Η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνει η Γη σχετίζεται στενά με την απόστασή της από τον ήλιο. Και παρόλο που η έξοδος του ήλιου έχει ποικίλει κατά τη διάρκεια της μεγάλης διάρκειας ζωής της, η απόσταση της Γης από τον ήλιο και τα τροχιακά χαρακτηριστικά έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στην ποσότητα ακτινοβολίας που λαμβάνει ο πλανήτης μας. Όμως δεν απορροφάται όλο το φως του ήλιου από τη Γη. Μερικά ανακλώνται πίσω στο διάστημα αντί να μετατρέπονται σε θερμότητα.
Αντίστροφος τετραγωνικός νόμος
Ο αντίστροφος τετραγωνικός νόμος είναι μια θεμελιώδης έννοια στη φυσική που ισχύει για πολλά φαινόμενα, όπως η βαρύτητα, η ηλεκτροστατική και η διάδοση του φωτός. Ο νόμος αναφέρει ότι μια δεδομένη ποσότητα ή ένταση είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Για παράδειγμα, η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια του Ερμή είναι σχεδόν εννέα φορές μεγαλύτερη από τη Γη, αλλά ο Ερμής είναι μόνο τρεις φορές πιο κοντά στον Ήλιο. Το τριπλασιασμό της απόστασης προς τον ήλιο μειώνει την ποσότητα της ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης στο ένα ένατο της στάθμης φωτός στον Ερμή.
Τροχιακές παραλλαγές
Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο της πλανητικής κίνησης του Κέπλερ, τον νόμο των τροχιών, η Γη κινείται σε ελλειπτικό μονοπάτι γύρω από τον ήλιο. Η απόσταση μεταξύ της Γης και του ήλιου ποικίλλει ελαφρώς όλο το χρόνο. Στο Απέλιον, την πιο μακρινή απόσταση από τον ήλιο, η Γη είναι 152 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά. Αλλά στο περιήλιο, την πλησιέστερη απόσταση από τον ήλιο, η Γη είναι 147 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά. Ως αποτέλεσμα, καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους, η ποσότητα του φωτός που φτάνει στην επιφάνεια της Γης αλλάζει κατά μερικά τοις εκατό.
Ηλιακή ακτινοβολία
Με τα χρόνια, οι επιστήμονες παρακολούθησαν άμεσα την ηλιακή ακτινοβολία χρησιμοποιώντας όργανα και δορυφόρους όπως το Total Irradiance Monitor, μέρος της δορυφορικής αποστολής SORCE. Μελέτες δείχνουν ότι η ηλιακή παραγωγή ποικίλλει από λεπτό σε λεπτό και αλλάζει δραστικά για χιλιάδες χρόνια. Αυτές οι παραλλαγές μπορούν να επηρεάσουν τις αλλαγές στο κλίμα της Γης. Οι ηλιακές κηλίδες σχετίζονται επίσης με την ηλιακή έξοδο, αν και δεν είναι κατανοητό πώς. Τα ιστορικά αρχεία της δραστηριότητας ηλιακής κηλίδας δείχνουν ότι η ηλιακή έξοδος είναι υψηλότερη όποτε υπάρχουν περισσότερες ηλιακές κηλίδες.
Πλανητικός Αλμπέδο
Οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν το ποσό της ηλιακής παραγωγής που λαμβάνει η Γη σε μια δεδομένη απόσταση από τον ήλιο. Η Γη αντανακλά μέρος αυτού του φωτός στο διάστημα, μειώνοντας τη συνολική απορροφούμενη ακτινοβολία. Αυτό το αποτέλεσμα περιγράφεται από τον όρο albedo, ο οποίος είναι ένα μέτρο της μέσης ποσότητας φωτός που αντανακλάται από ένα αντικείμενο.
Το Albedo μετριέται σε κλίμακα από το μηδέν έως το ένα. Ένα αντικείμενο με ένα albedo θα αντανακλούσε όλο το φως που φτάνει σε αυτό, ενώ στο μηδέν albedo, όλο το φως θα απορροφάτο. Το αλμπέδο της Γης είναι περίπου 0,39, αλλά οι αλλαγές με την πάροδο του χρόνου, όπως το κάλυμμα του σύννεφου, οι πάγοι ή άλλα χαρακτηριστικά επιφάνειας αλλάζουν αυτήν την τιμή.