قياس الإشعاع الشمسي كعنصر من عناصر المناخ:
إن المطلوب في الدراسة المناخية هو عملية قياس الإشعاع الشمسي على أساس عدد ساعات التي تسطع فيها الشمس في اليوم ثم حساب متوسطها ومعدلاتها السنوية والشهرية، فإن الجهاز التقليدي الذي يستخدم لهذا الغرض هو جهاز كامبل واستوكس، حيث أنه مكون من كرة بلورية توضع في الشمس فتتجمع عن طريقها الأشعة داخل بؤرة تتحرك مع حركة الشمس الظاهرة فتسجل حركتها على شريط خاص من الورق داكن اللون على شكل حرق طولي يظهر عندما تكون الشمس ساطعة ويختفي في حالة تغطيتها بالسحب.
ويمكن من هذا الأساس معرفة وقت سطوع أشعة الشمس وعدد ساعات سطوعها ابتداء من الشروق حتى الغرو؛ وذلك نظراً لأن خط سير البؤرة يتغير كلما تغيرت درجة ميل أشعة اشمس من فصل لآخر فقد صممت أشرطة الورق بثلاثة أشكال يستخدم أحدها في فصل الصيف وأحدها في فصل الشتاء وأما الثالث في فصلي الربيع والخريف.
فإلى جانب المعدلات السنوية والشهرية واليومية لعدد ساعات شروق الأشعة الشمسية فمن المهم كذلك قياس قوة الإشعاع الشمسي، حيث يستخدم في هذا القياس عدد من الأجهزة وأهمها ما يلي:
- ترمومتر النهاية العظمى للإشعاع الشمسي ومهمته هي قياس النهاية العظمى للحرارة التي تستمد من أشعة الشمس في اليوم وهو عبارة عن ترومتر موضوع داخل غلاف زجاجي مفرغ تماماً من الهواء حتى لا يأثر بحرارة الجو بل يتأثر فقط بأشعة الشمس التي تخترق الغلاف الزجاجي وترفع درجة حرارة الزئبق في المستودع.
- جهاز قياس تأثير أشعة الشمس على الأجسام اللامعة والأجسام المعتمة، فهو مكون من ترمومترين أحدهما ذو فقاعة مغطاة بمادة لونها أسود والثاني ذو فقاعه لامعة وتعرض فقاعتاهما لأشعة الشمس طول مدة سطوعها، حيث يدل الفرق بينهما على قدرة الأجسام المعتمة على امتصاص الأشعة وقدرة الأجسام اللامعة على ردها.
- البرهيليومتر وهو جهاز إلكتروني به لوحتان إحداهما بيضاء والثانية سوداء، فعندما تسقط الأشعة عليهما فإنها تنعكس من على سطح اللوحة البيضاء بينما تمتصها اللوحة السوداء، كما تسجل تأثير الأشعة عليها إلكترونياً، حيث يدل الفرق بينهما على كمية الأشعة التي يمكن أن تمتصها الأجسام المعتمة.
- جهاز قياس الطاقة الإشعاعية وذلك على قدرتها على التبخر بمقدار معين من الماء ويُسمَّى هذا الجهاز باسم راديومتر بيلاني.
