La masa óptica
Los rayos solares, en su camino hacia la superficie de la Tierra, tienen que pasar a través de la atmósfera. A menos que el Sol esté en la posición cenital, tienen que atravesar una masa de aire mayor que si la incidencia fuera vertical. La masa relativa se define como el cociente entre la masa que atraviesa en realidad y la masa que atravesaría si la incidencia fuese vertical. La ecuación exacta viene dada por:
0 = es la densidad en el suelo
ob = es el ángulo cenital observado
z0 = es la altura de la atmósfera homogénea (8.43 km)
n0 = es el índice de refracción al nivel de superficie
n = es el índice de refracción a la altura z
re = es el radio medio de la Tierra
Kasten simplificó la ecuación usando el perfil de densidad del aire del modelo atmosférico ARDC de 1959, y un índice de refracción para una longitud de onda de 700 nm.
Esta ecuación solamente es válida para una atmósfera limpia y, por tanto, se requiere una aproximación para cada componente atmosférico. Sin embargo, y a efectos de los modelos, con frecuencia 1/ cos se usa para aproximar la masa de aire. Sólo es necesaria una aproximación más precisa si se tienen observaciones en superficie de los componentes atmosféricos.
Las dos figuras siguientes ilustran de nuevo el concepto de masa óptica.
