Sisältö
Maan vastaanottaman aurinkosäteilyn määrä on hyvin läheisessä suhteessa sen etäisyyteen auringosta. Ja vaikka auringontuotto on vaihdellut pitkän käyttöiänsä aikana, maapallon etäisyydellä auringosta ja kiertoradan ominaisuuksista on suurin vaikutus säteilymäärään, jonka planeettamme vastaanottaa. Mutta kaikki auringonvalot eivät ime maahan. Jotkut heijastuvat takaisin avaruuteen sen sijaan, että ne muuttuisivat lämmöksi.
Käänteinen neliölaki
Käänteinen neliölaki on fysiikan peruskäsite, jota sovelletaan moniin ilmiöihin, mukaan lukien painovoima, sähköstatiikka ja valon leviäminen. Lain mukaan tietty määrä tai intensiteetti on käänteisesti verrannollinen lähteen etäisyyden neliöön. Esimerkiksi auringonsäteilyn voimakkuus elohopean pinnalla on lähes yhdeksän kertaa maapallon voimakkuus, mutta elohopea on vain noin kolme kertaa lähempänä aurinkoa.Etäisyyden kolminkertaistaminen aurinkoon vähentää maapallon pinnan saavuttavan säteilyn määrää yhdeksänteen yhdeksi elohopean valotasosta.
Kiertoradan muunnelmat
Keplersin ensimmäisen planeetan liikettä koskevan lain eli kiertoradan mukaan maapallo liikkuu elliptisellä polulla auringon ympäri. Maan ja auringon välinen etäisyys vaihtelee hiukan ympäri vuoden. Aphelionissa, kauimpana etäisyydellä auringosta, Maa on 152 miljoonan kilometrin päässä. Mutta perihelionissa, lähinnä etäisyyttä auringosta, maa on 147 miljoonan kilometrin päässä. Seurauksena on, että koko vuoden aikana Maan pintaan päästävän valon määrä muuttuu muutamalla prosentilla.
Auringonsäteily
Vuosien mittaan tutkijat ovat seuranneet suoraan auringon säteilyä käyttämällä instrumentteja ja satelliitteja, kuten Total Irradiance Monitor, joka on osa SORCE-satelliittioperaatiota. Tutkimukset osoittavat, että aurinkoteho vaihtelee minuutti minuutilta ja muuttuu dramaattisesti tuhansien vuosien aikana. Nämä vaihtelut voivat vaikuttaa maapallon ilmaston muutoksiin. Auringonpilkut liittyvät myös aurinkoenergian tuotantoon, vaikka sen ymmärtämistä ei ole. Auringonpisteen aktiivisuuden historialliset tiedot osoittavat, että aurinkoenergia on suurempi aina, kun auringonpilkkuja on enemmän.
Planeetta Albedo
Tutkijat voivat laskea, kuinka paljon aurinkoa tuottaa Maan tietyn etäisyyden päässä auringosta. Maa heijastaa osan tästä valosta avaruuteen vähentäen absorboituneen kokonaissäteilyn määrää. Tätä vaikutusta kuvaa termi albedo, joka on esineen heijastaman keskimääräisen valomäärän mitta.
Albedo mitataan asteikolla nolla yhteen. Kohde, jonka albedo on yksi, heijastaa kaiken siihen saavuttavan valon, kun taas nolla-albedon ollessa koko valo absorboituu. Maapallon albedo on noin 0,39, mutta muutokset ajan myötä, kuten pilvisuojus, jäälakit tai muut pintaominaisuudet, muuttavat tätä arvoa.