mini|Hvalsey kirke ble bygget av nordiske nybyggere på Grønland på begynnelsen av 1300-tallet,Kirsten A. Seaver (1996) The Frozen Echo: Greenland and the Exploration of North America, Ca. A.D. 1000-1500, Stanford University Press, side 154 i tiden kjent som den varme perioden i middelalderen. Den utvandrede vikingkulturen forsvant på 1500-tallet uten samtidige kilder til hva som egentlig skjedde.
Den varme perioden i middelalderen var en tid med varmere klima enn i periodene før og etter, i regioner ved Nord-Atlanteren, Asia, Sør-Amerika og Australasia. Perioden er også kalt «middelalderens klimaanomali» (klimaavvik) i engelsk fagliteratur ( Medieval Climate Anomaly). Det forekom også tørke og tilbaketrekning av isbreer. Periodens tidsramme er ikke klart definert, men de fleste rekonstruksjoner begynner etter år 900 og ender rundt 1400. Innenfor dette tidsrommet kan klimaet ha vært på sitt varmeste på den nordlige halvkule mellom 950 og 1250. Perioden var ikke uvanlig varm over hele verden, og klimaforholdene var sannsynligvis høyst forskjellige i ulike regioner.
I middelalderens varme periode var temperaturen i noen regioner like høy som i første halvdel av 1900-tallet. Temperaturen var imidlertid mer varierende da enn på 1900-tallet. Senere har global oppvarming gjort at den gjennomsnittlige temperaturen siden 1980-årene sannsynligvis har vært høyere enn i alle varmeperiodene i middelalderen, i hvert fall på den nordlige halvkule.
Klimaskeptikere nevner av og til middelalderens varme periode. De hevder at dette er et eksempel på at det ikke er sikkert at dagens oppvarming skyldes menneskelig utslipp av klimagasser. Det hevdes at om konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren i middelalderens ikke var høyere enn i perioden før eller etter, kan det bare være andre årsaker som er av betydning for dagens globale oppvarming. Klimaforskerne påpeker at ikke bare drivhusgasser, men også andre faktorer (klimapådriv), har betydning for jordens klima.
I Europa var denne perioden kjennetegnet av utvikling innen landbruket og meget stor befolkningsvekst. Blant annet ble det en produksjonsøkning, det ble dyrket vindruer i Nord-Tyskland og korn kunne høstes helt nord til Troms. I den etterfølgende perioden som begynte gradvis på 1500-tallet ble det et betydelig kaldere klima, kjent som den lille istid.
Klimatiske forhold Temperaturer miniatyr|Rekonstruert temperaturutvikling gjennom de siste 2000 år, relativt til målt temperaturer til og med 2004.
Samlet sett viser studier av temperaturutviklingen en global og langvarig svak avkjølingstendens i de siste 1000–2000 årene opp til 1800-tallet. I middelalderen var det likevel regionalt perioder med varmere klima. Tilgjengelige klimadata viser ikke at det har vært en tydelig avgrensbar varm periode i middelalderen samtidig over hele kloden. Bare i de siste to hundre årene har den moderate nedkjølingstendensen i den sene holocen (fra rundt 1800) blitt stanset av en uvanlig sterk oppvarming overalt. Den gjennomsnittlige lufttemperaturen på den nordlige halvkule de siste tre tiårene (frem til 2013) er sannsynligvis høyere enn i den varme perioden i middelalderen. Også på den sørlige halvkule var det varmeste tiåret i minst de siste 1000 år trolig på slutten av 1900-tallet og begynnelsen av 2000-tallet.
miniatyr|Temperaturavvik de siste to tusen årene på forskjellige kontinenter.
I den varme perioden i middelalderen var det på store deler av de midlere og høyere breddegrader på den nordlige halvkule varmere enn i den lille istid, som startet på 1500-tallet. Dette går fram av et stort flertall av paleoklimatologiske funn. Noen regioner kan ha vært like varme over en periode på 100 år som de var på 1900-tallet. For den sørlige halvkule er det heller sparsomt med data. En vurdering av 511 tidsrekker fra treårringer, pollen, koraller, sjø- og marine sedimenter, breis, dryppsteiner og historiske dokumenter viser en varm periode i Europa, Nord-Amerika, Asia og Arktis i årene 830–1100. I Sør-Amerika og Australasia var varmeperioden senere, fra 1160 til 1370.
Deler av tropene kan ha vært relativt kalde, og en rekke data fra grunne farvann i Øst-Antarktis viser ikke noe klart signal for en varm periode i middelalderen. En rekonstruksjon har vist at i det sørlige Sør-Amerika var det i flere tiår på 1200-tallet, og tidlig på 1300-tallet, sommertemperaturer som kan ha vært like høye som på slutten av 1900-tallet. Data fra Afrika har vist et sammensatt bilde. Totalt var det rundt år 1000 en tydelig trend med temperaturøkning i enkelte områder av Sør-Afrika, mens Namibia, Etiopia og Tanzania hadde en oppvarming som begynte fra år 1100. En sammenstilling av 111 tidsrekker for hele den sørlige halvkule, basert på gjennomsnittstemperaturer mellom år 1000 og 1200, bekreftet en varmeperiode mellom 1200 og 1350. Den etterfølgende trenden var nedkjøling, som går over til dagens globale oppvarming.
En sammenstilling av 57 rekonstruksjoner av havets overflatetemperaturer i de siste to tusen årene, tyder på at det ikke var noe globalt klimaavvik å spore i middelalderen.
Hydrosfæren I tillegg til regionale temperaturavvik var det også omfattende hydrologiske avvik i middelalderen. Selv om hydrosfæren – alt vann på jorden – også omfatter vann i form av snø og is, er dette ikke omtalt i dette avsnittet.
Forholdene var tørre i Sør-Europa i årene fra 1000 til 1200, sammenlignet med de gjennomsnittlige forholdene på 1900-tallet. I Sør-Skandinavia, Nord- og Sentral-Europa var det betydelig tørrere. I Nordvest-Europa, på Balkan og i den vestlige delen av Levanten var det fuktigere forhold. Det er et tegn på at det var mindre tørke i områdene med innflytelse fra den østasiatiske monsun, sammenlignet med perioden av den lille istid med mindre tørke i området.
I deler av Nord-Amerika var det en hard og langvarig tørke. Treringdata viser at det var en langvarig tørkeperiode i sentrale og vestlige deler av Nord-Amerika. Tørken var mest intens rundt midten av 1100-tallet, da store deler av det vestlige USA og nordlige deler av Mexico ble berørt. Rekonstruksjoner av temperatur- og vannføringsdata i Colorado River og Sacramento River viser at disse hadde uvanlig liten vannføring i perioden med høye temperaturer. Det har vært meget tørt i deler av California siden 1999, men tørken i middelalderen mye kraftigere enn dette.
I Afrika tyder historiske kilder angående Sahelsonen på mer fuktige forhold, mens det sør for Sahel synes å ha vært relativt tørt. I den vestlige delen av Kongobassenget viser tilgjengelige data ingen tydelig signaler. I øst, fra Etiopia til Malawi, var det tørt. Nilen hadde fra år 900 karakteristiske hyppige år med lav vannføring. Fra rundt 1150 var det imidlertid flere år med høyt vannføring. I Sør-Afrika har de fleste rekonstruksjoner vist at det totalt ble mer fuktige forhold.
Havnivået har endret seg periodisk de siste to tusen årene, med en variasjon på rundt (sett bort ifra århundret 1900–2000). Fra år 0 til rundt år 700 er det beregnet at nivået sannsynligvis steg med rundt 7 cm, mellom 700 og 1000 var det ganske stabilt, mens fra 1000 til 1400 ble det noe lavere igjen; fra 7 til -1 cm. Siste periode sammenfalt med en global nedkjøling på omtrent . Først på 1900-tallet begynte havnivået å øke igjen, og da betydelig raskere enn i middelalderen.
Kryosfæren mini|Rekonstruerte verdier for utbredelse av arktisk sjøis om sensommeren siden år 560 (rød linje) og observerte verdier siden 1870 (blå linje glattet). De ikke-glattede verdier er i størrelsesorden .
Kryosfæren omfatter alle deler av jorden som er dekket av snø og is. Utviklingen av disse følger klimavariasjonene.
Utbredelsen av arktisk sjøis var før 1200 mindre enn i den lille istid, dette basert på rekonstruksjoner av proksydata. Minste utstrekning før begynnelsen av den industrielle revolusjon, var i et tidsrom rundt år 640. Dette inntraff altså mange år før tidsperioden som vanligvis benevnes som middelalderens varme periode.
Om breer betraktes over tusener av år vil utviklingen man kan se for de fleste av dem være i samsvar med de langsomme endringer av jordaksen (Milankovitchs sykluser). På store deler av den nordlige halvkule tilsvarer dette en langsom fremrykning av brefronten. Over perioder av århundrer eller tiår kan bare sikre utsagn om fortidens endringer av breene gjøres for enkelte regioner. Fra omkring år 900 hadde for eksempel veksten av isbreer i Alaska en midlertidig periode med stillstand, og noen isbreer i de vestlige Alpene hadde mindre aktivitet fra rundt 760 til helt opp til 1100-tallet. Et ensartet tilbaketrekning av isbreer i perioden med klimaendringer i middelalderen er ikke mulig å finne. I observasjonstiden mellom 1050 og 1150 vokste breene i mange høye fjellområder i verden, dette gjelder Alpene, Canada, Patagonia, Alaska og andre steder. På Sørøst-Grønland og Baffinbukta var det ikke noen tilsvarende forskjell på utbredelsen av isbreene i denne perioden og i den lille istid. Bare i de siste tiårene før og etter år 2000 kan det observeres en global, og nesten samtidig tilbaketrekning av isbreer. Sammenlignet med resten av holocen er dette unikt.
Årsaker Endringer i havets og atmosfærens sirkulasjonssystemer kan sannsynligvis ha spilt en viktig rolle for den uvanlige hendelsen som middelalderens varme periode var. Det er lite sannsynlig at dette skyldes menneskelig påvirkning. Primære klimafaktorer, som utslipp av klimagasser, endringer av solenergi og vulkansk aktivitet, endret seg lite i perioden fra år 725 til 1025. Dette har fått noen forskere til å snakke om en «middelalderens rolige tid», som henspiller på at klimaet i perioden så å si er i en likevektstilstand.
Havstrømmer og atmosfærens sirkulasjon De regionalt og tidsmessige forskjellige forekomsten av klimaavvik tyder på at intern variabilitet spilte en betydelig rolle. Det vil med andre ord si at endringer i atmosfærisk sirkulasjon eller havstrømmene spilte inn.
mini|Fra utgangen av 1100-tallet til 1400 var mer hyppige positive faser av den nordatlantiske oscillasjonen.
Noen studier støtter hypotesen om at endringer i hav- og atmosfærens sirkulasjonssystemer, slik som at en hyppigere eller mer intens forekomst av La Niña-lignende hendelser kan ha spilt en rolle. Denne hypotesen bygger på rekonstruksjoner av en relativt kjølig tilstand i de tropisk delene av Stillehavet. Varmere temperaturer på havoverflaten i Nord-Atlanteren kan sammen med de positive faser av den nordatlantiske oscillasjon, forklare det relativt varme klimaet i Nord- og Vest-Europa, samt tørke i andre deler av verden. Positive faser av den nordatlantiske oscillasjon inntreffer som regel sammen med kaldere klima på Grønland. Nyere studier på grunnlag av adskillig flere datarekker, tyder på at det bare i årene mellom 1150 og 1400 var betydelig hyppigere positive faser av den nordatlantiske oscillasjon.
Hypotesen om en «vaklende termohalin sirkulasjon» ( wobbly ocean conveyor hypothesis) refererer til periodiske svingninger (på rundt 1000–2000 år) for styrken av den nordatlantiske strømmen som en årsak. Ved fordampning av med vann overført til Stillehavet vil saltinnholdet i Atlanterhavet bli høyere. Generelt er det slik at Atlanterhavet er en netto bidragsyter til havfordampning til atmosfæren, mens stillehavet er netto mottager av nedbør. Dermed er saltinnholdet i Nord-Atlanteren mye større enn i Nord-Stillehavet. Sirkulasjonen i de globale havstrømmene forventes å stige kraftig for å kompensere for dennen forskjellene i saltinnhold. Dette er knyttet til temperaturvariasjoner i sjøvannet i størrelsesorden , noe som også kan endre temperaturen på land.
Vulkanisme mini|Kalderaen der vulkanen Samalas hadde sitt utbrudd i 1257.