תוֹכֶן
כמות קרינת השמש שכדור הארץ מקבל קשור קשר הדוק מאוד למרחקו מהשמש. ולמרות שפלט השמשות השתנה לאורך חייו הארוכים, הרי המרחק של כדור הארץ מהשמש ומאפייני מסלול ההשפעה הוא הגדול ביותר על כמות הקרינה שכוכב הלכת שלנו מקבל. אך לא כל אור השמש נקלט על ידי כדור הארץ. חלקם משתקפים בחלל במקום להמיר אותם לחום.
חוק הריבוע המהופך
החוק המרובע ההפוך הוא מושג יסודי בפיזיקה החל על תופעות רבות כולל כוח משיכה, אלקטרוסטטיקה והתפשטות האור. החוק קובע כי כמות או עוצמה מסוימת עומדים ביחס הפוך לריבוע המרחק מהמקור. לדוגמה, עוצמת קרינת השמש על פני מרקורי היא כמעט פי תשע מעוצמת כדור הארץ, אך מרקורי קרוב יותר לשלוש פעמים קרוב יותר לשמש.שילוב המרחק לשמש מצמצם את כמות הקרינה המגיעה אל פני האדמה לכדי תשיעית מפלס האור בכספית.
וריאציות מסלוליות
על פי החוק הראשון של קפלרס בתנועה פלנטרית, חוק המסלול, כדור הארץ נע במסלול אליפטי סביב השמש. המרחק בין כדור הארץ לשמש משתנה מעט לאורך כל השנה. באפיליון, המרוחק ביותר מהשמש, כדור הארץ נמצא במרחק של 152 מיליון ק"מ. אך בפריחיון, המרחק הקרוב ביותר מהשמש, כדור הארץ נמצא במרחק של 147 מיליון ק"מ. כתוצאה מכך, לאורך השנה כמות האור המגיעה אל פני האדמה משתנה בכמה אחוזים.
קרינה סולארית
לאורך השנים מדענים עקבו ישירות על קרינת השמש באמצעות מכשירים ולוויינים כמו Monitor Irradiance Monitor, חלק ממשימת הלוויין SORCE. מחקרים מראים כי תפוקת השמש משתנה דקה לדקה ומשתנה בצורה דרסטית לאורך אלפי שנים. וריאציות אלה יכולות להשפיע על שינויים באקלים של כדור הארץ. כתמי שמש קשורים גם לתפוקת השמש, אם כי היא לא הבינה כיצד. רישומים היסטוריים של פעילות כתמי שמש מצביעים על כך שתפוקת השמש גבוהה יותר בכל פעם שיש יותר כתמי שמש.
אלבדו פלנטרית
מדענים יכולים לחשב את כמות תפוקת השמש שאדמה מקבלת במרחק נתון מהשמש. כדור הארץ משקף חלק מאור זה לחלל, ומפחית את הקרינה הכוללת שנספגה. השפעה זו מתוארת על ידי המונח אלבדו, שהוא מדד לכמות האור הממוצעת המוחזרת על ידי אובייקט.
אלבדו נמדד בסולם מאפס לאחד. אובייקט עם אלבדו של אחד ישקף את כל האור שיגיע אליו, ואילו באלבדו באפס, כל האור ייקלט. אלבדו של כדור הארץ הוא בערך 0.39, אך שינויים לאורך זמן כמו כיסוי ענן, כובעי קרח או תכונות פנים אחרות משנים ערך זה.