直達日射計の構造と観測における役割

直達日射計（ちょくたつにっしゃけい）は、反射成分を含まない太陽光の直達成分を測定するための装置（センサー）である。

英語ではpyrheliometerと呼ばれ、古代ギリシア語の「pyr（炎）」と「helio（太陽）」に由来している。

測定原理と構造

センサー前部の窓から入射した太陽光は、筐体後部にある黒色塗装されたサーモパイルにより熱から電気信号（電圧）に変換される。直達日射計の視野は、太陽以外の影響が小さくなるように設計されている。出力信号は校正を経ることで、ワット毎平方メートル（W/m²）単位の値に換算される。

直達日射計は通常、太陽光自動追尾装置（サントラッカー）に搭載して使用される。太陽光自動追尾装置は、内部の演算装置、フォトセンサー、回転機構によって、日中は常に正確に直達日射計を太陽に指向させることで直射日光による日射量測定を補助する役割を持つ。

国際基準と規格

直達日射計の測定仕様は、国際標準化機構（ISO）および世界気象機関（WMO）の基準に従っている。太陽光エネルギーを世界共通の校正で正確に測定するため、直達日射計間の国際比較が定期的に実施されている。5年ごとにスイス・ダボスにある世界放射線センター（WRC）にて実施される国際直達日射計比較の目的は、世界中の放射標準を移転することにある。

応用分野

直達日射計の主な応用事例としては、気象および気候の科学的観測、材料試験の研究、太陽光発電装置や集光型太陽光発電の効率評価などが挙げられる。