenjavi diagrama in če opazimo večja odstopanja, je za to verjetno kriva zagozda, s katero fiksiramo položaj heliografa. Zagozda mora namreč popolnoma zatesniti obe odprtini (luknji) na ploščah, da ne ostane mrtvi hod, ki ga opazimo pri obračanju zgornjega dela heliografa na eno ali na drugo stran.




Na začetek kazala
Na začetek poglavja

12.3.5. VZDRŽEVANJE HELIOGRAFA

Steklena krogla mora biti čista. Prah brišemo z nje z mehko krpo; rose in dežnih kapljic ne brišemo.

Pozimi moramo s heliografa čistiti sneg, led, slano in ivje. To odstranimo s krpo, namočeno v alkohol ali v gorilni špirit. Če zaradi zaledenelosti ne moremo izvleči traku, ga odtalimo z alkoholom (špiritom), s pomočjo kosma vate ali mehke krpe.