Suatu teori yang akhir-akhir ini dapat diterima para ahli mengatakan bahwa radiasi gelombang elektromagnetik merupakan kombinasi arus bolak balik berkecepatan tingggi dengan gelombang medan magnetik yang menumbuhkan partikel-partikel energi dalam bentuk foton.
Gelombang energi yang memancar melalui ruang angkasa memberikan pancaran radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Radiasi gelombang elektromagnetik dikelompokkan berdasar panjang gelombang yang memberikan rangsangan energi yang lebih besar adalah semakin pendek panjang gelombangnya. Radiasi yang dipancarkan melalui permukaan matahari mempunya variasi panjang gelombang dari yang paling panjang ( gelombang radio ) sampai yang paling pendek ( gelombang sinar X dan sinar Y).
Ada tiga macam cara radiasi matahari / surya sampai ke permukaan bumi yaitu :
1. Radiasi langsung ( Beam/ Direct Radiation )
Adalah radiasi yang mencapai bumi tanpa perubahan arah atau radiasi yang diterima oleh bumi dalam arah sejajar sinar datang.
Besarnya radiasi matahari yang jatuh secara normal ke permukaan bumi, ternyata mengalami variasi yang disebabkan oleh berbagai faktor antara lain :
Perubahan jarak matahari
Perubahan hamburan di atmosfir oleh molekul udara, uap air dan debu.
Variasi dari absorpsi atmosfir oleh O2 , O3, H2O dan CO2.
2. Radiasi hambur ( Diffuse Radiation )
Radiasi ini merupakan radiasi matahari yang datang ke permukaan bumi setelah terjadi perubahan arah. Hal ini disebabkan oleh refleksi dan hamburan oleh atmosfir. Radiasi difuse akan selalu ada pada saat langit terang tak berawan, karena partikel air dan zat endapan di langit akan menghamburkan radiasi matahari. Pada saat awan tebal semua radiasi mencapai bumi adalah radiasi diffuse.
3. Radiasi total ( Global Radiation )
Radiasi ini merupakan penjumlahan radiasi langsung dan radiasi difuse. Secara keseluruhan faktor faktor yang mempengaruhi radiasi global ternyata jauh lebih komplek dari radiasi langsung dan difuse. [4]
Adapun faktor utama yang mempengaruhi radiasi global adalah :
Ketinggian matahari
Massa atmosfir
Kondisi kecerahan atmosfir
Lamanya matahari bersinar
Kedudukan letak/lintang suatu lokasi
Pengukuran radiasi matahari distabilkan dan diambil nilai rata-rata dengan nilai 1350 W/m2 dengan nilai toleransi ± 3.4 % yang disebabkan variasi perubahan jarak bumi – matahari pertahunnya. Data ini diperoleh dari pengukuran satelit di luar admosfer bumi. Energi matahri yang ditransmisikan mempunya panjang gelombang dengan range 0.25 mikrometer sampai 3 mikrometer ( untuk diluar atmosfer bumi / extraterrestrial), sedangkan untuk di atmosfer bumi berkisar antara 0.32 mikrometer sampai 2.53 mikrometer. Hanya 7% energi tersebut berisi ultraviolet, 47% adalah cahaya tampak (cahaya tampak memiliki panjang gelombang 0.4 mikrometer ), 46% merupakan cahaya infra merah.
