例如,太平洋年代际振荡(PDO,这是太平洋经历暖化和冷却阶段的现象)可通过改变洋流、对流和翻转而对气候产生非常强烈的影响。PDO会在其负相时在大洋深处截留更多的热;因此GMST往往会在此PDO负项时呈现停滞,但GMST会在PDO正相时增加。事实上,观测和模型显示,PDO在最近的两个脱漏期中都起着关键性的作用。在自然变化背后的某些其它例子的原因包括:厄尔尼诺现象、火山活动及平流层中水蒸汽减少。Trenberth提出,这些自然变异在任何时间点都会强到足以掩盖背景中的暖化;当研究人员研发并测试气候变化模型时,预测这些变化并对它们做出规划是重要的。