La température sol ("Tsol") est la température de l'air extérieur qui, en l'absence de changement de rayonnement, donne le même taux d'entrée de chaleur dans la surface que la combinaison du rayonnement solaire incident, de l'échange d'énergie rayonnante avec le ciel et le milieu extérieur et de l'échange de chaleur convective avec l'air extérieur.
Le bilan thermique sur une surface éclairée par la lumière du soleil donne le flux thermique dans la surface (q/A), tel que
(28)
où
= absorptance de surface pour le rayonnement solaire
= incident total du rayonnement solaire sur la surface, Btu/h pi²
= coefficient de transfert de chaleur par rayonnement à grandes ondes et convection sur la surface extérieure, Btu/h pi² °F
= température de l'air extérieur, °F
= température de la surface, °F
= émittance hémisphérique de la surface
= différence entre l'incidence de rayonnement à grandes ondes sur une surface provenant du ciel et du milieu extérieur et le rayonnement émis par un corps noir à la température de l'air extérieur, Btu/h pi²
En supposant que le taux de transfert de chaleur peut être exprimé en termes de température sol (Tsol),
(29)
et tiré des équations (28) et (29),
(30)