Какую долю всей светимости Солнца получает Земля?

Радиус Земли примерно r = 6400 км, радиус орбиты Земли – R = 150 млн. км. Если считать, что излучение распределяется в пространстве равномерно, доля солнечной радиации, которую получает Земля, равна отношению поперечного сечения Земли Sз = πr² к площади сферы c радиусом, равным радиусу орбиты Sс = 4πR².

α = Sз/Sс = πr²/4πR² = r²/4R² = (r/2R)² = (0.0064/300)² = 4.6•10^–10

На Землю поступает только одна двухмиллиардная доля этой энергии, но она составляет около 2,5 *10 18 кал. /мин. Сумма радиации, полученной небесным телом, зависит от расстояния между планетой и звездой - при увеличении расстояния вдвое количество радиации, поступающее от звезды на планету уменьшается вчетверо (пропорционально квадрату расстоянию между планетой и звездой) . Таким образом, даже небольшие изменения расстояния между планетой и звездой (зависит от эксцентристета орбиты) приводят к значительному изменению количества поступающей на планету радиации. Эксцентристет земной орбиты тоже не является постоянным - с течением тысячелетий он меняется, периодически образуя то практически идеальную круг, иногда же эксцентристет достигает 5% (в настоящее время он равен 1,67%), то есть в перигелии Земля получает в настоящее время в 1,033 больше солнечной радиации, чем в афелии, а при наибольшем эксцентристите - более чем в 1,1 раза. Однако гораздо более сильно количество поступающей солнечной радиации зависет от смен времён года - в настоящее время общее количество солнечной радиации, поступающее на Землю, остаётся практически неизменным, но на широтах 65 С. Ш (широта северных городов России, Канады) летом количество поступающей солнечной радиации более чем на 25% больше, чем зимой. Это происходит из-за того, что Земля по отношению к Солнцу наклонена под углом 23,3 градуса. Зимние и летние изменения взаимно компенсируются, но тем не менее по росту широты места наблюдения всё больше становится разрыв между зимой и летом, так, на экваторе разницы между зимой и летом нет. За Полярным кругом же летом поступление солнечной радиации очень высоко, а зимой очень мало. Это формирует климат на Земле. Кроме того, периодические изменения эксцентристета орбиты Земли могут приводить к возникновению различных геологических эпох: к примеру, ледникового периода.