Количеството слънчева радиация, което Земята получава, е много тясно свързано с нейното разстояние от слънцето. И въпреки че излъчването на слънцето варира през дългия си живот, отдалечеността на Земята от слънцето и орбиталните характеристики имат най-голям ефект върху количеството радиация, което нашата планета получава. Но не цялата слънчева светлина се поглъща от Земята. Някои се отразяват обратно в космоса, вместо да се преобразуват в топлина.
Закон за обратния квадрат
Законът за обратния квадрат е основно понятие във физиката, което се прилага за много явления, включително гравитацията, електростатиката и разпространението на светлината. Законът гласи, че дадено количество или интензитет е обратно пропорционално на квадрата на разстоянието от източника. Например интензивността на слънчевата радиация на повърхността на Меркурий е близо девет пъти по-голяма от тази на Земята, но Меркурий е само около три пъти по-близо до Слънцето. Утрояването на разстоянието до слънцето намалява количеството радиация, достигащо повърхността на Земята, до една девета от светлинното ниво на Меркурий.
Орбитални вариации
Според първия закон на движението на планетите на Кеплер, закона на орбитите, Земята се движи по елипсовиден път около Слънцето. Разстоянието между Земята и слънцето варира леко през годината. В афелия, най-отдалеченото от слънцето, Земята е на 152 милиона км. Но в перихелия, най-близкото разстояние от слънцето, Земята е на 147 милиона км. В резултат на това през цялата година количеството светлина, достигащо повърхността на Земята, се променя с няколко процента.
Слънчева радиация
През годините учените директно наблюдават слънчевата радиация с помощта на инструменти и сателити като Total Irradiance Monitor, част от сателитната мисия SORCE. Изследванията показват, че слънчевата енергия варира от минута до минута и се променя драстично в продължение на хиляди години. Тези вариации могат да повлияят на промените в климата на Земята. Слънчевите петна също са свързани със слънчевата енергия, въпреки че не се разбира как. Историческите данни за активността на слънчевите петна показват, че слънчевата енергия е по-висока, когато има повече слънчеви петна.
Планетарно Албедо
Учените могат да изчислят количеството слънчева енергия, която Земята получава на дадено разстояние от слънцето. Земята отразява част от тази светлина в космоса, намалявайки общото погълнато лъчение. Този ефект се описва с термина албедо, който е мярка за средното количество светлина, отразена от обект.
Албедо се измерва по скала от нула до едно. Обект с албедо от един би отразявал цялата светлина, достигаща го, докато при нулево албедо, цялата светлина ще се абсорбира. Албедото на Земята е около 0,39, но промените във времето като облачност, ледени шапки или други повърхностни характеристики променят тази стойност.