Količina sončnega sevanja, ki ga prejme Zemlja, je zelo povezana z njeno oddaljenostjo od sonca. In čeprav se sončna proizvodnja skozi dolgo življenjsko dobo spreminja, imajo oddaljenost Zemlje od sonca in orbitalne značilnosti največji vpliv na količino sevanja, ki ga prejema naš planet. Toda Zemlja ne absorbira vse sončne svetlobe. Nekateri se odražajo nazaj v vesolju, namesto da bi se pretvorili v toploto.
Inverzni kvadratni zakon
Inverzni kvadratni zakon je temeljni koncept v fiziki, ki velja za številne pojave, vključno z gravitacijo, elektrostatiko in širjenjem svetlobe. Zakon določa, da je določena količina ali intenzivnost obratno sorazmerna kvadratu razdalje od vira. Na primer, intenzivnost sončnega sevanja na površini Merkurja je skoraj devetkrat večja od intenzivnosti Zemlje, vendar je Merkur le približno trikrat bližje Soncu. Potrojena razdalja do sonca zmanjša količino sevanja, ki doseže zemeljsko površino, na eno devetino svetlobne ravni na Merkurju.
Orbitalne variacije
Po Keplerjevem prvem zakonu gibanja planetov, zakonu orbit, se Zemlja giblje po eliptični poti okoli sonca. Razdalja med Zemljo in soncem se skozi leto nekoliko razlikuje. V afeliju, ki je najbolj oddaljena od sonca, je Zemlja oddaljena 152 milijonov km. Toda v periheliju, ki je najbližja soncu, je Zemlja oddaljena 147 milijonov km. Posledično se skozi leto količina svetlobe, ki doseže zemeljsko površje, spremeni za nekaj odstotkov.
Sončno sevanje
Skozi leta so znanstveniki neposredno spremljali sončno sevanje z uporabo instrumentov in satelitov, kot je Total Irradiance Monitor, del satelitske misije SORCE. Študije kažejo, da se sončna moč spreminja iz minute v minuto in se drastično spreminja skozi tisoče let. Te spremembe lahko vplivajo na spremembe podnebja na Zemlji. Sončne pege so povezane tudi s sončno energijo, čeprav ni razumljivo, kako. Zgodovinski zapisi o aktivnosti sončnih peg kažejo, da je sončna proizvodnja večja, kadar je sončnih peg več.
Planetarni Albedo
Znanstveniki lahko izračunajo količino sončne energije, ki jo prejme Zemlja na določeni razdalji od sonca. Zemlja nekaj te svetlobe odbije v vesolje in tako zmanjša skupno absorbirano sevanje. Ta učinek opisuje izraz albedo, ki je merilo povprečne količine svetlobe, ki jo odbije predmet.
Albedo se meri na lestvici od nič do ena. Predmet z enim albedom bi odbijal vso svetlobo, ki ga doseže, medtem ko bi bil pri ničtem albedu vsa svetloba absorbirana. Zemeljski albedo je približno 0,39, vendar spremembe skozi čas, kot so oblačnost, ledene kape ali druge površinske značilnosti, spremenijo to vrednost.