气候变化的自然原因 气候变化对生物多样性的影响
轨道变化
地质证据表明，大约在300万年前开始的冰期特征是，冰川的进退与全球降温和升温的周期性有关。现在科学家们已经认识到，以冰期为特征的气候波动与轨道的变化有关。这个假设最初由塞尔维亚科学家米兰科维奇(MilutinMilankovitch)提出并一直坚信不疑。这一假设的基础和前提是，入射太阳辐射是控制气候的主要因素。米兰科维奇根据下述因素建立了一个复杂的数学模型：
(1)公转轨道形状(偏心率)的变化;
(2)黄赤交角的变化，即自转轴与轨道平面所形成的角度变化;
(3)自转轴的振动，称为岁差(进动)。米兰科维奇使用这些因子计算了接收的太阳能量变化，并与表面温度变化时间进行对比，试图将冰期的气候波动与这些变化联系起来。值得注意的是，这些因素并不改变或很少改变到达的太阳辐射总量，而只是造成能感觉到的季节差异。也就是说，在中高纬度地区，温暖的冬季可能意味着有更多的降雪量，而在较冷的夏季雪的融化量会减少。
在所有相关研究中，对深海沉积物的研究使这一假设更加令人可信。该研究通过氧同位素分析和对气候敏感的微生物的统计分析，建立了一个可以追溯到50万年前的气温变化年代表。然后将这一年表的气候变化时间尺度与偏心率、黄赤交角和进动的天文学计算进行比较，以确定是否确实存在相关性。尽管这一研究涉及复杂的数学计算，但其结论却非常简单明了。研究者们发现，过去几十万年气候的主要变化与轨道参数变化状况有着紧密联系。
气候变化的周期与黄赤交角、进动和轨道离心率的周期有着密切的对应联系。他们明确地认为：“可以得出结论，轨道参数变化是造成第四纪冰期回旋的根本原因”。这一研究还对未来气候趋势做出了这样的预测：北半球将会变得更冷，冰原将会扩大。但这一预测结果有两个先决条件：
(2)这是一个长期趋势预测，仅与具有2万年以上时间尺度的影响因子有关(即只与轨道尺度参数有关，译者注)。因此，即使这个预测是正确的，由于时间尺度太长，对于我们认识十年到百年这样更短时间尺度上的气候变化意义不大。自从这个研究开始以来，后续研究支持了其基本结论，即：轨道变化是研究得最为全面的万年时间尺度上气候变化的机制，而且到目前为止，是太阳辐射变化对低层大气直接效应最清楚的例子。如果轨道变化可以解释冰期—间冰期周期的回旋，那么立刻会产生这样的问题：为什么在历史的大部分时间中没有冰川呢?在板块构造理论提出之前，对此没有一个可以被普遍接受的答案。但是现在我们有一个似乎合理的解释。因为冰原只能在陆地上形成，而陆地必须在冰期开始之前位于较高的纬度。因此，只有当上移动的地壳板块将陆地从热带纬度带到更靠近极地的纬度时，冰期气候才可能开始。
太阳黑子是一些从太阳表面到深入其内部的巨大磁暴。之外，这些黑子还与太阳巨大的粒子团的喷射有关，这些粒子可以到达上层大气并与那里的气体相互作用产生极光。随着其他太阳活动，太阳黑子的数目有规律地增加或者减少，形成约11年的周期。但这种形态并不总是发生，有的时间段几乎没有太阳黑子。
对植物的影响。气候变化会改变植物的物种丰富度、分布格局、种间关系和物候等，例如，全球变暖导致植物生长季延长、开花提前，进而影响生态系统的结构、功能和生物化学循环。