Oorzaken van klimaatveranderingen zijn talrijk zoals blijkt uit onderstaande voorbeelden:
• De binnenkomende zonnestraling is met circa 1%

  per honderd miljoen jaar toegenomen.
• De ligging van continenten is in de loop van 

  honderden miljoenen jaren veranderd; Nederland

  lag zo'n 300 miljoen jaar geleden op de evenaar!
• De concentraties van CO2 in de atmosfeer

  stegen door sterke vulkanische activiteit die

  werd veroorzaakt door relatief grote bewegingen

  van continenten. Tegelijkertijd verwijderden de

  nieuwe gevormde gesteenten de CO2 langzaam

  uit de atmosfeer door chemische binding

  (weathering).

 

 

• Pas sinds drie miljoen jaar is er sprake van een permanente ijsbedekking op beide polen.

   Voor die tijd was ijsbedekking geen regel, maar uitzondering. Zo nu en dan was de zuidpool

   met ijs bedekt, namelijk wanneer daar een continent aanwezig was.
• In de laatste miljoen jaar zijn op het noordelijk halfrond zo'n zeven ijstijden geweest,

  afgewisseld door warmere perioden, de zogeheten interglacialen.
• De ijstijden zijn in belangrijke mate een gevolg van periodieke veranderingen in de aardbaan

  en de stand van de aardas ten opzichte van deze baan.
Grof ingedeeld zijn de klimaatbepalende factoren enerzijds de interne variabiliteit en anderzijds de externe forceringsmechanismen.

 

Interne variabiliteit
Onder de interne variabiliteit verstaan we de klimaatfluctuaties die ontstaan door de wisselwerking tussen twee of meer onderdelen van het klimaatsysteem. Dit systeem bestaat uit de atmosfeer, de oceaan, de ijskap (land- en zeeijs), het landoppervlak en de biosfeer (flora en fauna). Deze onderdelen of compartimenten hebben ieder hun karakteristieke tijdschaal, waarmee ze reageren op verstoringen. Aan elkaar gekoppeld zorgen ze voor een klimaatruis, bijvoorbeeld fluctuaties van de temperatuur, die varieert van dagen tot miljoenen jaren. Een typische interne variabiliteit op een tijdschaal van enkele jaren is El Niño - Southern Oscillation (ENSO), een fenomeen waarbij de zeewatertemperatuur in een groot gebied van de Grote Oceaan ten westen van Peru abnormaal hoog is en de luchtcirculatie rond de evenaar tussen Indonesië en het Amerikaanse continent beïnvloedt. El Niño doet zich onregelmatig maar gemiddeld eens in de drie à zeven jaar voor.

 

Externe forceringsmechanismen
Externe forceringsmechanismen zijn factoren, die veranderingen teweegbrengen in één of meer compartimenten van het klimaatsysteem, en ingrijpen op de stralingshuishouding van onze planeet. Voorbeelden van externe forceringsmechanismen zijn vrijwel onuitputtelijk. Zo kan de atmosferische samenstelling veranderen, bijvoorbeeld de toename van de concentraties broeikasgassen door menselijke activiteiten. Maar ook sterke vulkanische uitbarstingen kunnen grote hoeveelheden stof in de hogere atmosfeer brengen, waardoor er meer zonlicht teruggekaatst wordt naar de ruimte. Bovendien kan het terugkaatsend vermogen van het aardoppervlak veranderen, hetzij door veranderingen in landgebruik, hetzij door variaties in de ijsbedekking. Het klimaatsysteem kan ook extern geforceerd worden door variaties in de binnenkomende zonnestraling. Een voorbeeld van dit laatste is de elfjarige zonnevlekkencyclus, die kleine variaties van minder dan een promille teweegbrengt in de totale hoeveelheid zonnestraling die het klimaatsysteem binnenkomt. In bepaalde gebieden van het zonnespectrum, zoals in het ultraviolette gedeelte, zijn overigens veel grotere variaties gemeten. Deze variaties beïnvloeden bepaalde chemische reacties in de hogere atmosferische lagen en kunnen tot veranderingen in de totale hoeveelheid ozon leiden en daarmee ook klimaateffecten teweegbrengen.

 

 

figuur; Het parallelle verloop van de atmosferische cocentraties CO2 (zwarte lijn) en methaan (blauwe lijn) en de temperatuur (rode lijn) in de afgelopen 400.000 jaar. (Bron: Third Assesment Report, IPCC)

Meer lezen:
» Klimaatverandering en broeikaseffect