Las radiaciones que provienen del Sol y llegan a los diferentes puntos de la superficie de la Tierra son más complejas de lo que el sentido común dicta. Su naturaleza no se puede reducir simplemente a luz y calor, es mucho más diversa. No toda la radiación solar es luz (o es visible) ni toda es calor ni toda participa en la fotosíntesis. No toda la radiación es nociva para los seres vivos, la ultravioleta (la cual no es visible ni puede ser percibida por los sentidos) sí.

Debe admitirse entonces que las radiaciones que provienen del Sol tienen efectos específicos que dependen de la naturaleza de la interacción de cada componente energético con los diferentes materiales con los cuales entran en contacto, es decir, de la naturaleza espectral de cada tipo de interacción.

La generación fotovoltáica de electricidad o el aprovechamiento del calor o del componente térmicó de la radiación electromagnética, que aunque limitadas a escala mundial deben remarcarse como formas nobles de utilización de la radiación solar, en realidad aprovechan una región relativamente estrecha del espectro electromagnético.

Tanto la cantidad de energía como la composición espectral de la radiación electromagnética varían de un punto a otro de la superficie de la Tierra, dependiendo de la latitud y la altura sobre el nivel del mar, de la estación del año, etc.

La intensidad de la radiación no es la misma en el Ecuador que en los hemisferios. Ni es la misma a nivel del mar que en altitud (digamos en el altiplano). El cielo se ve mas azul en altitud, lo que significa que la composición en radiación de longitud de onda corta (ultravioleta) es más elevada.

Más lejos del Ecuador los rayos del Sol llegan cada vez menos verticales a la superficie de la Tierra, de tal manera que en los polos es prácticamente rasante. Eso hace que la intensidad se vea disminuida por efecto de la no verticalidad de incidencia de la radiación, y porque al atravesar la atmósfera en forma oblicua (y no radial) se sigue un trayecto más grande, lo que implica que los rayos han sido más expuestos a la atenuación o dispersión con las moléculas de la atmósfera.

Esto explica parcialmente por qué la temperatura de la superficie en la Tierra es más elevada en el Ecuador y disminuye paulatinamente hacia los polos.

La atenuación de la radiación solar es selectiva, en virtud de que sus diferentes longitudes de onda tienen diferentes probabilidades de interaccionar con los componentes del aire y la atmósfera. Por eso conviene caracterizar las interacciones de la radiación electromagnética de origen solar en función de su longitud de onda, es decir de manera espectral.

Además, conviene distinguir la radiación solar en directa, aquella que proviene del disco solar; difusa, que resulta del conjunto de interacciones entre la radiación y la atmósfera o proviene de toda la atmósfera con excepción del disco solar, y global, que es la suma de las anteriores.

La naturaleza espectral de las radiaciones directa y difusa difieren en densidad de energía y en composición, debido a que la radiación difusa es resultado del ensamble de dispersiones de los fotones primarios con las moléculas de la atmósfera, entre las cuales existe una transferencia de energía y por consecuencia de longitud de onda.

A diversas disciplinas concierne la necesidad de disponer de datos precisos sobre las densidades espectrales de la radiación electromagnética de origen solar. Se pueden citar, por ejemplo, la fotobiología, por la necesidad de evaluar los efectos negativos de la radiación ultravioleta en el desarrollo de la vegetación; la fotodermatología, por el interés de correlacionar la incidencia de cáncer en la piel; igualmente, la físico-química de contaminantes atmosféricos y el deterioro de la capa de ozono.

A pesar de su importancia, la radiación difusa es relativamente poco estudiada. Mediciones espectrales en permanente (un espectro cada hora durante las horas de luz del día) han permitido poner en evidencia, entre otras cosas, que la composición de radiación ultravioleta en la radiación difusa anual es superior a la de la radiación directa. Eso significa que la radiación solar en un día de nublado medio es superior a la de un día completamente soleado.

Las mediciones que han permitido esa evidencia corresponden a una atmósfera con humedad relativa de 70 por ciento, porque esos resultados pueden ser extrapolados a un buen número de playas. Si se vieran confirmados por campañas de medición en diversos puntos del globo terrestre, y si se llega a correlacionar la incidencia de cáncer en función de la densidad de radiación ultravioleta, es de esperar que a la vuelta de unos 10 años la cultura del bronceado cambie radicalmente. Mientras tanto, como simple precaución, es menos recomendable el bronceado en un día con nubes que en uno soleado.