反射率
淺色表面的反射率比深色表面的高。參閱圖2.4,海冰比海洋的反射率高;雪地比海冰的反射率更高,反射了約90%的太陽輻射;而城市中用作鋪設路面的瀝青反射率較低,吸收較多的太陽輻射。
火山爆發
火山爆發是自然現象,過程中大量氣體、火山灰和微粒被釋放到大氣中。
在小規模的火山爆發,氣體和微粒通常局限於對流層內,而且會在數週內被雨水沖洗並沉積至地表;強烈的火山爆發會把氣體和微粒送到穩定的平流層,讓它們在平流層逗留多年。這些額外的微粒會增加地球反射率,產生短期的冷卻作用。
1991年菲律賓皮納圖博火山爆發是強烈火山爆發令全球平均溫度下降的一個例子。皮納圖博火山爆發後18個月內全球平均溫度降低了約0.5oC,但幾年後,溫度回升到火山爆發之前的水平。
地球軌跡(米蘭科維奇循環)
地球環繞太陽公轉的軌跡並非永恆不變,而地球自轉的參數也存在自然變化。塞爾維亞天文學家米盧廷.米蘭科維奇在二十世紀初提出地球圍繞太陽運行時的三個軌跡幾何參數會影響地球冰河時期的始末興衰。這三個參數的變化稱為米蘭科維奇循環 v,詳情可參考圖2.6。
1.地球公轉軌跡的形狀
第一個參數是地球環繞太陽公轉軌跡的形狀,軌跡有時較接近圓形,但有時卻呈橢圓形。
這個參數的變化週期約為100,000年。軌跡的改變會影響抵達地球的太陽能量。
2.地球自轉軸心傾斜度
第二個參數是地球自轉軸心的傾斜角度,它會在22.1°至24.5°之間變化,週期約為40,000年。
這個參數的變化不會改變抵達地球的太陽能量,但會影響日射在不同緯度的分布。
3.地球自轉軸心的進動
第三個參數是地球自轉軸心的進動,亦即地球軸心的搖晃,變化週期約為26,000年。
地球軸心的搖晃同樣會影響日射在不同緯度的分布。
「氣候 — 反射率」回饋
米蘭科維奇循環是近期氣候變化的原因嗎?
米蘭科維奇循環屬自然變化,牽涉的時間尺度以萬年計,難以解釋地球近百年的急速升溫。
此外,按照米蘭科維奇循環,地球現在應該處於緩慢降溫的情況,這個預期與古氣候學的研究結果一致,即是在工業革命前的五千年,地球正在緩慢降溫,但這個跨越五千年的緩慢降溫趨勢被近百年的急速升溫完全逆轉。