火山气溶胶
爆炸性的火山爆发有可能注入大量的硫酸气溶胶进入下层平流层.相比之下,气溶胶排放量较低对流层(见上图气溶胶),进入平流层的气溶胶在沉降之前可能会停留数年,因为那里相对没有湍流运动。因此,火山爆发产生的气溶胶有可能产生影响地球的气候.爆炸性较低的火山喷发,或垂直方向较差的火山喷发,对气候产生实质性影响的可能性较低。此外,由于大规模循环平流层内的模式,热带地区注入的气溶胶趋向于向全球扩散,而中纬度和极地地区注入的气溶胶趋向于仍然局限于该半球的中高纬度地区。因此,热带火山喷发往往比发生在两极的火山喷发对气候产生更大的影响。1991年温和爆发皮纳图博火山喷发在菲律宾提供了大约每平方米-4瓦的峰值压力,并在接下来的几年里使气候降温约0.5°C(0.9°F)。相比之下,1815年坦博拉火山今天的爆发印尼,通常是有牵连的1816年欧洲“没有夏天的一年”北美,被认为与a有关辐射强迫大约每平方米-6瓦。
而在平流层中,火山硫酸盐气溶胶实际上会吸收地球表面发出的长波辐射,平流层中的吸收往往会导致下面对流层的冷却。温度变化的垂直模式大气影响低层大气中风的行为,主要是在冬天.因此,虽然在火山爆发后的最初几年里,全球基本上存在一种变冷效应,但冬季地面风模式的变化实际上可能会导致一些地区(如欧洲)的冬季变暖。一些现代大喷发的例子包括喀拉喀托火山(印度尼西亚)1883年,El Chichón (墨西哥), 1982年皮纳图博火山喷发在1991年。还有证据表明,火山爆发可能会影响其他气候现象,如ENSO。
的变化太阳能输出
直接测量太阳辐照度,或太阳输出,从20世纪70年代末才通过卫星获得。这些测量结果显示,太阳辐照度的峰值与峰值之间的变化非常小(在大气顶部接收到的1366瓦/平方米的大约0.1%,约为1.4瓦/平方米)。然而,太阳活动的间接测量是可以从历史上得到的太阳黑子测量可以追溯到17世纪早期。试图从历史太阳黑子数据中重建太阳辐照度的变化图校准它们与现代卫星的测量结果相违背。然而,由于现代测量只涵盖了最近的11年太阳活动周期中的几个,因此对100年或更长的时间尺度上的太阳输出变化的估计相关性很差。关于11年太阳活动周期的振幅和长周期太阳输出量变化之间关系的不同假设会导致结果太阳重建的相当大的差异。这些差异反过来又导致在估计1750年以来太阳辐照度变化的正强迫时存在相当大的不确定性。(估计每平方米0.06至0.3瓦。)更有挑战性的是,这里没有现代建筑模拟,是估算太阳辐照度期间所谓的蒙德极小期这段时间从17世纪中期持续到18世纪初,当时很少观测到太阳黑子。虽然此时太阳的辐照度很可能减少了,但很难计算减少了多少。然而,额外的代理与蒙德极小期之后太阳黑子衍生的记录相当吻合;这些数据可用作太阳辐照度变化的粗略估计。
理论上,通过测量宇宙成因的水平,可以估计更早以前的太阳辐照度,至少在过去的一千年里同位素如碳14而且铍-10年。宇宙成因同位素是由相互作用形成的同位素宇宙射线大气层中的原子核,然后落到地球上,在那里,它们可以在每年的地层中测量冰核.由于宇宙成因同位素在上层大气中的产生速率受太阳活动变化的调节,因此可以用作太阳辐照度的间接指标。然而,就像太阳黑子一样数据,这些数据所暗示的过去太阳变化幅度仍有相当大的不确定性。
太阳强迫也影响光化学反应生产臭氧在平流层。通过这种平流层臭氧浓度的调制,太阳辐照度的变化(特别是在北半球)紫外线部分电磁波谱)可以改变平流层下部短波和长波辐射的吸收方式。因此,大气的垂直温度剖面会发生变化,而这种变化反过来又会影响冬季强度等现象急流.