La cantidad de radiación solar que recibe la Tierra está muy relacionada con su distancia del sol. Y aunque la producción del sol ha variado a lo largo de su larga vida, la distancia de la Tierra con respecto al sol y las características orbitales tienen el mayor efecto sobre la cantidad de radiación que recibe nuestro planeta. Pero no toda la luz del sol es absorbida por la Tierra. Algunos se reflejan en el espacio en lugar de convertirse en calor.

Ley inversa del cuadrado

La ley del cuadrado inverso es un concepto fundamental en la física que se aplica a muchos fenómenos, incluidos la gravedad, la electrostática y la propagación de luz. La ley establece que una cantidad o intensidad dada es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de la fuente. Por ejemplo, la intensidad de la radiación solar en la superficie de Mercurio es casi nueve veces la de la de la Tierra, pero Mercurio está solo unas tres veces más cerca del Sol. Triplicar la distancia al sol disminuye la cantidad de radiación que llega a la superficie de la Tierra a un noveno del nivel de luz en Mercurio.

Variaciones orbitales

De acuerdo con la primera ley de movimiento planetario de Kepler, la ley de órbitas, la Tierra se mueve en una trayectoria elíptica alrededor del sol. La distancia entre la Tierra y el sol varía ligeramente durante todo el año. En el afelio, la distancia más alejada del sol, la Tierra está a 152 millones de kilómetros de distancia. Pero en el perihelio, la distancia más cercana al sol, la Tierra está a 147 millones de kilómetros de distancia. Como resultado, durante todo el año, la cantidad de luz que llega a la superficie de la Tierra cambia en un pequeño porcentaje.

Radiación solar

A través de los años, los científicos han monitoreado directamente la radiación solar mediante el uso de instrumentos y satélites. como el Total Irradiance Monitor, parte de la misión satelital de SORCE. Los estudios muestran que la producción solar varía minuto a minuto y cambia drásticamente durante miles de años. Estas variaciones pueden influir en los cambios en el clima de la Tierra. Las manchas solares también están relacionadas con la producción solar, aunque no se sabe cómo. Los registros históricos de la actividad de las manchas solares indican que la producción solar es más alta cuando hay más manchas solares.

Albedo planetario

Los científicos pueden calcular la cantidad de producción solar que recibe la Tierra a una distancia determinada del sol. La Tierra refleja parte de esta luz en el espacio, reduciendo la radiación total absorbida. Este efecto se describe con el término albedo, que es una medida de la cantidad promedio de luz reflejada por un objeto.

Albedo se mide en una escala de cero a uno. Un objeto con un albedo de uno reflejaría toda la luz que lo alcanza, mientras que en el albedo cero, toda la luz sería absorbida. El albedo de la Tierra es de aproximadamente 0.39, pero los cambios en el tiempo, como la capa de nubes, los casquetes polares u otras características de la superficie, cambian este valor.