Заранее ! где необходимо держать термометр для определения температуры воздуха-в тени или на солнце?

Не на солнце из за того что излучение солнца может отличаться. Например: в разные периоды года солнце имеет разные зениты и в течение дня зенит тоже часто изменяется( ну как бы просто меняется градус солнца к земле)