Osservazione quotidiana
Ogni giorno, oggi come nel 1875, i volontari dell’Osservatorio di Imperia rilevano e registrano i dati degli strumenti analogici tradizionali, integrandoli con altre osservazioni fornite dalle stazioni automatiche, in una felice sintesi che permette una affidabile validazione dei dati.
Termometri a massima e a minima
Gli strumenti sfruttano la dilatazione termica dei liquidi.
Il termometro a massima utilizza il mercurio contenuto in un capillare strozzato in prossimità del bulbo. Con l'aumento della temperatura il mercurio contenuto nel bulbo subisce una dilatazione e viene spinto attraverso la strozzatura nel capillare affiancato dalla scala graduata. Al raffreddamento, la strozzatura impedisce il ritorno spontaneo del mercurio nel bulbo. Per azzerare la misurazione, si scuote lo strumento.
Il termometro a minima usa generalmente l'alcol come liquido termometrico e deve essere disposto in posizione lievemente inclinata, quasi orizzontale. Nell'alcol del capillare è immerso un cilindretto di vetro che quando la temperatura aumenta, resta sul posto, venendo aggirato dall'alcol in risalita nel tubicino. Quando la temperatura diminuisce, il menisco dell'alcol trascina verso il bulbo il cilindretto, che così rimarrà sempre nel punto di temperatura più bassa raggiunta. Per azzerare lo strumento, si solleva l'estremità contenente il bulbo per far scivolare il cilindretto sino al contatto col menisco.
Pluviometri a vaschette basculanti
Vengono utilizzati due pluviometri identici, ma con differenti velocità di rotazione del tamburo: uno per le registrazioni giornaliere e l'altro per quelle settimanali.
L'acqua piovana raccolta dagli imbuti posti all'esterno, viene fatta confluire in un piccolo serbatoio posto all'interno dello strumento, suddiviso in due vaschette e basculante intorno ad un asse orizzontale. Quando in una delle due vaschette si sono accumulati 20 centimetri cubici di acqua, questa si sposta verso il basso, svuotandosi, ed è l'altra vaschetta ad esporsi al flusso dell'acqua. Ogni scatto del bilanciere corrisponde a 0,2 millimetri di acqua e viene trasmesso ad un indice che si sposta verticalmente scrivendo sulla striscia di carta graduata trascinata dal tamburo rotante.
Microbarografo
Per registrare l'andamento della pressione atmosferica si utilizza un microbarografo di precisione S.I.A.P. basato sullo stesso principio di funzionamento dei barografi olosterici, ma molto più sofisticato.
Il funzionamento è basato sulla deformazione di capsule barometriche metalliche in conseguenza della variazione della pressione dell'aria. Lo strumento possiede un complesso sistema per compensare le variazioni di temperatura ed eliminare, così, l'influenza delle oscillazioni termiche sulla misura della pressione, registrata su un diagramma cartaceo portato da un tamburo a rotazione settimanale.
Barometro a mercurio tipo Fortin
Il barometro sfrutta l'equilibrio tra la pressione atmosferica e quella di una colonna di mercurio scoperto da Evangelista Torricelli nel XVII secolo.
Lo strumento è costituito da un tubo lungo circa 1 metro, riempito in buona parte da una colonna di mercurio che grava in un pozzetto posto all'estremità inferiore. Rispetto al Fortin classico, questo barometro è di tipo compensato, cioè non necessita di interventi manuali per riportare il mercurio al livello zero di riferimento prima di ogni misurazione.
Un nonio permette di misurare l'altezza della colonna di mercurio con la precisone di 0,1 millimetri.
Eliofanografo del tipo Campbell - Stokes
L’eliofanografo, detto anche eliografo, è uno strumento a effetto termico, utilizzato per misurare il periodo di tempo in cui l’insolazione ha raggiunto una data intensità o, più semplicemente, il periodo di tempo in cui, durante la giornata, il sole non è oscurato da nuvole (tempo di insolazione diurna).
È costituito da una sfera di vetro ottico sostenuta ai poli da due supporti posti alle estremità di un arco meridiano graduato, che permette di disporre l'asse della sfera con un'inclinazione uguale ai gradi di latitudine del sito in cui è posta. Sul piano equatoriale della sfera è situata una superficie sferica cava e solidale con il sostegno graduato. Questa superficie è dotata di una serie di scanalature longitudinali nelle quali vengono poste delle strisce di carta diagrammata per la registrazione dei dati.
La radiazione solare viene concentrata, mediante la sfera di vetro che fa da lente convergente, su una striscia di carta diagrammata (riportante a stampa le indicazioni delle ore e dei minuti) sulla quale, se l’intensità della radiazione solare è sufficiente, resta una bruciatura lineare che dà la possibilità di conoscere la durata del soleggiamento e in quali ore il fenomeno ha avuto luogo.
Poiché la traiettoria del sole sulla volta celeste varia nel corso dell’anno, si usano strisce di carta di forma diversa a seconda della stagione.
Annotazioni storiche:
A metà Ottocento, ad opera di J.F. Campbell, furono inventati i primi eliofanografi basati sul potere convergente di una sfera rinfrangente. I primi strumenti di questo tipo erano costituiti da una sfera di vetro ripiena di liquido che, focalizzando i raggi solari, lasciava una traccia bruciata su una semisfera di legno.
Successivamente, nel 1880, fu perfezionato questo modello da parte di George Stokes, che usando una sfera di vetro piena, ebbe l’idea di utilizzare strisce di carta per registrare le tracce bruciate. Nel 1885 fu costruito un modello in cui l’asse della sfera poteva essere inclinato per adattarlo alle varie latitudini.