Les variations climatiques et leurs mécanismes constituent un élément fondamental de la compréhension du système terrestre.
Le Climat Cénozoïque a connu des fluctuations importantes, notamment marquées par des alternances de périodes glaciaires et interglaciaires. Ces variations sont étudiées grâce à différents indices géologiques et biologiques. Les indices géologiques des climats anciens comprennent l'analyse des sédiments, des fossiles, et des rapports isotopiques comme le rapport isotopique du strontium climat. Le Cycle de Milankovitch explique les variations climatiques cycliques liées aux paramètres orbitaux de la Terre, influençant particulièrement les périodes glaciaires du Quaternaire.
Les mécanismes de rétroaction jouent un rôle crucial dans l'évolution du climat. La rétroaction positive climat amplifie les changements initiaux, comme dans le cas de la rétroaction glace-albédo, où la fonte des glaces diminue la réflexion des rayons solaires, accélérant le réchauffement. À l'inverse, la rétroaction négative climat tend à stabiliser le système climatique. Ces boucles de rétroaction climat sont essentielles pour comprendre l'évolution du climat depuis 10000 ans et anticiper les changements futurs. L'étude de l'amplitude thermique de la Terre sur 100 000 ans révèle des variations significatives, avec des écarts de température pouvant atteindre plusieurs degrés. Le réchauffement climatique SVT TERMINALE met en évidence l'importance de ces mécanismes dans le contexte actuel du changement climatique anthropique, où les rétroactions positives peuvent amplifier le réchauffement global de manière préoccupante.