Trois autres phénomènes astronomiques peuvent encore influencer le climat de la Terre. En premier lieu, l'activité solaire, a une influence significative. On connaît, en effet, des cycles de 11 ans (cycle de Schwabe), 80-90 ans, et 180 ans dans la variation du nombre de taches solaires, et, donc, de l'activité solaire. Des minimums dans le nombre de taches solaires (minimum d'Oort 980-1070, minimum de Wolf 1282-1342, minimum de Spörer 1416-1534, minimum de Maunder 1645-1715, minimum de Dalton 1795-1825)   ont été enregistrés, et ils correspondent parfaitement à des périodes de l'histoire de France où les hivers ont été très rigoureux. Ces minimums seraient dus à une augmentation de 3‰ du diamètre du soleil, liée à une dilatation de son enveloppe externe, ce qui aurait entraîné un refroidissement de la photosphère, et, donc, une réduction du nombre de taches solaires. Cela a entraîné une baisse de l’insolation de la Terre, probablement à l’origine du « petit age glaciaire » qui a occasionné une baisse de 1°C de la température moyenne, entre 1400 et 1800. De même, la période chaude du Crétacé est probablement liée à l’activité solaire. Une augmentation inexpliquée de la température des couches externes du soleil aurait renforcé l’insolation de la Terre, ce qui aurait augmenté de 4 à 5 degrés la température moyenne de la Terre.

On peut aussi citer le ralentissement de la rotation de la Terre, provoqué par des frottements liés   aux effets de marée induits par l'attraction gravitationnelle de la Lune. Ce ralentissement provoque un allongement de la durée du jour, et, par conséquent, un allongement de la durée d'ensoleillement quotidien.

Enfin, la lente révolution (un cycle dure 250 millions d'années) du système solaire autour du centre de notre galaxie entraînerait périodiquement ce dernier dans des régions à forte concentration en poussières , ce qui réduirait , selon A.Berger, l'insolation sur Terre. Cela pourrait avoir été le cas au Précambrien, où l'insolation était égale à 75% de l'insolation actuelle. Cependant, cela était compensé par la forte teneur en CO 2  de l'atmosphère (plus de 30% à l'époque, selon l'exposition "Terre et vie").

Il est à noter que des variations climatiques existent à l’échelle de la centaine de millions d’années, mais celles-ci sont en partie liées à la dérive des continents. 

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