Un clásico que mide la luz del sol: El Heliógrafo Campbell-Stokes
Desde mediados del siglo XIX, la medición de la radiación solar ha sido una tarea fundamental para la meteorología y otras ramas científicas. Uno de los instrumentos más representativos en este campo es el heliógrafo Campbell-Stokes, un dispositivo que, pese al avance de la tecnología digital, continúa vigente en observatorios y estaciones meteorológicas de todo el mundo.
El primer modelo fue diseñado en 1853 por John Francis Campbell, un estudioso escocés más conocido por sus investigaciones sobre el folclore celta que por sus incursiones científicas. Su invento consistía en una esfera de vidrio hueca de aproximadamente 10 centímetros de diámetro, montada sobre una estructura de madera. Al concentrar los rayos solares, el foco de luz producido por la esfera quemaba una delgada línea sobre una superficie opuesta, marcando las horas en que el sol permanecía visible.
Años más tarde, en 1879, el físico Sir George Gabriel Stokes perfeccionó el diseño. Sustituyó la base de madera por un armazón metálico semicircular y añadió cartulinas graduadas en intervalos de 30 minutos, permitiendo obtener registros diarios precisos. Con estas mejoras, el aparato pasó a denominarse oficialmente heliógrafo de Campbell-Stokes, nombre con el que se le conoce hasta hoy.
El principio de funcionamiento es simple: la esfera maciza de cristal, que actúa como lente, concentra la radiación solar sobre una tarjeta curva colocada detrás de ella. A medida que el sol se desplaza por el cielo, el punto de luz recorre la cartulina, dejando una traza oscura por carbonización que representa las horas de insolación efectiva. En días nublados, la línea se interrumpe, indicando la ausencia de radiación directa.
Para garantizar lecturas confiables, el instrumento debe instalarse en una zona despejada, sin sombras ni obstáculos, a 1.3 metros del suelo. Dependiendo de la estación del año, se utilizan diferentes posiciones para las tarjetas: una para invierno, otra para verano y una intermedia para primavera y otoño. En regiones polares, donde puede haber hasta 24 horas de luz continua, se emplean dos esferas orientadas en direcciones opuestas.
Además de su uso meteorológico, la información recolectada resulta esencial en agricultura, para planificar cultivos sensibles, en energía solar y en salud pública, para analizar la exposición humana a los rayos ultravioleta.
Aunque los sensores electrónicos actuales ofrecen datos más detallados, el heliógrafo mantiene su relevancia gracias a su autonomía, durabilidad y bajo costo. Ya que no requiere energía eléctrica ni mantenimiento complejo.
Después de más de un siglo de funcionamiento, el heliógrafo de Campbell-Stokes continúa siendo un símbolo de la precisión analógica en la ciencia atmosférica. Su diseño sencillo, basado en la rotación terrestre y en la pureza del vidrio, sigue registrando con elegancia la danza diaria del sol sobre la Tierra.
