Un nefoscopio es un instrumento del siglo XIX que se utiliza para medir la altitud, la dirección y la velocidad de las nubes mediante la medición del tiempo de tránsito . Es diferente de un nefómetro , que es un instrumento que se utiliza para medir la cantidad de nubosidad.
Un nefoscopio emite un rayo de luz que incide y se refleja en la base de una nube específica. La distancia a la nube se puede calcular utilizando el retraso entre el envío del rayo de luz y su recepción:
distancia = (velocidad de la luz × tiempo de viaje) / 2
Este instrumento, ideado por Carl Gottfrid Fineman, consiste en una brújula magnética , cuya caja está recubierta de un espejo negro, alrededor del cual se mueve un marco circular de metal. [1] Una pequeña ventana en este espejo permite al observador ver la punta de la aguja de la brújula debajo. En la superficie del espejo están grabados tres círculos concéntricos y cuatro diámetros; uno de estos últimos pasa por el centro de la pequeña ventana. El espejo constituye una tarjeta de brújula, cuyos radios corresponden a los puntos cardinales. En el marco móvil que rodea el espejo se fija un indicador vertical graduado en milímetros, que se puede mover hacia arriba y hacia abajo mediante un piñón y cremallera . Todo el aparato está montado sobre un trípode provisto de tornillos niveladores.
Para realizar una observación, el espejo se ajusta horizontalmente con los tornillos niveladores y se orienta hacia el meridiano moviendo todo el aparato hasta que la aguja de la brújula, que se ve a través de la ventana, se sitúe en la línea norte-sur del espejo (teniendo en cuenta, no obstante, la declinación magnética ). El observador se coloca en una posición tal que la imagen de cualquier parte elegida de una nube se sitúe en el centro del espejo. El puntero vertical también se ajusta girándolo hacia arriba o hacia abajo y girándolo alrededor del espejo hasta que su punta se refleje en el centro del espejo. A medida que la imagen de la nube se mueve hacia la circunferencia del espejo, el observador mueve la cabeza de modo que la punta del puntero y la imagen de la nube coincidan. El radio a lo largo del cual se mueve la imagen indica la dirección del movimiento de la nube y el tiempo necesario para pasar de un círculo al siguiente indica su velocidad relativa, que puede reducirse a ciertas unidades arbitrarias.
Sin embargo, este instrumento no es muy fácil de utilizar y sólo proporciona mediciones moderadamente precisas.
Desarrollado por Louis Besson en 1912, este aparato consiste en una barra horizontal provista de varias puntas equidistantes y montada en el extremo superior de un mástil vertical que puede girar sobre su eje. [1] Para realizar una observación, el observador se coloca de manera que la punta central se proyecte sobre cualquier parte elegida de una nube. Luego, sin alterar su posición, hace girar el "peine" por medio de dos cuerdas de manera que se vea que la nube sigue la línea de puntas. Un círculo graduado, que gira con el mástil vertical, indica la dirección del movimiento de la nube.
Se lee con la ayuda de un puntero fijo. Además, una vez orientado el aparato, el observador puede determinar la velocidad relativa de la nube anotando el tiempo que ésta necesita para pasar de un pico a otro. Si el instrumento se coloca sobre un terreno plano, de modo que el ojo del observador esté siempre a la misma altura, y si el intervalo entre dos picos sucesivos es igual a una décima parte de su altura sobre el nivel de los ojos del observador, sólo hay que multiplicar por 10 el tiempo necesario para que la nube pase por un intervalo para determinar el tiempo que tarda la nube en recorrer una distancia horizontal igual a su altura.
Besson recuperó un antiguo método, inventado por Bravais, para medir la altura real de las nubes. El aparato en este caso consiste en una placa de vidrio con caras paralelas, montada sobre un círculo vertical graduado que indica su ángulo de inclinación. Una lámina de agua, situada a un nivel inferior, sirve de espejo para reflejar la nube. El agua está contenida en un depósito de cemento ennegrecido rodeado de arbustos y tiene sólo una pequeña fracción de pulgada de profundidad, de modo que el viento no pueda alterar su superficie nivelada.
El observador, que ha colocado la placa de vidrio sobre el eje horizontal de un teodolito colocado en el alféizar de una ventana a unos 30 o 40 pies del suelo, acerca el ojo a ella y ajusta su inclinación de modo que las imágenes de una nube reflejadas en la placa y en la lámina de agua coincidan. Luego, a partir de una curva trazada de una vez por todas en una hoja de papel para trazar, lee la altura de la nube correspondiente al ángulo observado en la placa de vidrio. La curva se traza a partir de cálculos trigonométricos simples.
En el Observatorio de Montsouris, el grado de nubosidad, es decir, la extensión del cielo cubierto de nubes en un momento dado, se determina por medio del nefómetro, también ideado por Besson. Éste consiste en un espejo de vidrio convexo, un segmento de esfera, de unos doce centímetros de diámetro, en el que se ve el reflejo de la bóveda celeste dividida en diez secciones de igual superficie por medio de líneas grabadas en el vidrio. Como se muestra en el grabado de la primera página, el meteorólogo observa a través de un ocular fijado en una posición invariable con respecto al espejo, que gira libremente sobre un eje vertical. El observador, cuya propia imagen obstruye parcialmente las secciones 8, 9 y 10, anota el grado de nubosidad en las secciones numeradas del 1 al 7. La nubosidad de cada sección se estima en una escala de 0 a 10: cero significa sin nubes y 10 totalmente cubierto. El observador giraría entonces el espejo y el ocular 180 grados y observaría la nubosidad en las secciones 7, 5 y 2, que representan las regiones del cielo que en la primera observación correspondían a las secciones 8, 9 y 10.
El nefoscopio de rejilla es una variación del nefoscopio de peine, inventado en Noruega .
Mikhail Pomortsev inventó un nefoscopio en Rusia en 1894.