Variazioni nello stato medio e altre statistiche (come deviazioni standard o statistiche di estremi) del clima su tutte le scale di spazio e tempo oltre che di eventi meteorologici individuali. Naturali variazioni nel clima nel corso del tempo sono causati da processi interni del sistema climatico, come El Niño, come pure le modifiche a influenze esterne, come l'attività vulcanica e variazioni nell'output del sole.