Como a distância Terra–Sol e a inclinação axial influenciam a irradiância solar recebida pela Terra?

Variação: a irradiância decai com \(1/r^2\) e a componente útil varia com o ângulo de incidência, \(I_{\text{ef}}=I\cos\theta\).

Explicação:
A potência por unidade de área recebida a uma distância \(r\) do Sol é dada por \(I=\dfrac{L}{4\pi r^2}\), ou, na prática, pela constante solar ajustada para \(r\).
Além disso, só a componente perpendicular à superfície contribui efetivamente, por isso multiplica-se por \(\cos\theta\), onde \(\theta\) é o ângulo entre os raios solares e a normal local.

Exemplo:
Comparando Terra e Marte: a constante solar média na Terra é ~1361 W/m² (a 1 UA). Marte está a ~1,524 UA, então
\(I_{\text{Marte}}=\dfrac{1361}{1{,}524^2}\approx586\ \mathrm{W/m^2}\).
Se num painel o ângulo de incidência for \(\theta=60^\circ\), então \(I_{\text{ef}}=I\cos60^\circ=I\times0{,}5\), ou seja, na superfície marciana efetiva seria \(\approx586\times0{,}5\approx293\ \mathrm{W/m^2}\).