Однак наступне відкриття дочетвертинних обледенінь і розвиток клімату в пізньочетвертинний час поставили гіпотезу поступового охолодження Землі під сумнів.

В іншій інтерпретації викладається роль внутрішнього тепла Землі в гіпотезі А. Вагнера, яка з’явилася в 1940 р. і розглядає тепло Землі як продукт розпаду радіоактивних речовин.

Приток тепла до земної поверхні поступово збільшується і сприяє потеплінню клімату. В епохи орогенезу на складкоутворення витрачається величезна кількість енергії, і приток її до поверхні різко зменшується. Саме з цими епохами А. Вагнер пов’язує льодовикові періоди.

В першій половині ХХ ст. широкою популярністю для пояснення зміни кліматів геологічного минулого Землі користувалася теорія А. В. Вегенера про виникнення материків і океанів. Ця гіпотеза пояснює кліматичні зміни можливим дрейфом материків.

Сутність її полягає в тому, що відносно легкі гранітні брили материків плавають в більш важкій і в’язкій базальтовій оболонці Землі (сімі), подібно до того, як льодини плавають у воді.

Автором передбачається, що в догеологічний час Земля була вкрита суцільним шаром гранітного матеріалу (сіаль), під впливом центробіжної і приливно-відливних сил, відбувалися розломи і розриви сіалічної сфери на окремі материкові брили, зсуви і зминання цих брил.

Наступні дослідження геофізиків показали, що сили, на які посилається Вегенер, недостатні, щоб викликати розсув та розповзання материків.

Гіпотезу континентального дрейфу Вегенер поєднує зі ще більш розповсюдженою гіпотезою про переміщення земної осі і полюсів. Цю частину своїх побудов Вегенер розвинув в подальшому разом з Кеппенером, що незалежно від переміщення материків Північний полюс, починаючи з палеозою, пройшов великий шлях через Тихий океан і нарешті прийняв свій сучасний стан.

Гіпотеза Вегенера і Кеппнера більш чи менш добре узгоджується зі зміною кліматів в палеозої і в мезозої, але вона не дає можливості пояснити розвиток кліматів в четвертинний період. Так, наприклад, ця гіпотеза стає в тупик при поясненні змін льодовикових і міжльодовикових епох. Полюс на протязі більшої частини четвертинного періоду розташовувався в центральній частині Гренландії, а континенти Євразії і Америки займали положення, близьке до сучасного. Тому автори гіпотези дрейфу континентів і переміщення полюсів для пояснення змін клімату вимушені вдаватися до зовнішніх (космічних) причин, і зокрема до впливу на клімат зміни параметрів земної орбіти.

Відомо, що сучасна кліматологія розглядає земну поверхню, зокрема рельєф місцевості, як один з провідних факторів кліматоутворення. Тому не випадково на початку ХХ ст. рельєф місцевості виступає в якості вирішальної причини зміни клімату, котра обґрунтовується відомою послідовністю третинного орогенезу (альпійська складчастість) і четвертинного обледеніння.

Л. Б. Рамзей, наприклад, вважає, що обледеніння можуть бути пов’язані з коливальними рухами земної кори. В ході цих рухів деякі ділянки земної поверхні підіймаються до висот з невеликої щільністю повітря і в результаті випромінювання сильно охолоджуються.

Навпаки, при вирішеному рельєфі клімат стає більш теплим.

В роботах А. І. Воєйкова, К. Брукса також надається великого значення змінам клімату вертикальним (орогенічним та епейрогенічним) рухам земної кори. Як відомо, з цими рухами пов’язане широке коло явищ: утворення великих нерівностей на Землі, зміна інтенсивності і напрямку морських течій, зміна співвідношення суші і моря, їх розташування і навіть зміна властивостей атмосфери, зокрема вмісту в ній домішок вулканічного походження. Всі ці прояви тектонічних процесів знаходяться в причинній залежності один від одного і змінюють не лише лік Землі, але й її атмосферу, тобто змінюють географічні умови на Землі. На кліматі ці зміни відображаються в різний спосіб.

В ХІХ ст. палеокліматичні зміни пояснювали зміною складу атмосфери. В наявних дослідженнях головна увага приділяється вивченню впливу на клімат двох змінних компонент, що входять до складу атмосфери. – концентрації вуглекислого газу і кількості аерозолю, що виникає в результаті вулканічних вивержень.

Більше ста років тому назад Тіндалл вказав, що, оскільки атмосферна вуглекислота поряд з водяною парою поглинає довгохвильове випромінення в атмосфері, зміни концентрації вуглекислоти можуть призвести до коливань клімату.

Так, Тіндаль, а потім Арреніус погіршення клімату в льодовиковий період пов’язували зі змінами вмісту в атмосфері вуглекислоти. Як відомо, в земній атмосфері міститься вуглекислого газу всього 0,03% (за обсягом), але й ця присутність збільшує “оранжерейний ефект” атмосфери і справляє вплив на клімат. Розрахунки показують, що якщо б вуглекислий газ в атмосфері був відсутній, то температура повітря на Землі була б на 21° нижче ніж сучасна і дорівнювала б –7°. Збільшення вмісту вуглекислоти вдвічі, по відношенню до сучасного викликало б зростання середньої річної температури до +18°.

Таким чином, теплі періоди в геологічній історії Землі пов’язували з високим вмістом вуглекислоти в атмосфері, а холодні – з низьким її вмістом. Пермо-карбонове обледеніння пояснювали тим, що в попередній кам’яновугільний період рослинність, що бурно розвивалася значна зменшила вміст вуглекислого газу в атмосфері. Однак четвертинне обледеніння, а тим більше чергування його льодовикових і міжльодовикових епох подібним чином пояснити неможливо. Тим не менш і в теперішній час наявні прихильники “гіпотези вуглекислоти”. Так, Келендер і Пласс вважають, що за останні 100 років внаслідок спалення палива загальнопланетарна температура підвищилася на 0,5°. І, на думку Векслера, збільшення концентрації вуглекислоти в атмосфері є однією з можливих причин потепління клімату ХХ ст.

Зміну “оранжерейного ефекту” атмосфери, крім того, іноді пов’язують зі змінами вмісту в повітрі водяної пари. Х. Векслер вважає, що зменшення вмісту вологи в повітрі вдвічі знизило б середню