La cantidad de radiación solar que recibe la Tierra está muy relacionada con su distancia del sol. Y aunque la salida del sol ha variado durante su larga vida, la distancia de la Tierra al sol y las características orbitales tienen el mayor efecto en la cantidad de radiación que recibe nuestro planeta. Pero no toda la luz solar es absorbida por la Tierra. Algunos se reflejan en el espacio en lugar de convertirse en calor.
Ley del cuadrado inverso
La ley del cuadrado inverso es un concepto fundamental en física que se aplica a muchos fenómenos, incluidos la gravedad, la electrostática y la propagación de la luz. La ley establece que una determinada cantidad o intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la fuente. Por ejemplo, la intensidad de la radiación solar en la superficie de Mercurio es casi nueve veces mayor que la de la Tierra, pero Mercurio está solo alrededor de tres veces más cerca del Sol. Triplicar la distancia al sol reduce la cantidad de radiación que llega a la superficie de la Tierra a una novena parte del nivel de luz en Mercurio.
Variaciones orbitales
Según la primera ley del movimiento planetario de Kepler, la ley de las órbitas, la Tierra se mueve en una trayectoria elíptica alrededor del sol. La distancia entre la Tierra y el sol varía ligeramente a lo largo del año. En el afelio, la distancia más lejana del sol, la Tierra está a 152 millones de kilómetros. Pero en el perihelio, la distancia más cercana al sol, la Tierra está a 147 millones de kilómetros. Como resultado, durante todo el año, la cantidad de luz que llega a la superficie de la Tierra cambia en un pequeño porcentaje.
Radiación solar
A lo largo de los años, los científicos han monitoreado directamente la radiación solar mediante el uso de instrumentos y satélites como el Monitor de Irradiancia Total, parte de la misión del satélite SORCE. Los estudios muestran que la producción solar varía minuto a minuto y cambia drásticamente durante miles de años. Estas variaciones pueden influir en los cambios en el clima de la Tierra. Las manchas solares también están relacionadas con la producción solar, aunque no se sabe cómo. Los registros históricos de la actividad de las manchas solares indican que la producción solar es mayor cuando hay más manchas solares.
Albedo planetario
Los científicos pueden calcular la cantidad de salida solar que recibe la Tierra a una distancia determinada del sol. La Tierra refleja algo de esta luz en el espacio, reduciendo la radiación total absorbida. Este efecto se describe con el término albedo, que es una medida de la cantidad promedio de luz reflejada por un objeto.
El albedo se mide en una escala de cero a uno. Un objeto con un albedo de uno reflejaría toda la luz que lo alcanza, mientras que en el albedo cero, toda la luz sería absorbida. El albedo de la Tierra es de aproximadamente 0,39, pero los cambios a lo largo del tiempo, como la capa de nubes, los casquetes polares u otras características de la superficie, cambian este valor.