alteração do clima

O Sol não bilha duma maneira constante. Variações na emissão de energia do Sol já ocorreram no passado, e tiveram efeitos visíveis: a "Pequena Idade do Gelo". Esta alteração climatérica verificou-se entre 1430 e 1850, e não foi um período glaciar; a temperatura caiu apenas 1--2°C. No entanto, esta pequena variação na temperatura foi acompanhada por Invernos rigorosos e tempestades violentas.

Oscilações da Terra em redor do seu eixo, chamados ciclos de Milankovich, provocam variações na órbita terrestre em redor do Sol, que por sua vez alteram a distância entre o Sol e a Terra, são as principais causadoras das eras glaciares. A última era glaciar acabou há cerca de 18 000 anos, e a temperatura global aumentou 6-10°C até este período interglaciar que estamos a viver. E nessa última era glaciar, certas regiões nas latitude altas do hemisfério norte estiveram cobertas com camadas de gelo que podiam atingir 2000 metros de espessura!

Uma vez na Terra, a forma como a energia recebida é devolvida também influencia o clima: se a energia é reflectida, ainda sobre a forma de luz, vai para o espaço; se, no entanto, esta for absorvida e mais tarde irradiada sob a forma de calor, pode voltar ao solo por intermédio do efeito de estufa. Por exemplo, quanto maior for a área de gelo maior a energia luminosa que é reflectida (o gelo é o melhor 'reflector' natural conhecido). Deste modo, as eras glaciares acabam por tornar-se ainda mais frias do que seria de esperar apenas pelos ciclos de Milankovich.

A quantidade de poeiras no ar, determinado pela actividade vulcânica, têm um efeito de arrefecimento, ao não deixar passar raios solares. A quantidade de poeiras no passado pode ser quantizada pelo gelo que envolve bolhas de ar 'presas' no gelo.

O mar acumula o calor que é enviado pelo Sol. As correntes marítimas podem transportar essa energia a grandes distâncias; a alteração da sua direcção e velocidade provoca modificações importantes no clima. O El Niño é disso exemplo: normalmente as correntes do Pacífico arrastam águas de superfície aquecidas pelo Sol para o norte da Austrália; sobre estas águas quentes formam-se nuvens altas de tipo cúmulo, provocando as chuvas as estação húmida do Verão; as águas mais frias, ricas em nutrientes, sobem à superfície ao largo da América do Sul, alimentando enormes cardumes de anchovas. Cada 3-5 anos, em ano de El Niño, os ventos alísios abrandam e as águas quentes ficam na costa da América do Sul. Para a Austrália representa um ano de seca e fogos florestais, para a Bolívia e Peru inundações, e para a indústria pesqueira fome.
Um fenómeno mais abrangente que se pensa verificar-se por todo o lado (verifica-se, pelo menos, no inverno no mar da Groenlândia), consiste na 'correia transportadora', descrita há vários anos por Henry Stommel. Este fenómeno consiste na circulação tridimensional do oceano, e não tem só em conta as transferências horizontais descritas acima. As transferências verticais, entre a superfície e as profundezas do oceano, 'renovam' as águas, levando a água da superfície, rica em dióxido de carbono, para o fundo, aumentando assim a capacidade de absorção de dióxido de carbono do mar.

As variações na composição da atmosfera são influentes quando se fala dos gases de estufa.
O seu efeito na alteração do clima vai ser tratado com mais detalhe a seguir, mas a maioria dos cientistas estão convictos que a concentração dos gases de estufa é determinante, até porque nos últimos 160 000 anos, as variações da temperatura e dos gases de estufa têm tido uma estreita relação. A concentração dos gases de estufa podem ser medidas através da análise da bolhas de ar presas no gelo.