Auringon voimakkuus viittaa saapuvan aurinkoenergian tai säteilyn määrään, joka saavuttaa Maan pinnan. Kulma, jolla auringon säteet osuvat maahan, määrää tämän voimakkuuden. Auringon kulma - ja siten intensiteetti - vaihtelee merkittävästi tietyn paikan maantieteellisestä sijainnista, vuodenajasta ja vuorokaudesta.
Tulokulma
Maapalloon osuvien auringonvalonsäteiden muodostama kulma tunnetaan teknisesti tulokulmana. Säteet, jotka törmäävät planeetan pintaan suoraan yläpuolelta - ts. 90 asteen kulmassa horisontista mitattuna - ovat voimakkaimpia. Useimmiten aurinko muodostaa kulman, jonka horisontti on alle 90 astetta - toisin sanoen aurinko istuu yleensä taivaalla.
Mitä pienempi kulma on, sitä suurempi pinta-ala aurinkosäteet leviävät. Tämä vaikutus vähentää auringon intensiteettiä yhdessä paikassa. Esimerkiksi 45 asteen tulokulmassa aurinkosäteily peittää 40 prosenttia suuremman alueen ja on 30 prosenttia vähemmän voimakas kuin 90 asteen suurimmalla tulokulmalla.
Leveysvariaatio
Ainoastaan yhdellä leveysviivalla maapallon pinnalla olevat paikat voivat vastaanottaa auringonvaloa 90 asteen kulmassa tiettynä päivänä. Kaikki muut paikat vastaanottavat auringonvaloa vähemmän voimakkaasti. Yleensä auringon säteet ovat voimakkaimpia päiväntasaajalla ja vähiten voimakkaat napoilla. Napapiirin pohjoispuolella olevat alueet saavat keskimäärin vuosittain vain noin 40 prosenttia enemmän auringon säteilyä kuin päiväntasaajan alueet.
Suhde vuodenaikoihin
Aurinkoenergian intensiteetin ja keston vaihtelut tietyllä alueella määräävät alueen vuodenaikoja. Nämä vaihtelut sanelee tapa, jolla maapalloa kallistetaan akselilleen. Auringon kiertotason suhteen maa viistää 23,5 asteen kulmassa, mikä tarkoittaa sitä, että tietyt kohdat kiertoradallaan pohjoisella pallonpuoliskolla on enemmän aurinkoa kuin eteläisellä pallonpuoliskolla, ja päinvastoin päinvastoin. Esimerkiksi kesäpäivänseisauksessa pohjoinen pallonpuolisko on päinvastoin aurinkoa, joten auringon säteet iskevät 23,5 astetta pohjoista leveyttä - syövän trooppinen alue - 90 asteen kulmassa.
Kumpi pallonpuolisko kallistuu edelleen kohti aurinkoa, saa suuremman prosenttiosuuden aurinkosäteilyä kuin vastakkainen pallonpuolisko. Entisellä pallonpuoliskolla on kesä tällä hetkellä, kun taas toisella puoliskolla talvi. Kesää kokevalla pallonpuoliskolla aurinko nousee korkeammalle taivaalle ja on voimakkaampaa; sen säteet törmäävät maahan korkeammassa kulmassa kuin talvella. Tämä selittää, miksi auringonpolttamisen riski on suurin kesäisin. Se selittää myös, miksi lämpötilat ovat lämpimimmät kesäisin, koska aurinko tuottaa lämpöenergiaa.
Vuorokaudenaika
Leveysasteesta tai vuodenajasta riippumatta auringon kulma saavuttaa lähinnä 90 astetta - ja on siten voimakkainta - päivän keskipisteessä: keskipäivällä. Tällä hetkellä auringon sanotaan saavuttaneen huippunsa eli korkeimman pisteen. Kesäaikaan aurinko on suurimmalla kulmallaan ja voimakkaimmillaan kello 13.00, johtuen ihmisen tekemästä tunnin korvauksesta todellisesta aurinkoajasta.
