Если предположить, что атмосфера - абсолютно прозрачная среда, а поверхность Земли однородная, то в этом случае климаты земного шара определялись бы только количеством тепла, получаемого земной поверхностью от Солнца, т.е. зависели бы исключительно от географической широты. Такой теоретически рассчитанный климат, зависящий только от притока солнечной радиации, без учета остальных климатообразующих факторов, называется «солярным климатом». Солярный климат определяется распределением солнечной энергии, поступающей на внешнюю границу атмосферы. Мерой солярного климата является солнечная постоянная, величина которой зависит от физического состояния Солнца, его излучательной способности и от расстояния между Землей и Солнцем. Истинное значение солнечной постоянной испытывает некоторые колебания в годовом ходе в зависимости от изменения расстояния между Землей и Солнцем. В течение года отклонение интенсивности солнечной радиации на внешней границе атмосферы от средней величины солнечной постоянной не превышает 3.3%. При самом близком положении Земли к Солнцу (около 3 января) энергетическая освещенность на верхней границе атмосферы равна 1.033 от величины при среднем расстоянии между Землей и Солнцем, а при самом далеком положении (около 5 июля) – 0.967 от средней величины солнечной постоянной (Хромов С.П., Петросянц М.А., 2006).
Важным является вопрос о стабильности солнечной постоянной. Изменения в потоке солнечной энергии непосредственно связаны с влиянием двух объектов: факелов (излучают больше энергии, чем окружающая поверхность) и солнечных пятен (излучают, соответственно, меньше энергии). Наиболее ощутимо влияние солнечной активности в коротковолновой области солнечного спектра. За период солнечного цикла вариации потоков солнечной радиации находятся в пределах 1%. Традиционной характеристикой изменения солнечной активности во времени служит динамика количества солнечных пятен. Изменение их пространственно-временного распределения на Солнце представляет закономерно повторяющееся циклическое явление (с наиболее выраженным 11-летним циклом) – цикл солнечной активности. Данные прямых спутниковых измерений поступающей солнечной энергии за солнечный цикл показали, что вариации в потоке составляют 1–2 Вт/м2 (Кислов А.В., 2011).
Наряду с этим существуют вековые колебания солнечной постоянной, связанные с изменениями: формы орбиты (характерное время изменения эксцентриситета равно 105 лет), наклона земной оси к плоскости эклиптики (период около 41 000 лет) и оси вращения земного шара – явление прецессии (период этого колебания около 26 000 лет).