Hier finden sie eine sehr kondensierte Zusammenstellung der wichtigsten Strahlungsgesetze und ihrer Anwendung auf das System Sonne-Erde:

1. Flussdichte und Spektrum der Strahlungsemission (hier).
2. Flussdichte der extraterrestrischen Strahlung und der Globalstrahlung in bodennähe (hier).

Das Stefan - Boltzmann Gesetz
(Josef Stefan 1879, Ludwig Boltzmann 1884)

Die Emission(sflussdichte) von elektromagnetischer Strahlung von Körpern hängt von der absoluten Temperatur ab.

Schwarze Körper besitzen einen Emissions- und Absorptionskoeffizienten, ε, von 1.

σ ist die Boltzmannkonstante 5,6710^-8

Das Wien’sche Verschiebungsgesetz
(Wilhelm Wien 1893)

Die Wellenlänge, bei der mit der maximalen Intensität abgestrahlt wird, λ_max,  hängt hyperbolisch von der Temperatur ab.

_{Die Energie eines Quantums elektromagnetischer Strahlung hängt linear von ihrer Frequenz ab,}

,

_{mit dem Planck'schen Wirkungsquantum h =6.626 10^-34 Js} und der Frequenz ν in s^-1.

Zwischen ν und λ besteht die Beziehung

,

Die Abhängigkeit der Emissionsflussdichte einer Einheitsfläche eines schwarzen Körpers über alle Wellenlängen und einen Halbraum beschreibt das Planck'sche Gesetz :

mit k der Boltzmannkonstante als 1,381 10 ^-23 J/K (vgl. kinetische Gastheorie) . Beachte die Verwendung von SI-Einheiten, d.h. auch die Wellenlänge wird hier in m angegeben.
Diese Funktion bezeichnet man als ein Emissionsspektrum eines schwarzen Körpers.

(zusammengefasst in Stull, 1988, S.257)

Allgemein gilt, dass die Flussdichte gerichteter Strahlung bezogen auf eine Oberfläche mit dem Sinus des Einfallswinkels, Ψ, der Strahlung zur Oberfläche abgeschwächt wird.
 
 

Für den Sinus des lokalen Sonnenhöhenwinkels an einem beliebigen oberflächenparallelen Orte der Erde gilt zu beliebiger Zeit (Uhrzeit, UTC und Datum als d, dem julianischen Tag )  in einfachster Näherung (nach Zhang und Anthes 1982):

Unter der Globalstrahlung versteht man die durch die Atmosphäre hindurch transmittierte solare Strahlung.