到达地球表面的太阳辐射，除了受太阳常数以及平均日地距离等天文因子影响外，还受到地球大气的强烈影响，其中包括：太阳高度角、大气透明度、云、地形、大气气溶胶、海冰、纬度、水汽等。
受地形因素影响的太阳辐射研究始于20 世纪50 年代。对于任意地形条件下太阳辐射，其计算坡地临界时角公式和日照时段判断方法简化了山区太阳辐射计算，使得数值积分可以改用解析公式计算。李怀瑾等 则提出了一种图解方法确定坡面上辐射总量的方法。关于坡地太阳辐射的理论研究和区域性实验，为坡地太阳辐射计算奠定了理论基础。李占清等 采用从地形图中直接读取100 m×100 m 分辨率网格点高程的方法，描绘了3 km×3．5 km 范围内山区太阳总辐射的分布，尝试解决地形对辐射的遮蔽影响问题；通过两个有多年太阳总辐射数据的站点实测数据检验，模拟结果良好：各月太阳总辐射平均误差率均小于10%，平均为3．69%；同时，也提供了一个可以借鉴到其它山地丘陵区的太阳总辐射空间化模式；运用坡地坡向短波辐射效应（SLOPE）的非静力中尺度模式GRAPES（全球/区域同化和预报系统），模拟和讨论坡地坡向的短波辐射效应。
在地气系统热量平衡的概念模型中，传统上一般认为云只吸收3%～4%的太阳短波辐射，这一结论一直用于气候模式的模拟中。然而近两年来，以Cess、Ramanathan 及Pileskie 等 为代表，认为云对太阳辐射的吸收远远超过3%～4%，可能达到百分之十几甚至二十。来自于GFDL 实验室的Eta Geophysical FluidDvnamies Laboratory（GFDL）短波辐射方案考虑了大气水汽、臭氧和二氧化碳效应，云层是随机覆盖的。
短波辐射的计算是由白天平均余弦太阳高度角计算得出。来自于MM5 的短波辐射方案，对太阳辐射通量进行向下积分，考虑晴空散射，水汽吸收及云的反照率和吸收作用，采用stephens 的云表。基于Chouand Suarez 而提出的Goddard 方案，一个包含有大气、气溶胶、云的复杂的短波辐射效应谱方案，该方案包括由云、气溶胶、臭氧、二氧化碳、水汽、氧气的吸收，还包括云、气溶胶以及各种气体散射产生的辐射通量。
