Этот интересный метеорологический прибор называется гелиограф, и он позволяет измерять продолжительность солнечного дня и получать информацию о климате.

Cолнечные лучи, проходящие через стеклянный шар, преломляются и прожигают картон, расположенный под шаром.

Гелиограф - прибор-самописец, регистрирующий продолжительность солнечного сияния. Основная часть прибора - хрустальный шар диаметром около 90 мм...

Источник: assets.atlasobscura.com

Благодаря этому удается узнать, как долго светит солнце, и когда оно находится в зените.
Обслуживаени прибора немудрёное. Достаточно раз в день, до восхода солнца, поменять картонную ленту с делениями и при необходимости протереть хрустальный шар.

Источник: upload.wikimedia.org

Так это работает.