Množství slunečního záření, které Země přijímá, velmi úzce souvisí s jeho vzdáleností od slunce. A i když se sluneční výkon během své dlouhé životnosti měnil, vzdálenost Země od Slunce a orbitální charakteristiky mají největší vliv na množství záření, které naše planeta přijímá. Ale ne všechno sluneční světlo je absorbováno Zemí. Některé se místo přeměny na teplo odrážejí zpět do vesmíru.
Zákon inverzního čtverce
Zákon inverzního čtverce je základním pojmem ve fyzice, který se vztahuje na mnoho jevů, včetně gravitace, elektrostatiky a šíření světla. Zákon stanoví, že dané množství nebo intenzita je nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti od zdroje. Například intenzita slunečního záření na povrchu Merkuru je téměř devětkrát větší než na Zemi, ale Merkur je jen asi třikrát blíže ke Slunci. Trojnásobná vzdálenost ke slunci snižuje množství záření dopadajícího na zemský povrch na jednu devátou úroveň světla na Merkuru.
Orbitální variace
Podle prvního Keplerova zákona planetárního pohybu, zákona oběžných drah, se Země pohybuje eliptickou cestou kolem Slunce. Vzdálenost mezi Zemí a sluncem se po celý rok mírně liší. V aphelionu, nejvzdálenější vzdálenosti od Slunce, je Země vzdálená 152 milionů km. Ale v perihéliu, nejbližší vzdálenosti od Slunce, je Země vzdálená 147 milionů km. Výsledkem je, že po celý rok se množství světla dopadajícího na zemský povrch mění o několik procent.
Solární radiace
V průběhu let vědci přímo monitorovali sluneční záření pomocí nástrojů a satelitů, jako je Total Irradiance Monitor, součást satelitní mise SORCE. Studie ukazují, že sluneční výkon se mění minutu od minuty a drasticky se mění po tisíce let. Tyto variace mohou ovlivnit změny klimatu Země. Sluneční skvrny také souvisejí se solárním výstupem, i když není pochopeno jak. Historické záznamy o aktivitě slunečních skvrn naznačují, že sluneční výkon je vyšší, kdykoli je slunečních skvrn více.
Planetární Albedo
Vědci mohou vypočítat množství slunečního výkonu, který Země přijímá v dané vzdálenosti od Slunce. Země odráží část tohoto světla do vesmíru a snižuje tak celkové absorbované záření. Tento efekt je popsán termínem albedo, což je míra průměrného množství světla odraženého objektem.
Albedo se měří na stupnici od nuly do jedné. Objekt s albedem jednoho by odrážel veškeré světlo, které se k němu dostalo, zatímco při nulovém albedu by bylo veškeré světlo absorbováno. Zemské albedo je asi 0,39, ale změny v čase, jako je oblačnost, ledová čepička nebo jiné povrchové prvky, tuto hodnotu mění.