La irradiancia solar es la potencia por unidad de área recibida del Sol en forma de radiación electromagnética en el rango de longitud de onda del instrumento de medida. La irradiancia solar integrada en el tiempo se denomina irradiación solar, insolación o exposición solar. Sin embargo, la insolación a menudo se usa de manera intercambiable con la irradiancia en la práctica.

La irradiación se puede medir en el espacio o en la superficie de la Tierra después de la absorción atmosférica y la dispersión. La irradiación en el espacio es una función de la distancia del Sol, el ciclo solar y los cambios de ciclo cruzado. La irradiación en la superficie de la Tierra también depende de la inclinación de la superficie de medición, la altura del sol sobre el horizonte y las condiciones atmosféricas. La irradiación solar afecta el metabolismo de las plantas y el comportamiento de los animales.

Tipos
Hay varios tipos medidos de irradiancia solar.

La Irradiación Solar Total (TSI) es una medida de la energía solar en todas las longitudes de onda por unidad de área incidente en la atmósfera superior de la Tierra. Se mide perpendicularmente a la luz solar entrante. La constante solar es una medida convencional de TSI media a una distancia de una unidad astronómica (AU).

La Irradiación Normal Directa (DNI), o radiación de haz, se mide en la superficie de la Tierra en un lugar determinado con un elemento de superficie perpendicular al Sol. Excluye la radiación solar difusa (radiación dispersa o reflejada por componentes atmosféricos). La irradiancia directa es igual a la irradiancia extraterrestre sobre la atmósfera menos las pérdidas atmosféricas debidas a la absorción y dispersión. Las pérdidas dependen de la hora del día (la longitud del camino de la luz a través de la atmósfera según el ángulo de elevación solar), la capa de nubes, el contenido de humedad y otros contenidos. La irradiancia sobre la atmósfera también varía con la época del año (porque la distancia al sol varía), aunque este efecto es generalmente menos significativo en comparación con el efecto de las pérdidas en DNI.

Irradiación horizontal difusa (DHI) o radiación difusa del cielo es la radiación en la superficie de la Tierra de la luz dispersada por la atmósfera. Se mide en una superficie horizontal con radiación proveniente de todos los puntos del cielo, excluida la radiación circumsolar (radiación proveniente del disco solar). Casi no habría DHI en ausencia de atmósfera.

Irradiancia horizontal global (GHI) es la irradiancia total del sol sobre una superficie horizontal en la Tierra. Es la suma de la irradiancia directa (después de tener en cuenta el ángulo del cenit solar del sol z) y la irradiancia horizontal difusa:

Unidades
La unidad SI de irradiancia es vatios por metro cuadrado (W / m2).

Una unidad de medida alternativa es el Langley (1 caloría termoquímica por centímetro cuadrado o 41.840 J / m2) por unidad de tiempo.

La industria de la energía solar utiliza vatios-hora por metro cuadrado (Wh / m2) por unidad de tiempo. La relación con la unidad SI es por lo tanto: 1 kW / m2 = (24 h / día) × (1 kW / m2) = (24 kWh / m2) / día = (365 días / año) × (24 kWh / m2) / día = (8760 kWh / m2) / año.

Irradiación en la parte superior de la atmósfera
La distribución de la radiación solar en la parte superior de la atmósfera está determinada por la esfericidad de la Tierra y los parámetros orbitales. Esto se aplica a cualquier haz unidireccional que incida en una esfera giratoria. La insolación es esencial para predecir el tiempo numérico y comprender las estaciones y el cambio climático. La aplicación a las edades de hielo se conoce como ciclos de Milankovitch.

La distribución se basa en una identidad fundamental a partir de la trigonometría esférica, la ley esférica de los cosenos:

donde a, byc son longitudes de arco, en radianes, de los lados de un triángulo esférico. C es el ángulo en el vértice opuesto al lado que tiene la longitud del arco c. Aplicado al cálculo del ángulo cenital solar Θ, se aplica lo siguiente a la ley esférica de los cosenos:

La ecuación anterior también puede derivarse de una fórmula más general:

donde β es un ángulo desde la horizontal y γ es un ángulo acimutal.

La separación de la Tierra del Sol se puede denotar RE y la distancia media se puede denotar R0, aproximadamente 1 unidad astronómica (AU). La constante solar se denota S0. La densidad de flujo solar (insolación) en un plano tangente a la esfera de la Tierra, pero por encima del grueso de la atmósfera (elevación de 100 km o superior) es:

El promedio de Q durante un día es el promedio de Q sobre una rotación, o el ángulo de la hora que progresa de h = π a h = -π:

Deje h0 ser el ángulo de la hora cuando Q se vuelve positivo. Esto podría ocurrir al amanecer cuando  , o para h0 como una solución de

o

Si tan (φ) tan (δ) & gt; 1, entonces el sol no se pone y el sol ya está levantado en h = π, entonces ho = π. Si tan (φ) tan (δ) & lt; -1, el sol no se levanta y  .

 es casi constante en el transcurso de un día, y puede tomarse fuera de la integral

Por lo tanto:

Sea θ el ángulo polar convencional que describe una órbita planetaria. Deje θ = 0 en el equinoccio vernal. La declinación δ en función de la posición orbital es

donde ε es la oblicuidad. La longitud convencional del perihelio π se define en relación con el equinoccio vernal, por lo que para la órbita elíptica:

o

Con el conocimiento de π, ε y e de los cálculos astrodinámicos y por lo tanto de un consenso de observaciones o teoría,  se puede calcular para cualquier latitud φ y θ. Debido a la órbita elíptica, y como consecuencia de la segunda ley de Kepler, θ no progresa uniformemente con el tiempo. Sin embargo, θ = 0 ° es exactamente el tiempo del equinoccio de primavera, θ = 90 ° es exactamente el tiempo del solsticio de verano, θ = 180 ° es exactamente el tiempo del equinoccio de otoño y θ = 270 ° es exactamente el tiempo de el solsticio de invierno.

Una ecuación simplificada para la irradiancia en un día determinado es:

donde n es una cantidad de un día del año.

Variación
Irradiancia total
La irradiancia solar total (ITS) cambia lentamente en escalas de tiempo decenales y decenales. La variación durante el ciclo solar 21 fue de aproximadamente el 0,1% (pico a pico). En contraste con las reconstrucciones más antiguas, las reconstrucciones TSI más recientes apuntan a un aumento de solo alrededor de 0.05% a 0.1% entre el mínimo de Maunder y el presente.

Irradiancia ultravioleta
La irradiación ultravioleta (VUE) varía aproximadamente en un 1.5 por ciento desde los máximos solares a los mínimos, para longitudes de onda de 200 a 300 nm. Sin embargo, un estudio de proxy estimó que la radiación UV ha aumentado un 3.0% desde el mínimo de Maunder.

Ciclos Milankovitch

Algunas variaciones en la insolación no se deben a cambios solares, sino a que la Tierra se mueve entre su perigeo y apogeo, o cambios en la distribución latitudinal de la radiación. Estos cambios orbitales o los ciclos de Milankovitch han causado variaciones de radiancia de hasta un 25% (a nivel local, los cambios promedio globales son mucho más pequeños) durante largos períodos. El evento significativo más reciente fue una inclinación axial de 24 ° durante el verano boreal cerca del óptimo climático del Holoceno.

Obteniendo una serie de tiempo para un  para una época del año particular, y una latitud particular, es una aplicación útil en la teoría de los ciclos de Milankovitch. Por ejemplo, en el solsticio de verano, la declinación δ es igual a la oblicuidad ε. La distancia del sol es

Para este cálculo del solsticio de verano, el papel de la órbita elíptica está completamente contenido dentro del producto importante  , el índice de precesión, cuya variación domina las variaciones en la insolación a 65 ° N cuando la excentricidad es grande. Durante los siguientes 100.000 años, con variaciones en la excentricidad que son relativamente pequeñas, dominan las variaciones en la oblicuidad.

Medición
El registro TSI basado en el espacio comprende mediciones de más de diez radiómetros que abarcan tres ciclos solares.

Técnica
Todos los instrumentos modernos de satélite TSI emplean radiometría de sustitución eléctrica de cavidad activa. Esta técnica aplica calentamiento eléctrico medido para mantener una cavidad de absorción ennegrecida en equilibrio térmico mientras que la luz solar incidente pasa a través de una apertura de precisión del área calibrada. La apertura se modula a través de un obturador. Se requieren incertidumbres de exactitud de & lt; 0.01% para detectar variaciones de irradiancia solar a largo plazo, porque los cambios esperados están en el rango de 0.05 a 0.15 W / m2 por siglo.

Calibración intertemporal
En órbita, las calibraciones radiométricas derivan por razones que incluyen la degradación solar de la cavidad, la degradación electrónica del calentador, la degradación de la superficie de la apertura de precisión y la variación de las emisiones superficiales y las temperaturas que alteran los fondos térmicos. Estas calibraciones requieren compensación para preservar mediciones consistentes.

Por diversas razones, las fuentes no siempre están de acuerdo. Los valores de ETI de la Radiación solar y el Experimento climático / Medición de irradiación total (SORCE / TIM) son inferiores a las mediciones anteriores del Experimento presupuestario del radiómetro terrestre (ERBE) en el satélite de presupuesto de radiación de la Tierra (ERBS), VIRGO en el observatorio heliosférico solar (SoHO) y los instrumentos de ACRIM en Solar Maximum Mission (SMM), satélite de investigación de atmósfera superior (UARS) y ACRIMSat. Las calibraciones de terreno previas al lanzamiento se basaron en las mediciones de los componentes en lugar de en el nivel del sistema, ya que los estándares de irradiancia carecían de precisiones absolutas.

La estabilidad de la medición implica exponer diferentes cavidades del radiómetro a diferentes acumulaciones de radiación solar para cuantificar los efectos de degradación dependientes de la exposición. Estos efectos son luego compensados ​​en los datos finales. La superposición de observaciones permite correcciones tanto para las compensaciones absolutas como para la validación de derivas instrumentales.

Las incertidumbres de las observaciones individuales superan la variabilidad de la irradiancia (~ 0,1%). Por lo tanto, se confía en la estabilidad del instrumento y la continuidad de la medición para calcular las variaciones reales.

Las derivaciones radiólogicas a largo plazo pueden confundirse con variaciones de irradiancia que pueden malinterpretarse como afectando el clima. Los ejemplos incluyen la cuestión del aumento de la irradiancia entre los mínimos del ciclo en 1986 y 1996, evidente solo en el compuesto ACRIM (y no en el modelo) y los bajos niveles de irradiancia en el compuesto PMOD durante el mínimo de 2008.

A pesar del hecho de que ACRIM I, ACRIM II, ACRIM III, VIRGO y TIM rastrean la degradación con cavidades redundantes, las diferencias notables e inexplicables permanecen en la irradiancia y las influencias modeladas de las manchas solares y las fáculas.

Inconsistencias persistentes
El desacuerdo entre las observaciones superpuestas indica derivas no resueltas que sugieren que el registro TSI no es lo suficientemente estable como para discernir los cambios solares en las escalas de tiempo decenales. Solo el compuesto ACRIM muestra que la irradiancia aumenta en ~ 1 W / m2 entre 1986 y 1996; este cambio también está ausente en el modelo.

Las recomendaciones para resolver las discrepancias del instrumento incluyen la validación de la precisión de la medición óptica mediante la comparación de los instrumentos terrestres con las referencias de laboratorio, como las del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (NIST); La validación del NIST de las calibraciones del área de apertura utiliza repuestos de cada instrumento;y aplicar correcciones de difracción desde la abertura limitadora de visión.

Para ACRIM, NIST determinó que la difracción de la apertura limitante de visión contribuye con una señal de 0.13% no contabilizada en los tres instrumentos ACRIM. Esta corrección reduce los valores de ACRIM informados, acercando el ACRIM a TIM. En ACRIM y en todos los demás instrumentos excepto TIM, la apertura se encuentra en el interior del instrumento, con una abertura más grande que limita la vista en la parte delantera. Dependiendo de las imperfecciones del borde, esto puede dispersar directamente la luz en la cavidad. Este diseño admite en la parte delantera del instrumento de dos a tres veces la cantidad de luz que se desea medir; si no se absorbe completamente o se dispersa, esta luz adicional produce señales erróneamente altas. En contraste, el diseño de TIM coloca la apertura de precisión en la parte delantera para que solo entre la luz deseada.

Las variaciones de otras fuentes probablemente incluyan un ciclo anual casi en fase con la distancia Sol-Tierra en datos ACRIM III y picos de 90 días en los datos VIRGO coincidentes con las maniobras de la nave espacial SoHO que fueron más evidentes durante el mínimo solar de 2008.

TSI Radiometer Facility
La alta precisión absoluta de TIM crea nuevas oportunidades para medir variables climáticas. TSI Radiometer Facility (TRF) es un radiómetro criogénico que opera en vacío con fuentes de luz controladas. L-1 Standards and Technology (LASP) diseñó y construyó el sistema, finalizado en 2008. Fue calibrado para la potencia óptica contra el radiómetro de vatios ópticos primarios NIST, un radiómetro criogénico que mantiene la escala de potencia radiante NIST a una incertidumbre del 0,02% ( 1σ). A partir de 2011 TRF fue la única instalación que se acercó a la & lt; 0,01% de incertidumbre para la validación previa al lanzamiento de radiómetros solares que miden la irradiancia (en lugar de simplemente la potencia óptica) a niveles de energía solar y bajo condiciones de vacío.

El TRF incluye tanto el radiómetro de referencia como el instrumento bajo prueba en un sistema de vacío común que contiene un haz de iluminación estacionario, espacialmente uniforme. Una apertura de precisión con área calibrada a 0.0031% (1σ) determina la porción medida del haz. La apertura de precisión del instrumento de prueba se coloca en la misma ubicación, sin alterar ópticamente el haz, para una comparación directa con la referencia. La potencia del rayo variable proporciona diagnósticos de linealidad y el diámetro del rayo variable diagnostica la dispersión de diferentes componentes del instrumento.

Las escalas absolutas del instrumento de vuelo Glory / TIM y PICARD / PREMOS ahora se pueden rastrear al TRF en potencia óptica e irradiancia. La alta precisión resultante reduce las consecuencias de cualquier brecha futura en el registro de irradiancia solar.

Diferencia Relativa a TRF

Instrumento	Irradiación: Apertura límite de vista sobrecargada	Irradiancia: Apertura de precisión sobrellenada	Diferencia atribuible al error de dispersión	Error de potencia óptica medida	Acuerdo de Irradiancia Residual	Incertidumbre
SORCE / TIM ground	N / A	-0.037%	N / A	-0.037%	0.000%	0.032%
Vuelo Glory / TIM	N / A	-0.012%	N / A	-0.029%	0.017%	0.020%
Terreno PREMOS-1	-0.005%	-0.104%	0.098%	-0.049%	-0.104%	~0.038%
Vuelo PREMOS-3	0.642%	0.605%	0.037%	0.631%	-0.026%	~0.027%
Tierra VIRGO-2	0.897%	0.743%	0.154%	0.730%	0.013%	~0.025%

Reevaluación 2011
El valor más probable de TSI representativo del mínimo solar es 1360.8 ± 0.5 W / m2, menor que el valor aceptado anteriormente de 1365.4 ± 1.3 W / m2, establecido en la década de 1990. El nuevo valor provino de SORCE / TIM y pruebas de laboratorio radiométricas. La luz dispersa es una causa principal de los valores de irradiancia más altos medidos por satélites anteriores en los que la apertura de precisión se encuentra detrás de una abertura más grande que limita la vista. El TIM utiliza una abertura limitadora de vista que es más pequeña que la apertura de precisión que impide esta señal espuria. La nueva estimación es de una mejor medición en lugar de un cambio en la producción solar.

Una división basada en el modelo de regresión de la proporción relativa de manchas solares y las influencias faculares de los datos SORCE / TIM representa el 92% de la varianza observada y rastrea las tendencias observadas dentro de la banda de estabilidad de TIM. Este acuerdo proporciona más evidencia de que las variaciones TSI se deben principalmente a la actividad magnética de la superficie solar.

Reevaluación 2014
En 2014, se desarrolló un nuevo compuesto ACRIM utilizando el registro actualizado ACRIM3.Agregó correcciones para la dispersión y la difracción reveladas durante pruebas recientes en TRF y dos actualizaciones de algoritmos. El algoritmo actualiza con mayor precisión el comportamiento térmico del instrumento y el análisis de los datos del ciclo del obturador. Estos corrigieron un componente de la señal cuasi anual y aumentaron la relación señal / ruido, respectivamente. El efecto neto de estas correcciones disminuyó el valor promedio de la TSI de ACRIM3 sin afectar la tendencia en la ETI compuesta de ACRIM.

Las diferencias entre los compuestos de TSI de ACRIM y PMOD son evidentes, pero la más importante es la tendencia mínima / mínima solar durante los ciclos solares 21-23. ACRIM encontró un aumento de + 0.037% / década de 1980 a 2000 y una disminución posterior. PMOD en cambio presenta una disminución constante desde 1978. También se pueden observar diferencias significativas durante el pico de los ciclos solares 21 y 22. Estos surgen del hecho de que ACRIM utiliza los resultados de TSI originales publicados por los equipos de experimentos de satélite mientras que PMOD modifica significativamente algunos resultados para Conforme a modelos de proxy específicos de TSI. Las implicaciones del aumento de TSI durante el calentamiento global de las últimas dos décadas del siglo XX son que el forzamiento solar puede ser un factor marginalmente mayor en el cambio climático que el representado en los modelos climáticos de circulación general CMIP5.

Irradiancia en la superficie de la Tierra
La radiación solar promedio anual que llega a la parte superior de la atmósfera de la Tierra es aproximadamente de 1361 W / m2. Los rayos del Sol se atenúan a medida que pasan a través de la atmósfera, dejando una irradiación superficial máxima normal de aproximadamente 1000 W / m2 al nivel del mar en un día despejado. Cuando 1361 W / m2 llegan por encima de la atmósfera (cuando el sol está en el cenit en un cielo sin nubes), el sol directo es de aproximadamente 1050 W / m2 y la radiación global en una superficie horizontal a nivel del suelo es de aproximadamente 1120 W / m2.La última cifra incluye la radiación dispersa o reemitida por la atmósfera y el entorno. La cifra real varía según el ángulo del Sol y las circunstancias atmosféricas. Ignorando las nubes, la insolación promedio diaria de la Tierra es de aproximadamente 6 kWh / m2 = 21.6 MJ / m2.

La salida de, por ejemplo, un panel fotovoltaico, depende en parte del ángulo del sol en relación con el panel. Un Sol es una unidad de flujo de potencia, no un valor estándar para la insolación real. A veces se hace referencia a esta unidad como un Sol, que no debe confundirse con un sol, lo que significa un día solar.

Absorción y reflexión
Parte de la radiación que llega a un objeto se absorbe y el resto se refleja. Por lo general, la radiación absorbida se convierte en energía térmica, lo que aumenta la temperatura del objeto. Sin embargo, los sistemas artificiales o naturales pueden convertir parte de la radiación absorbida en otra forma, como electricidad o enlaces químicos, como en el caso de las células o plantas fotovoltaicas. La proporción de radiación reflejada es la reflectividad o albedo del objeto.

Efecto de proyección
La insolación en una superficie es más grande cuando la superficie enfrenta directamente (es normal) el sol. A medida que el ángulo entre la superficie y el Sol se mueve desde lo normal, la insolación se reduce en proporción al coseno del ángulo; ver el efecto del ángulo solar sobre el clima.

En la figura, el ángulo que se muestra se encuentra entre el suelo y el rayo de sol en lugar de entre la dirección vertical y el rayo de sol; por lo tanto, el seno en lugar del coseno es apropiado. Un rayo de sol de una milla (1.6 km) de ancho llega directamente desde arriba, y otro a un ángulo de 30 ° con respecto a la horizontal. El seno de un ángulo de 30 ° es 1/2, mientras que el seno de un ángulo de 90 ° es 1. Por lo tanto, el rayo de sol en ángulo extiende la luz sobre el doble del área. En consecuencia, la mitad de la luz cae en cada milla cuadrada.

Este ‘efecto de proyección’ es la razón principal por la cual las regiones polares de la Tierra son mucho más frías que las regiones ecuatoriales. En un promedio anual, los polos reciben menos insolación que el ecuador, porque los polos siempre están en ángulo más alejados del sol que los trópicos, y además no reciben ninguna insolación durante los seis meses de sus respectivos inviernos.

Efecto de absorción
En un ángulo más bajo, la luz también debe viajar a través de más atmósfera. Esto lo atenúa (por absorción y dispersión) reduciendo aún más la insolación en la superficie.

La atenuación se rige por la Ley Beer-Lambert, a saber, que la transmitancia o fracción de insolación que llega a la superficie disminuye exponencialmente en la profundidad óptica o absorbancia (las dos nociones difieren solo por un factor constante de ln (10) = 2.303) de la trayectoria de la insolación a través de la atmósfera. Para cualquier longitud corta dada de la trayectoria, la profundidad óptica es proporcional a la cantidad de absorbedores y dispersores a lo largo de esa longitud, aumentando típicamente con la disminución de la altitud. La profundidad óptica de toda la ruta es entonces la integral (suma) de esas profundidades ópticas a lo largo de la ruta.

Cuando la densidad de los absorbedores está en capas, es decir, depende mucho más de la posición vertical que horizontal en la atmósfera, con una buena aproximación, la profundidad óptica es inversamente proporcional al efecto de proyección, es decir, al coseno del ángulo cenital. Como la transmitancia disminuye exponencialmente al aumentar la profundidad óptica, a medida que el sol se acerca al horizonte, llega un punto en el que la absorción domina la proyección durante el resto del día. Con un nivel relativamente alto de absorbentes esto puede ser una porción considerable de la tarde y también de la madrugada. Por el contrario, en la ausencia (hipotética) total de absorción, la profundidad óptica permanece cero en todas las altitudes del sol, es decir, la transmitancia permanece en 1, por lo que solo se aplica el efecto de proyección.

Aplicaciones

Energía solar
Las figuras de irradiación solar se utilizan para planificar el despliegue de sistemas de energía solar.En muchos países, las cifras se pueden obtener a partir de un mapa de insolación o de tablas de información que reflejan los datos de los últimos 30-50 años. Diferentes tecnologías de energía solar pueden usar diferentes componentes de la irradiación total. Mientras que los paneles solares fotovoltaicos pueden convertir electricidad tanto en irradiación directa como en irradiación difusa, la energía solar concentrada solo puede funcionar eficientemente con irradiación directa, por lo que estos sistemas son adecuados solo en lugares con una nubosidad relativamente baja.

Debido a que los paneles colectores solares casi siempre están montados formando un ángulo hacia el sol, la insolación debe ajustarse para evitar estimaciones que son inexactamente bajas para el invierno e inexactamente altas para el verano. Esto también significa que la cantidad de sol que cae sobre un panel solar a una gran latitud no es tan bajo en comparación con uno en el ecuador, como podría verse al considerar la insolación en una superficie horizontal.

Los paneles fotovoltaicos se clasifican en condiciones estándar para determinar la clasificación Wp (pico de vatios), que luego se puede utilizar con insolación para determinar la salida esperada, ajustada por factores como inclinación, seguimiento y sombreado (que se pueden incluir para crear la Wp instalada) clasificación). Los valores de aislamiento oscilan entre 800 y 950 kWh / (kWp • y) en Noruega hasta 2.900 kWh / (kWp • y) en Australia.

Edificios
En la construcción, la insolación es una consideración importante cuando se diseña un edificio para un sitio en particular.
El efecto de proyección se puede usar para diseñar edificios que sean frescos en verano y cálidos en invierno, al proporcionar ventanas verticales en el lado del edificio orientado hacia el ecuador (la cara sur en el hemisferio norte o la cara norte en el hemisferio sur) : esto maximiza la insolación en los meses de invierno cuando el Sol está bajo en el cielo y lo minimiza en el verano cuando el Sol está alto. (El camino norte / sur del Sol a través del cielo se extiende 47 grados a lo largo del año).

Ingeniero civil
En ingeniería civil e hidrología, los modelos numéricos de escorrentía de deshielo usan observaciones de insolación. Esto permite la estimación de la velocidad a la que se libera el agua de un manto de nieve en fusión. La medición de campo se logra usando un piranómetro.

Investigación del clima
La irradiación juega un papel en el modelado climático y la previsión meteorológica. Una radiación neta global promedio no nula en la parte superior de la atmósfera es indicativa del desequilibrio térmico de la Tierra impuesto por el forzamiento climático.

Se desconoce el impacto del menor valor de TSI de 2014 en los modelos climáticos. Se considera que unas pocas décimas de cambio porcentual en el nivel absoluto de TSI tienen consecuencias mínimas para las simulaciones climáticas. Las nuevas mediciones requieren ajustes de parámetros del modelo climático.

Los experimentos con GISS Modelo 3 investigaron la sensibilidad del rendimiento del modelo al valor absoluto TSI durante las épocas presente y preindustrial, y describen, por ejemplo, cómo la reducción de la irradiancia se divide entre la atmósfera y la superficie y los efectos sobre la radiación saliente.

Evaluar el impacto de los cambios de irradiancia a largo plazo en el clima requiere una mayor estabilidad de los instrumentos combinada con observaciones fiables de la temperatura superficial global para cuantificar los procesos de respuesta climática al forzamiento radiativo en escalas de tiempo decenales. El aumento de irradiancia observado del 0.1% imparte 0.22 W / m2 de forzamiento climático, lo que sugiere una respuesta climática transitoria de 0.6 ° C por W / m2. Esta respuesta es mayor en un factor de 2 o más que en los modelos 2008 evaluados por el IPCC, posiblemente apareciendo en el consumo de calor de los modelos por el océano.

Viaje espacial
La insolación es la variable principal que afecta la temperatura de equilibrio en el diseño de la nave espacial y la planetología.

La actividad solar y la medición de la irradiancia son una preocupación para los viajes espaciales.Por ejemplo, la agencia espacial estadounidense, NASA, lanzó su satélite Solar Radiation and Climate Experiment (SORCE) con Monitores de Irradiación Solar.