Cantitatea de radiație solară pe care o primește Pământul este foarte strâns legată de distanța sa față de soare. Și, deși producția soarelui a variat pe parcursul vieții sale lungi, distanța Pământului de soare și caracteristicile orbitale au cel mai mare efect asupra cantității de radiații pe care planeta o primește. Dar nu toată lumina soarelui este absorbită de Pământ. Unele se reflectă înapoi în spațiu în loc să fie transformate în căldură.
Legea pătratului invers
Legea pătratului invers este un concept fundamental în fizică care se aplică multor fenomene, inclusiv gravitația, electrostatica și propagarea luminii. Legea prevede că o anumită cantitate sau intensitate este invers proporțională cu pătratul distanței de la sursă. De exemplu, intensitatea radiației solare de pe suprafața lui Mercur este de aproape nouă ori mai mare decât cea a Pământului, dar Mercurul este de doar trei ori mai aproape de Soare. Triplând distanța față de soare scade cantitatea de radiații care ajunge la suprafața Pământului la o nouăime din nivelul de lumină de pe Mercur.
Variații orbitale
Conform primei legi a mișcării planetare a lui Kepler, legea orbitelor, Pământul se mișcă pe o cale eliptică în jurul soarelui. Distanța dintre Pământ și soare variază ușor pe tot parcursul anului. La afeliu, cea mai îndepărtată distanță de soare, Pământul se află la 152 de milioane de km. Dar la periheliu, cea mai apropiată distanță de soare, Pământul este la 147 de milioane de km distanță. Ca urmare, pe tot parcursul anului, cantitatea de lumină care ajunge la suprafața Pământului se schimbă cu câteva procente.
Radiatie solara
De-a lungul anilor, oamenii de știință au monitorizat în mod direct radiațiile solare utilizând instrumente și sateliți precum Monitorul total de iradiere, parte a misiunii prin satelit SORCE. Studiile arată că producția solară variază minut cu minut și se schimbă drastic de-a lungul a mii de ani. Aceste variații pot influența schimbările climatice ale Pământului. Petele solare sunt, de asemenea, legate de producția solară, deși nu se înțelege cum. Înregistrările istorice ale activității petelor solare indică faptul că producția solară este mai mare ori de câte ori există mai multe pete solare.
Albedo Planetar
Oamenii de știință pot calcula cantitatea de ieșire solară pe care o primește Pământul la o anumită distanță de soare. Pământul reflectă o parte din această lumină în spațiu, reducând radiația totală absorbită. Acest efect este descris de termenul albedo, care este o măsură a cantității medii de lumină reflectată de un obiect.
Albedo se măsoară pe o scară de la zero la unu. Un obiect cu un albedo de unul ar reflecta toată lumina care ajunge la el, în timp ce la albedo zero, toată lumina ar fi absorbită. Albedo-ul Pământului este de aproximativ 0,39, dar modificările în timp, cum ar fi acoperirea norilor, calotele de gheață sau alte caracteristici ale suprafeței, modifică această valoare.