Questo strumento, prodotto dalla Società Italiana Apparecchi di Precisione (SIAP), è basato sul sistema ideato nel 1853 dal meteorologo irlandese John Francis Campbell e perfezionato nel 1879 da Sir George Gabriel Stokes. Il modello Campbell–Stokes divenne lo standard internazionale per la misurazione della durata dell’insolazione. Questo eliofanografo fu acquistato in sostituzione di un modello più antico, fornito dall’Ufficio Centrale di Meteorologia sul finire dell’Ottocento.
Il suo funzionamento è semplice e ingegnoso: una sfera di vetro agisce da lente convergente, focalizzando i raggi solari su una striscia di cartoncino fotosensibile o carta. Quando l'intensità della radiazione supera una soglia minima la carta si annerisce o brucia, lasciando una traccia visibile. La lunghezza di questa traccia corrisponde al tempo in cui il Sole è stato effettivamente visibile, non coperto dalle nuvole.
Utilizzato in tutto il mondo per la sua capacità di registrare l'energia solare che raggiunge la superficie terrestre, l’eliofanografo ha permesso di costruire lunghe serie di dati, fondamentali per la climatologia. Queste misurazioni sono essenziali per studiare le variazioni regionali e a lungo termine dell'insolazione, cruciali per comprendere il bilancio energetico terrestre, la distribuzione del calore e l'influenza della copertura nuvolosa sui modelli climatici contemporanei. I dati raccolti con strumenti come questo contribuiscono ancora oggi a definire modelli climatici globali, come quelli utilizzati per i report dell'Intergovernmental Panel on Climate Change.
Le registrazioni empiriche della copertura nuvolosa ottenute dagli eliofanografi storici offrono un prezioso retroterra per indagare uno dei meccanismi più discussi di interazione tra cosmo e clima: l’influenza dei raggi cosmici galattici (GCR) sulla formazione delle nubi. Il flusso dei GCR, modulato dall’attività solare, aumenta nei minimi e diminuisce nei massimi solari. Secondo una delle ipotesi più accreditate, i GCR ionizzano l’aria nella bassa atmosfera favorendo la creazione di nuclei di condensazione e quindi di nubi basse, che riflettono la radiazione solare con effetto raffreddante. In questo quadro, le serie storiche di soleggiamento registrate dagli eliofanografi diventano una risorsa fondamentale per verificare e retrodatare tali teorie sul legame tra ciclo solare, raggi cosmici e clima terrestre.
Ma lo studio del Sole non si limita solo alla climatologia. Le variazioni dell'irraggiamento sono strettamente legate all'attività magnetica solare, responsabile della cosidetta meteorologia spaziale (Space Weather), che indaga gli effetti delle variazioni solari estreme, come i brillamenti e le eiezioni di massa coronale, sull’ambiente spaziale e sul pianeta Terra.
In questo contesto l'eliofanografo rappresenta un punto di partenza storico: uno strumento che ha inaugurato la lunga tradizione di misurazione dell’energia solare oggi al centro di una ricerca che unisce climatologia, fisica solare e sicurezza planetaria.

___Clementina Sasso