太陽変動
宇宙線は雲の生成に必要な雲の結晶核の生成に影響をもたらし得る、という仮説が以前から存在する。(スベンスマルク効果) そのような仮説に証拠となるような関連を示す観測結果は、多く見積っても、まだまだ結論を出すには不足である。
国際衛星雲気候計画 (ISCCP) から得た、1983年~1994年の記録からは、全地球上の低層雲生成に関して宇宙線フラックスとの高い相関性を示しているものの、この相関性はこの期間に続く観測で崩された。
地球のアルベドが最近の太陽周期 (第23期) の5年間で約2.5パーセント減少したことが、月の地球照の観測で見出された。同様の減少が、前の太陽周期 (第22期) における衛星観測データから見出された。
ヨーロッパ地中海の中核海域に生息する植物性プランクトン研究から、太陽に関連する11年周期が見つかった。また、1760年から1950年にかけて、その増減変動幅が3.7倍になっている。これは雲の生成が減少し海面への太陽光遮蔽が減ったため (日照量が増加したため) のではないかという説が出されている。
太陽黒点とは、相対的に周囲の太陽面領域よりも暗く、強い磁場活動が表層面の対流活動を抑制することにより周囲よりも温度が低い領域である。また太陽の黒点数は、太陽放射の強度に相関関係がある。太陽活動の変化量の小さい (1ワット平方メートルまたは全放射比0.1パーセント以下の) 変動記録は、1980年代になって衛星による計測が可能になってはじめて得られるようになった。アボットの計測記録を基礎として、Fouka 他 (1997) らは、全太陽面中で太陽放射の高い放射領域が黒点に関連することを明らかにした。気象観測衛星ニンバス7号 (1978年10月25日打ち上げ)、太陽観測衛星ソーラーマックス (1980年2月14日打ち上げ) は、太陽黒点を取り巻く領域が、他の領域よりもより強く輝くことを検出し、太陽黒点の増加が太陽の輝きを強める効果を持っていることを見出した。
太陽直径の変化は、太陽活動変動から引き起されているかもしれないという仮説が以前から存在する。しかし近年の研究、その多くが太陽観測衛星SOHOに搭載された、マイケルソン・ドップラー撮影装置による計測により、直径そのものの変化が小さく僅か0.001パーセント程度であることが示された (Dziembowski 他, 2001)。
これらのさまざまな研究は、黒点数 (数百年にわたる記録) を太陽活動の代理変数として (この数十年は詳細な記録がなされているものとして) 利用している。地上観測機器においても、高層観測、衛星機器と相互比較されて較正されるようになっている。
単純なモデルとして、基礎となる11年周期に対し 2 のべき乗と倍数を掛け合わせた調和振動を模した結果は、ほぼ完新世の太陽活動変動と近似する。外挿法から予測される結果として、これから500年間徐々に寒冷化を続ける数百年とその間のさらに小さな温暖化を繰り返しながら小氷期に近い状況に戻っていくことが示される。そして、以前の完新世極大と同様の温暖期は、現在から1500年ほど続く寒冷期の後に訪れるであろう。
およそ90年の期間がある太陽黒点周期の振幅における準周期的な変化については、若干裏付けが薄い。これらの特徴としては、次のサイクルが2023年に黒点相対数が最大で70±30程度となることや、次の太陽活動周期が2010年に最大となる平均太陽黒点相対数が、およそ145±30になるであろうことを予測する。
Cサイクルは準周期的である。ダモンとソネット (1989) は下記のように将来の気候を予言した:
太陽放射照度または日射量は、地球に到達する太陽光の総量である。現在では、光学的照度、放射線の総量または様々な周波数での電離放射線を測定する機器を用いて測定されている。測定機器による絶対数値化がなされる以前の記録に付いては、他の測定値や代理変数を用いる。
これらの数値には2つの一般的な意味が存在する:
大気圏上層に到達する太陽放射
大気中の任意の場所に到達する太陽放射、地表面を含む。
大気中に存在する様々な気体元素は、それぞれ異なった周波数の太陽放射線 (加熱を伴う荷電粒子、電離放射線のX線から、紫外線、可視光、赤外線からミリ波以下の電磁波) を吸収し、雲と塵埃も影響を与える。したがって、大気層を通して上層大気に到達する太陽放射の変化を観察するには、大気の吸収量の効果を勘案する必要がある。
実際、地球の表面に到達している太陽の光は、過去50年間、放射源たる太陽放射がほぼ一定でありながら減少している、という (地球温暖化を参照のこと)、大気汚染に原因を求めることが出来る証拠が存在する。