Zbog velike udaljenosti Zemlje i Sunca može se smatrati da se Sunčevo zračenje prije ulaska u atmosferu sastoji od snopa paralelnih elektromagnetskih valova. Međudjelovanjem s plinovima i česticama u atmosferi Sunčevo zračenje se može upiti (apsorpcija), odbiti (refleksija) ili može manje ili više nesmetano proći kroz atmosferu (transmisija).

Utjecaj atmosfere na upadno Sunčevo zračenje

Mjerenje izravnog (direktnog) Sunčevog zračenje je svakako jedno od najsloženijih mjerenja u određivanju potencijala energije Sunca. Izravno Sunčevo zračenje mjeri se pirheliometrom, instrumentom koji se sastoji od termočlanaka na dnu uskog cilindra tako je vidni kut instrumenta samo oko 5°, odnosno 0,005 steradijana. Takvom geometrijom se omogućava registracija samo zračenja koje dolazi iz uskog pojasa oko Sunčevog diska. Prijemna površina instrumenta u svakom trenutku mora biti okomita na Sunčeve zrake tako da pirheliometri moraju pratiti Sunce po nebu uz kutnu grešku manju od 0,75° (Kipp & Zonnen) ili 1,5° (Epply), što zahtijeva složen i precizan mehanički sustav za praćenje kretanja Sunca. Takvi sustavi za dvoosno praćenje Sunca su za red veličine skuplji od samog mjernog instrumenta. Izmjerene podatke je potrebno normalizirati na srednju udaljenost Zemlje od Sunca, a instrument kalibrirati prema instrumentu više klase, prema standardu ISO 9060:1990 E.

Pirheliometar Kipp&Zonen CH1 (ljubaznošću Kipp&Zonen B.V.)