Recorrido óptico de la radiación solar: Cuanto más perpendicular se encuentra el sol con respecto a la superficie terrestre (es decir, cuanto menor valor del ángulo cenital) menor es el camino que recorre la radiación solar a través de la atmósfera. Por el contrario para ángulos cenitales mayores (menor altura solar) el camino a recorrer por la radiación solar en la atmósfera es mayor, lo que implica que la intensidad de la radiación solar que llega a la superficie terrestre es menor.
Para ello se define la masa de aire, (AM) como el cociente entre el recorrido óptico de un rayo solar y el correspondiente a la normal a la superficie terrestre (ángulo cenital cero) y que está relacionada con la altura solar (α).
Para una altura solar de α = 90º, AM = 1, que es el valor mínimo de AM y se corresponde con la situación del sol en el zenit (vertical del observador).
En la siguiente figura se tiene el ángulo cenital (cuanto más bajo está el sol, mayor es el ángulo cenital) y su correspondiente valor de AM. Por ejemplo, como podemos ver en la imagen, para una altura solar α = 90-48,19º = 41,81º, el AM tiene un valor de 1.5.
El valor de AM = 1 (sol en el cenit) no se da ningún día del año, excepto en latitudes que se encuentran en el ecuador. La radiación solar en el espacio exterior, es decir sin atravesar la atmósfera terrestre, supone AM = 0.
Resumiendo, a diferencia de la orientación e inclinación del panel solar, que las podemos adaptar para conseguir que la irradiancia recibida por el panel sea máxima, el efecto de la absorción atmosférica es algo que no podemos controlar, por lo que la cantidad de energía solar que se recibe realmente en la superficie terrestre es siempre inferior a la que se recibiría justo por encima de la atmósfera.
Ni que decir tiene que dependiendo de la latitud donde nos encontremos la altura solar será diferente para cada día del año.
