Кількість сонячної радіації, яку отримує Земля, дуже тісно пов’язана з віддаленістю від Сонця. І хоча вихід сонця змінювався протягом довгого життя, відстань Землі від сонця та орбітальні характеристики мають найбільший вплив на кількість радіації, яку отримує наша планета. Але не все сонячне світло поглинається Землею. Деякі відбиваються назад у космосі, а не перетворюються на тепло.
Закон зворотного квадрата
Закон зворотного квадрата - фундаментальне поняття у фізиці, яке застосовується до багатьох явищ, включаючи гравітацію, електростатику та розповсюдження світла. Закон передбачає, що дана величина або інтенсивність обернено пропорційні квадрату відстані від джерела. Наприклад, інтенсивність сонячного випромінювання на поверхні Меркурія майже в дев'ять разів перевищує інтенсивність Землі, але Меркурій знаходиться приблизно в три рази ближче до Сонця. Утричі відстань до Сонця зменшує кількість випромінювання, що досягає поверхні Землі, на одну дев'яту від рівня світла на Меркурії.
Орбітальні варіації
Згідно з першим законом руху планет Кеплера, законом орбіт, Земля рухається еліптичним шляхом навколо Сонця. Відстань між Землею і Сонцем дещо змінюється протягом року. В афелії, найдальшій від сонця відстані, Земля знаходиться на відстані 152 мільйонів км. Але в перигелії, найближчій від Сонця відстані, Земля знаходиться на відстані 147 мільйонів км. Як результат, протягом року кількість світла, що досягає поверхні Землі, змінюється на кілька відсотків.
Сонячна радіація
Протягом багатьох років вчені безпосередньо контролювали сонячне випромінювання за допомогою приладів та супутників, таких як Total Irradiance Monitor, що входить до складу супутникової місії SORCE. Дослідження показують, що сонячна потужність змінюється щохвилини і різко змінюється протягом тисяч років. Ці зміни можуть впливати на зміни клімату Землі. Сонячні плями також пов'язані з сонячною енергією, хоча не зрозуміло як. Історичні дані про активність сонячних плям свідчать про те, що сонячна енергія вища, коли є більше сонячних плям.
Планетарне Альбедо
Вчені можуть підрахувати кількість сонячної енергії, яку отримує Земля на певній відстані від Сонця. Земля відбиває частину цього світла в космосі, зменшуючи загальну поглинуту радіацію. Цей ефект описується терміном альбедо, який є мірою середньої кількості світла, відбитого предметом.
Альбедо вимірюється за шкалою від нуля до одиниці. Об'єкт з альбедо одного відображатиме все світло, що доходить до нього, тоді як при нульовому альбедо все світло буде поглинатися. Альбедо Землі становить близько 0,39, але зміни з часом, такі як хмарний покрив, крижані шапки чи інші особливості поверхні, змінюють це значення.
