Arctic Amplification :
Den arktiske region opvarmes hurtigere sammenlignet med resten af planeten, et fænomen kendt som arktisk forstærkning. Når Arktis opvarmes, forårsager det ændringer i atmosfæriske cirkulationsmønstre, herunder en svækkelse af den polare hvirvel, et storstilet lavtrykssystem, der normalt begrænser kold luft til polarområderne. En svækket polar hvirvel kan tillade kold luft at undslippe og vælte over på lavere breddegrader, hvilket fører til kuldeperioder.
Rossby Waves :
Atmosfæriske cirkulationsmønstre er påvirket af store bølger i jetstrømmen, kendt som Rossby-bølger. Ændringer i amplituden og udbredelsen af Rossby-bølger kan ændre jetstrømmens bane, hvilket får den til at bøje sig og dykke mod syd. Denne sydlige forskydning af jetstrømmen kan bringe kolde luftmasser fra højere breddegrader til lavere breddegrader, hvilket resulterer i kuldeperioder.
Sne- og isfeedback :
Sne og is har høj albedo, hvilket betyder, at de reflekterer en betydelig del af den indkommende solstråling tilbage til rummet. Når sne og is smelter på grund af varmere temperaturer, udsætter de mørkere overflader som jord eller vand, som absorberer mere solstråling. Dette fører til øget overfladeopvarmning, som igen kan forårsage ændringer i atmosfærisk cirkulation og hyppigheden af kuldeperioder.
Naturlig klimavariation :
Klimaet udviser naturligt variation på forskellige tidsskalaer, og kuldeperioder kan forekomme som en del af denne naturlige variation. Faktorer som ændringer i havstrømme, vulkanudbrud eller solaktivitet kan påvirke atmosfærisk cirkulation og bidrage til kortsigtede temperatursvingninger, herunder perioder med koldere vejr.
Det er vigtigt at bemærke, at mens kuldeperioder kan forekomme i en opvarmende verden, går den overordnede tendens i retning af stigende globale temperaturer. Disse lejlighedsvise kolde perioder ophæver ikke den langsigtede opvarmningstendens forårsaget af menneskeskabte klimaændringer. Forskere bruger langsigtede temperaturregistreringer, klimamodeller og statistiske analyser til at forstå de underliggende årsager til temperaturændringer og skelne naturlig variabilitet fra menneskeskabte klimaændringssignaler.