Che cos'è un solarimetro?
Un solarimetro è un dispositivo progettato per identificare il livello di radiazione dell'esposizione solare sulla superficie terrestre. L'uso principale per lo strumento è nel campo degli studi meteorologici, in particolare per identificare quali modelli meteorologici ci si può aspettare in un prossimo futuro. I solarimetri sono posizionati su una superficie piana in cui possono ottenere esposizione all'intero spettro delle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal sole. Quando la radiazione solare colpisce la superficie terrestre, i sensori all'interno del dispositivo misurano un raggio di 180 gradi attorno allo strumento, trovando la densità e i cambiamenti di questa radiazione.
I fotoni, la designazione scientifica per le singole unità di luce, hanno un impatto sul dispositivo. Un solarimetro utilizza un sistema a base chimica o strumenti fisici per determinare questi livelli di fotone. All'interno dello spettro della luce, la luce ultravioletta e le lunghezze d'onda visibili possono essere identificate dal dispositivo, causando reazioni ai prodotti chimici o agli strumenti.
Un dispositivo a solarimetro chimico utilizza una soluzione composta da diversi prodotti chimici: leucocianuro verde di malachite, acido monocloroacetico o ferrioxalato di potassio. La radiazione viene misurata dalla luce assorbita in un processo noto come identificazione della resa quantistica . In questo modo, un solarimetro è in grado di determinare il livello totale di radiazione elettromagnetica, dallo spettro luminoso al calore che colpisce la superficie terrestre.
D'altra parte, alcuni solarimetri utilizzano strumenti fisici per identificare la radiazione. Questi includono bolometri, fotodiodi e termopili. I bolometri sono i più elementari, utilizzando un pezzo di metallo agganciato a un dissipatore di calore che consente di identificare i cambiamenti di temperatura. I fotodiodi sono design più moderni, che utilizzano il concetto di energia solare per trasferire l'energia luminosa a una corrente elettrica, misurando il livello di radiazione. Allo stesso modo, i termopili sono in grado di convertire il calore in corrente elettrica, che trova anche il livello di radiazione.
I solarimetri si basano fortemente sulla posizione effettiva del Sole per ottenere la migliore lettura possibile. Quando la radiazione solare proviene dal suo zenit, direttamente sopra il dispositivo, le letture sono completamente accurate e facilmente identificabili. Tuttavia, tra gli angoli di 0,5 e 60 gradi, deve essere effettuata una determinazione proporzionale. Sfortunatamente, se il Sole è posizionato a 90 gradi o più, nessuna lettura può essere misurata.
Un importante componente visivo di un solarimetro è una piccola cupola di vetro posizionata sopra il dispositivo. Ciò consente di ottenere letture adeguate nell'intervallo di 300 e 2.800 nanometri, considerati i parametri ideali per effettuare una misurazione. Inoltre, questa cupola di vetro fornisce un semplice scudo di protezione da altri fenomeni come pioggia o neve.