Množstvo slnečného žiarenia, ktoré Zem dostane, veľmi úzko súvisí s jej vzdialenosťou od slnka. A hoci sa slnečný výkon počas dlhej životnosti menil, vzdialenosť Zeme od Slnka a orbitálne charakteristiky majú najväčší vplyv na množstvo žiarenia, ktoré naša planéta prijíma. Ale nie všetko slnečné svetlo je absorbované Zemou. Niektoré sa namiesto premeny na teplo odrážajú späť do vesmíru.
Zákon inverzného štvorca
Zákon inverzného štvorca je základným pojmom vo fyzike, ktorý sa vzťahuje na mnoho javov vrátane gravitácie, elektrostatiky a šírenia svetla. Zákon hovorí, že daná veličina alebo intenzita je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti od zdroja. Napríklad intenzita slnečného žiarenia na povrchu Merkúra je takmer deväťkrát vyššia ako na Zemi, ale Merkúr je len asi trikrát bližšie k Slnku. Trojnásobok vzdialenosti od slnka zníži množstvo žiarenia dopadajúceho na povrch Zeme na jednu devatinu úrovne svetla na Merkúre.
Orbitálne variácie
Podľa prvého Keplerovho zákona o planetárnom pohybe, zákona o dráhach, sa Zem pohybuje eliptickou cestou okolo Slnka. Vzdialenosť medzi Zemou a slnkom sa počas roka mierne líši. V aféliu, najvzdialenejšej vzdialenosti od slnka, je Zem vzdialená 152 miliónov km. Ale v perihéliu, najbližšej vzdialenosti od slnka, je Zem vzdialená 147 miliónov km. Vďaka tomu sa po celý rok mení množstvo svetla dopadajúceho na povrch Zeme o niekoľko percent.
Slnečné žiarenie
V priebehu rokov vedci priamo monitorovali slnečné žiarenie pomocou prístrojov a satelitov, ako je Total Irradiance Monitor, súčasť satelitnej misie SORCE. Štúdie ukazujú, že slnečný výkon sa mení z minúty na minútu a drasticky sa mení v priebehu tisíc rokov. Tieto variácie môžu ovplyvniť zmeny podnebia Zeme. Slnečné škvrny súvisia aj so solárnym výstupom, aj keď sa nechápe ako. Historické záznamy o činnosti slnečných škvŕn naznačujú, že slnečný výkon je vyšší, kedykoľvek je slnečných škvŕn viac.
Planetárne Albedo
Vedci môžu vypočítať množstvo slnečného žiarenia, ktoré Zem prijíma v danej vzdialenosti od slnka. Zem odráža časť tohto svetla do vesmíru a znižuje tak celkové absorbované žiarenie. Tento efekt je opísaný termínom albedo, ktorý je mierou priemerného množstva svetla odrážaného objektom.
Albedo sa meria na stupnici od nuly do jednej. Objekt s albedom jedného človeka by odrážal všetko svetlo, ktoré sa k nemu dostane, zatiaľ čo pri nulovom albedu by bolo všetko absorbované. Zemské albedo je asi 0,39, ale zmeny v čase, ako napríklad oblačnosť, ľadové čiapky alebo iné povrchové prvky, túto hodnotu menia.