إن المطلوب في الدراسة المناخية عادة هو قياس الإشعاع الشمسي على أساس عدد ساعات سطوع الشمس في اليوم ثم حساب متوسطاتها ومعدلاتها الشهرية والسنوية . والجهاز التقليدى المستخدم لهذا الغرض هو جهاز كامبل واستوكس، وهو مكون من كرة بلورية توضع في الشمس فتتجمع بواسطتها الأشعة في بؤرة تتحرك مع حركة الشمس الظاهرية فتسجل حركتها على شريط خاص من الورق الداكن بشكل حرق طولي يظهر عندما تكون الشمس ساطعة ويختفى فى حالة احتجابها بالسحب ، ويمكن على هذا الأساس معرفة وقت سطوع الشمس وعدد ساعات سطوعها ابتداء من الشروق حتى الغروب .

ونظرا لأن خط البؤرة يتغير بتغير درجة ميل أشعة الشمس من فصل إلى آخر فقد صممت أشرطة الورق بثلاثة أشكال يستخدم أحدها في فصل الصيف وأحدها في فصل الشتاء والثالث في فصلي الربيع والخريف .

وإلى جانب حساب المعدلات اليومية والشهرية والسنوية لعدد ساعات سطوع الشمس فمن المهم كذلك قياس قوة الاشعاع الشمسى . وتستخدم في هذا القياس عدة أجهزة أهمها :

1ـ ترمومتر النهاية العظمى للإشعاع الشمسى ، ومهمته هي قياس النهاية العظمى للحرارة المستمدة من أشعة الشمس في اليوم  وهو عبارة عن ترمومتر موضوع داخل غلاف زجاجی مفرغ تماما من الهواء حتى لا يتأثر بحرارة الجو بل يتأثر فقط بأشعة الشمس التي تخترق الغلاف الزجاجى وترفع درجة حرارة الزئبق في المستودع .

2ـ جهاز قياس تأثير الأشعة الشمسية على الأجسام المعتمة والأجسام اللامعة ، وهو أحدهما ترمومترین فقاعة مغطاة بمادة سوداء والثاني فقاعته لامعة ، وتعرض فقاعتاهما لأشعة الشمس طوال مدة سطوعها . ويدل الفرق بينهما على قدرة الأجسام المعتمة على امتصاص الأشعة وقدرة الأجسام اللامعة على ردها .

3ـ البرهيليومتر وهو جهاز إليكترونى به لوحتان إحداهما بيضاء والثانية سوداء ، فعندما تسقط الأشعة عليهما تنعكس من على سطح اللوحة البيضاء بينما تمتصها اللوحة السوداء ، وتسجل تأثير الأشعة عليها إليكترونيا، ويدل الفرق بينهما على مقدار الأشعة التي يمكن أن تمتصها الأجسام المعتمة .

3ـ جهاز قياس الطاقة الإشعاعية على أساس قدرتها على تبخير مقادير معينه من الماء ، ويشتهر هذا الجهاز باسم راديو متر يلاني Bellani Radiometer نسبة إلى اسم مخترعه ( 1826 ) ولهذا الجهاز فائدة مزدوجة، إذ أنه يسجل مقدار الطاقة الإشعاعية الواصلة من الشمس ، كما يبين في نفس الوقت مقدار التبخر الناتج عنها . ويوجد في هذا الجهاز مستودع كروى محفوظ داخل كرة زجاجية ومتصل بأنبوبة شعرية يخرج منها البخار ليدخل في أنبوبة متسعة حيث يتكثف بها وتتجمع المياه الناتجة في طرفها حيث تقاس بواسطة مقياس مدرج موضوع فيها  وهذا الجهاز يقرأ يوميا ، وعند إعادة استخدامه لابد أن يقلب ليعود كل الماء المتكثف إلى المستودع .