Las mediciones directas de la irradiancia solar, o salida solar, han estado disponibles desde los satélites solo desde fines de la década de 1970.
Estas mediciones muestran una variación muy pequeña de pico a pico en la irradiancia solar (aproximadamente el 0.1 por ciento de los 1,366 vatios por metro cuadrado recibidos en la parte superior de la atmósfera, por aproximadamente 1.4 vatios por metro cuadrado).
Sin embargo, las medidas indirectas de la actividad solar están disponibles a partir de mediciones históricas de manchas solares que datan de principios del siglo XVII.
Se han realizado intentos para reconstruir gráficos de variaciones de irradiancia solar a partir de datos históricos de manchas solares calibrándolos contra las mediciones de los satélites modernos.
Sin embargo, dado que las mediciones modernas abarcan solo algunos de los ciclos solares más recientes de 11 años, las estimaciones de la variabilidad de la producción solar en escalas de tiempo de 100 años y más largas están pobremente correlacionadas.
Las diferentes suposiciones con respecto a la relación entre las amplitudes de los ciclos solares de 11 años y los cambios en la producción solar a largo plazo pueden conducir a diferencias considerables en las reconstrucciones solares resultantes.
Estas diferencias a su vez conducen a una incertidumbre bastante grande al estimar el forzamiento positivo por cambios en la irradiancia solar desde 1750. (Las estimaciones varían de 0.06 a 0.3 vatios por metro cuadrado).
Aún más desafiante, dada la falta de cualquier análogo moderno, es la estimación de irradiancia solar durante el llamado mínimo de Maunder, un período que duró desde mediados del siglo XVII hasta principios del siglo XVIII, cuando se observaron muy pocas manchas solares.
Si bien es probable que la irradiancia solar se haya reducido en este momento, es difícil calcular cuánto. Sin embargo, existen aproximaciones adicionales de salida solar que coinciden razonablemente bien con los registros derivados de manchas solares que siguen el mínimo de Maunder; estos pueden usarse como estimaciones crudas de las variaciones de irradiancia solar.
En teoría, es posible estimar la irradiancia solar aún más atrás en el tiempo, durante al menos el milenio pasado, midiendo los niveles de isótopos cosmogénicos como el carbono 14 y el berilio 10.
Los isótopos cosmogénicos son isótopos que se forman por interacciones de rayos cósmicos con núcleos atómicos en la atmósfera y que posteriormente caen a la Tierra, donde se pueden medir en las capas anuales que se encuentran en los núcleos de hielo.
Dado que su tasa de producción en la atmósfera superior está modulada por los cambios en la actividad solar, los isótopos cosmogénicos pueden usarse como indicadores indirectos de la irradiancia solar.
Sin embargo, al igual que con los datos de manchas solares, todavía existe una considerable incertidumbre en la amplitud de la variabilidad solar pasada implicada por estos datos.
El forzamiento solar también afecta las reacciones fotoquímicas que fabrican ozono en la estratosfera.
A través de esta modulación de las concentraciones de ozono estratosférico, los cambios en la irradiancia solar (particularmente en la porción ultravioleta del espectro electromagnético) pueden modificar la forma en que se absorben la radiación de onda corta y de onda larga en la estratosfera inferior.
Como resultado, el perfil de temperatura vertical de la atmósfera puede cambiar, y este cambio puede influir a su vez en fenómenos como la fuerza de las corrientes de chorro de invierno.