1] 자연적 요인
① 지구 궤도 요인 - 지구 궤도 요인에는 태양활동의 변화, 지축 변화, 지구 공전 궤도 변화가 있다. 태양에 의한 기후 변화 요인 중 가장 주기가 짧은 것이 11년 주기의 태양 활동 변화이다. 이 태양 활동의 변화는 그 주기가 비교적 짧고, 이 주기 동안 지구로 들어오는 태양 에너지 양의 변화가 0.07%에 불과하기 때문에, 지구 온난화에 직접적으로 큰 영향을 미친다고는 생각되지 않는다. 지구 자전축과 관련된 요인은 지구 공전축에 대한 지축의 기울기가 변한다는 것이다. 지축이 더 기울어질수록 계절 변화가 지금보다 더 클 것이며, 지축의 기울기가 작을 때는 계절 변화가 상대적으로 작을 것이다. 마지막 요인은 지구의 공전 궤도 변화인데, 지구의 공전 궤도는 약 10만 년 주기로 거의 완전한 원에서 타원으로 점차 편평화하였다가 원래대로 돌아간다. 지구 공전 궤도가 원일 때보다 타원일 때 계절적 기후 변화는 훨씬 더 크게 일어날 것이다.
② 화산 분출 - 화산 분화는 어떤 성분의 가스와 먼지를, 얼마나 많은 양을, 얼마나 높이 분출시켰는가 하는 등의 요소에 따라 기후 변화에 영향을 미친다. 가령, 화산이 폭발할 때 함께 분출되는 SO2는 대기 중에서 작은 황산 물방울로 발전되어, 지상으로 내려오는 태양 광선을 차단, 산란함으로써 지상 기온을 떨어뜨린다. 16세기에서 19세기까지의 소빙하기는 그 기간의 많은 화산 활동에서 그 원인을 찾을 수 있으며, 그 이후 20세기의 온난화는 비교적 적은 화산 활동의 결과로 설명하기도 한다.
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