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2014年，美国国家海洋和大气管理局发布了一项针对50多年内天气数据的研究报告。分析显示，在这50多年间，每年袭击美国的龙卷风数量并没有太大变化：总是在1200次左右。但是，神秘的是，龙卷风袭击的天数减少了。事实上，数据显示，在20世纪70年代，有记录的龙卷风共30多个，每年受袭击的天数为6天，但在过去的20年间，每年大约只发生3天。换句话说，龙卷风的数量大致相同，但它们在时间上发生得更加密集了。
人们认为，这可能与全球变暖或是污染引起的大气变化有关，但导致这种变化的机制尚未明确。
2012年发表的一项研究表明，北极冰盖的消融可能会导致北半球中纬度地区的冬季变得非常寒冷。其观点是，海冰的迅速融化会导致急流
的流向发生变化，使急流向南推进，让南方地区的天气更加寒冷，冬季更加持久。
这一观点得到了一些关于北极冰层覆盖和急流路径变化的数据的支持，但研究报告作者承认还需要更多的细节来证明，而且这仍然只是一个假设。
全球变暖两大阵营代表立即针对这项研究各抒己见。怀疑论者表示，这项研究的发表只是又多了一个证据证明，全球变暖末日论者可以扭曲一切来支持他们的理论：无论天气变冷还是变热，他们都可以说是全球变暖引起的。然而，全球变暖假说的拥护者们则批评这项研究缺乏说服力，称我们还需要更多的证据才能证明极地冰融化对急流流动的影响。
因此，极地冰的融化究竟使中纬度地区的天气变热还是变冷，这仍然是个悬而未决的问题。
地球周围的空间区域不断受到来自太阳的电子和质子流（即太阳风）的袭击。地球磁场通过使太阳风发生偏转来保护我们免受大部分潜在的伤害，但太阳活动的变化会对地球产生影响。地磁暴
会破坏技术系统，太阳耀斑
会干扰远程无线电通信。然而，这种太空天气对地球天气的影响就不那么明显了。
对太阳的观测显示，大约在1645年至1715年间，太阳黑子（太阳表面温度相对较低的斑块）的数量显著减少。人们现在将这一时期称为“蒙德极小期”，这段时期也恰好是地球的“小冰期”，这一时期的特点是地球气候变冷。目前已知，太阳的磁周期约为22年，其中太阳黑子周期为11年。100多年来，人们一直猜测太阳黑子活动会影响地球的天气，但对此还未得到有说服力的证据。
太阳磁场的变化似乎会影响太阳黑子的活动，可能还会影响太阳风。一种说法是，太阳风引起的宇宙射线通量的变化可能会导致云团形成数量的变化，这将对地球天气产生直接影响。但目前还没有令人信服的证据可以证明这种说法。
气候变化与地表植被之间的关系十分复杂。一方面，植物从大气中吸收二氧化碳，具有降温作用；另一方面，它们将二氧化碳转化为养料，通过蒸腾作用将能量和水分释放到大气中，从而导致气温上升。这种升温效果是短期的，但降温作用是长期的。
最近的研究表明，植物通过蒸腾作用失去的水分随着二氧化碳含量的上升而减少，这意味着升温效果可能没有预想的那么大。然而，由于不同种类的植物对二氧化碳含量上升的反应不同，这个问题便又变得复杂起来。
还有一个问题是，当植物生长在冰雪融化的地区，这将使地表反射变弱，从而吸收更多的热量，产生升温效果。此外还有温室气体对土壤的影响问题，这也会影响到植物的生长。
这些升温和降温的影响是如何平衡的，以及哪一种影响会占上风，一直是人们争论不休的话题。
任何一本基础科学书籍都会解释闪电的成因。电荷在云中积累，正电荷在顶层，负电荷在底层，这叫作电离。随后，负电荷与地面上的正电荷相互吸引，它们之间的作用力越来越大，最终战胜了空气的绝缘性。结果就是，正电荷从地面以光速冲上来与云层下方的负电荷相遇，一道闪电便产生了。
只有当你开始阅读细节时，才会意识到事情并没有那么简单。第一，对于云是如何电离的，并没有给出真正的解释，只有一个相当模糊的说法，即水和冰滴相互碰撞，从而将电子逐出，使其落到云的底部。第二，对云内电荷的测量常常得出反常结果，与上述简单的过程不符。第三，发生强雷暴时，从上方看，可以看到它们呈现出其他的放电现象，称作“瞬态发光事件”，这些现象已被赋予形象且具有异国情调的名称，如“红色精灵”（范围大但短暂的红色闪光），“蓝色喷气式飞机”（突然出现的圆锥形蓝光）和“精灵”（扩展的发光大圆盘，仅持续0.001秒）。这些现象都还没有得到解释。
急流是在高空自西向东快速移动的狭窄气流带，它们对天气系统的动态变化有着巨大的影响。急流沿着被称作“罗斯比波”的蜿蜒路径行进，“罗斯比波”有时平缓，有时则非常剧烈，当其较为平缓时，就会形成高压和更稳定的天气。
除了这些蜿蜒的波之外，急流本身似乎也在以一种难以预测的方式向北或向南移动。近年来，人们已将北极急流的移动路径尽可能准确地绘制出来，结果显示该移动路径与极端天气模式有关。特别值得一提的是，2007年英国的洪水是由一股异常偏南的急流造成的，它给整个英国带去了低气压。然而，在同一时期，同一股急流显示出每年缓慢向北流动的趋势，这表明英国的天气是由急流在路径上的异常大转弯造成的。
长期以来，人们一直怀疑气候变化与急流路径的变化之间存在联系，尤其是和北部急流的路径变化相关，但究竟是急流造成了气候变化，还是气候变化改变了急流的路径，目前还不得而知。在任何一种情况下，人类活动在这些变化中可能起到的作用也只能是推测。