太陽変動
相関関係はしばしば発見されるにもかかわらず、相関関係の背後にあるメカニズムは多くの場合推測するほかない。多くの推測に対する評価は時が経つにつれて、悪評に塗れることとなった。論文 "Solar activity and terrestrial climate: an analysis of some purported correlations" (太陽活動と地球の気候: 相関関係に関する幾つかの主張についての析) (J. Atmos. and Solar-Terr. Phy., 2003年刊 pp.801-812) において、ピーター・ラウトは最も良く知られており著名なスヴェンスマルクとラッセンの示した問題 (後述) を取り上げた。ダモンとラウトのEos (地球観測システム) 報告は「これらのグラフで表示された一見強い相関関係は物理データの恣意的な扱いによる。それにも関わらず、グラフはまだ文献などで広く参照され、ミスリードされた特性については、未だ一般に認知されていない。」と述べている。
1991年、コペンハーゲン、デンマーク気象研究所のナッド・ラッセンと彼の協力者エギル・フリス=クリステンセンは、太陽周期の長さと、北半球の気温変化との関係に強い因果関係を見出した。手始めに彼らは、1861から1989年にかけての太陽黒点と気温についての計測記録を調べたが、後に4世紀前まで遡れる気候の記録によって彼らの探し出したデータを補強した。この関係はこの期間にわたる測定された温度変化のほぼ80パーセントを占めたとされる (グラフ参照)。一方で、ダモンとラウトは、グラフが幾つかのエラーをフィルタして補正されたことを示し「近年の地球温暖化に対するセンセーショナルな同意が、全世界的な注目を引き起こしたために、(その事実は) 全くかき消されてしまった。それにもかかわらず、作者と他の研究者は古い紛らわしいグラフを参照示し続けるのだ。」と述べた。(「グラフ参照」先のリンクこそ、この一例であることに注意。)
ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者、サリー・バリウナは、太陽の変化による「近年の地球温暖化の突出を含む、数値評価可能な過去300年における地球の気候変動」の主唱者の一人である。
2006年5月6日、ニュー・サイエンティスト (New Scientist) 誌は、ラッセンと天体物理学者ピーター・シェル (Peter Thejill) が、1991年に発表されたラッセンの研究を更新し、気候と太陽変動との関連説では、未だ1900年以来の温度上昇の約半分を (太陽変動の要素が) 占める事を 説明できるが、1980年以後の0.4℃の上昇を説明できないでいるという記事を掲載した。「このカー は1980年以降、逸れていく」とシェルは述べ、続けて「ここに驚くべき程の偏差が存在する。何か他の力が気候に作用している…まさに温室効果の影響の証拠に他ならない。」と述べた。
この発表後、同年に、ピーター・ストット (Peter Stott) と英国はハドレーセンターの他の研究者は、論文を発表した。彼らは20世紀の気候に関する、これまでに最も包括的と考えられるシミュレーション・モデルについて報告を行った。彼らの研究は、人為的要因強制 (温室効果ガスや硫酸塩エアロゾル) と同じような、自然強制代行者 (太陽活動の変化と火山活動の排出物) を見つけることであった。彼らは「太陽の影響は、この世紀 (20世紀) 前半期までの放射照度記録を用いて再構成した結果に基づいて、目だった寄与があったと思われるが、後半の期間に入ってからは、我々は、人為的要因として温室効果ガスの増加が、広汎に観測された温暖化の主原因となることを見出し、バランスをとり得る幾つかの寒冷化要因に、人為的な要因としての硫酸塩エアロゾルの増加 (日傘効果を参照) によるものは見られても、太陽の影響が顕著であった証拠は見出さなかった。」と述べた。ストットのチームは、これらの要因すべてを結合することで、それらが密接に20世紀中の全体的な温度変化をシミュレートすることを可能にした。そして彼らは、継続的に続く温室効果ガスの排出が、「最近十年間の観測されたものと同じ変化率で」未来の温度上昇を引き起こすことを予測した。それらの太陽の放射強制力が宇宙線などを介した間接的な効果ではなく、いまだ、受け入れられたメカニズムが全く存在していない - これらの考えがまだ具体的に肉付けされていない「太陽放射照度におけるスペクトルの変化が決定すること」を - 含んでいたことに注意が必要である。加えて、この研究は「歴史的に強制に対する知識の不明確さ」を指摘する。--言い換えれば、過去の自然由来の強制力は、おそらくは海洋のもつ影響により、温暖化効果に対する遅れの効果を持っている可能性があることを示唆している。
物理学者兼歴史学者のスペンサー・ワートは、『温暖化の〈発見〉とは何か』(The Discovery of Global Warming, 2003) において:
太陽黒点周期の研究は、総じて20世紀前半までに一般的になった。やがて各国政府は大量に収集した気象データを利用し、その必然的結果として太陽黒点周期と、選択的気象パターンの関連を見出すに至った。もし、イングランドでの降雨が周期中に合致しなければ、おそらくニューイングランドが嵐に見舞われるであろうといったようなことである。偉大な科学者と、熱狂的アマチュアたちは、口々に「予想に十分なほど信頼性の高いパターンを発見した」と主張をするようになったのだが、遅かれ早かれこれらの試みは全て失敗に終わった。たとえばアフリカにおける旱魃に関する信頼性の高い予測は、1930年代の黒点最小時のことだったが結局は湿潤多雨な天候になってしまい、ある気象学者は「当時、太陽黒点と気象関係の対象は論争になったこと、その結果、何人かのイギリス人の気象学者のなかで最も尊敬された上司が面目を失った」ことを記憶していた。1960年代に至っても彼は、「若い "気候研究者" のお笑い草となる太陽活動と気候の関係についての意見の表明とは、まさに自らに奇想家のレッテルを付けることそのものでした。」と述べていた。
The study of [sun spot] cycles was generally popular through the first half of the century. Governments had collected a lot of weather data to play with and inevitably people found correlations between sun spot cycles and select weather patterns. If rainfall in England didn't fit the cycle, maybe storminess in New England would. Respected scientists and enthusiastic amateurs insisted they had found patterns reliable enough to make predictions. Sooner or later though every prediction failed. An example was a highly credible forecast of a dry spell in Africa during the sunspot minimum of the early 1930s. When the period turned out to be wet, a meteorologist later recalled "the subject of sunspots and weather relationships fell into dispute, especially among British meteorologists who witnessed the discomfiture of some of their most respected superiors." Even in the 1960s he said, "For a young [climate] researcher to entertain any statement of sun-weather relationships was to brand oneself a crank.