起因
現在一般相信1816年的反常氣溫是由於之前一年,即1815年,4月15日荷屬東印度(今印尼)森巴瓦島(Sumbawa)上坦博拉火山(Mount Tambora)爆發。坦博拉火山的爆發是人類歷史上最大規模的火山爆發之一,威力為火山爆發指數的7級,所噴出的火山灰總體積多達150立方公里,而且抵達高至44公里之平流層。遠至英國倫敦亦可見因火山灰而出現的日落彩霞。
除此以外,在1812年及1814年亦分別有較小規模的火山在加勒比海及菲律賓爆發,在大氣中積聚相當的火山灰。加上坦博拉火山噴出到高空中的二氧化硫,引致全球溫度在之後一兩年下降大約攝氏0.4至0.7度。1816年是自1400年以後,北半球最寒冷的一年。
情況
美洲
美國東北及加拿大所受影響最為嚴重。美國東北部晚春及初夏溫度通常相當穩定,平均20°C至25°C,甚少低於5°C。1816年5月,美國東北出現霜凍,大部份農作物被凍死。6月,加拿大及美國新英格蘭出現兩次大風雪,魁北克積雪余尺,廣泛地方有人凍死。到了7月及8月,南至賓夕法尼亞州仍可見河水結冰。部份地方溫度時而高達超越35°C,然後又突然數小時內下降至接近0°C。新英格蘭農作物大量失收,各種穀物價格急升,例如燕麥價格由1815年的每桶12美分瀑漲至92美分。
歐洲
歐洲大陸剛剛在1815年結束對拿破崙的戰爭。突然期來的天氣反常引致廣泛糧食短缺,各地都有搶奪糧食的情況,瑞士情況尤為嚴重。在英國,大量家畜在1816年冬天死亡,威爾斯、愛爾蘭等地農作物失收,出現普遍饑荒。歐洲多條主要河流在夏天泛濫,德國等地在8月出現霜凍。據估計歐洲約有20萬人死於這次天氣反常。在1816至1819在東南歐洲及地中海出現的傷寒疫症,亦懷疑與溫度改變有關。
1816年7月,年方十九的瑪麗·雪萊前往拜倫在瑞士的別墅度假,卻遭遇到了連日降雨和反常低溫,迫使眾人待在室內。為了排遣時間,拜倫決定舉行一場比賽,讓大家寫出最恐怖的故事。結果瑪麗·雪萊寫出了名著《科學怪人》,而拜倫的私人醫生約翰·波里多利則寫出了現代吸血鬼小說的開山之作《吸血鬼》。
亞洲
在中國,雲南全省出現嚴重饑荒。在1816年(嘉慶二十一年)夏天,農曆八月時“天氣忽然寒如冬”。昆明及滇西等地連續三年冬天降雪。在東北黑龍江,雙城在農曆七月出現嚴重霜凍,作物失收,墾丁逃亡。安徽、江西等地亦有農曆六、七月出現降雪的紀錄。台灣新竹、苗栗等地都在1816年冬天紀錄到罕有的霜凍,新竹“十二月雨雪,冰堅寸余”。