Метеорит, извержение вулкана, массовый сбой кондиционеров, любое событие или сочетание событий которые надолго/навсегда очень сильно понизят температуру на поверхности земли или в определенной зоне
Зональные изменения температуры происходят постоянно в силу естественных климатических причин.
Если же нужно сильное постоянное изменение климата, то из наиболее известных возможных причин на ум приходит изменение течения Гольфстрим. Более того, рассматривались (на уровне голой теории) проекты по его развороту, чтобы он нёс тепло не в Европу, а вдоль побережья США в Канаду. В Европе при этом произойдёт очень сильное изменение климата в сторону похолодания (по сути, они получат аналог климата Сибири, может только чуть потеплее).
Наверняка есть несколько аналогичных тёплых/холодных течений, изменение которых также приведёт к локальным изменениям климата.
Если говорить про Землю глобально, то из явных причин на ум приходит исчезновение парникового слоя. Если верить Википедии (статья про парниковый эффект), благодаря парниковым газам мы получаем прибавку в примерно 39 градусов. Т.е. "нормальная" температура Земли с идеально чистой атмосферой составляет -24 градуса Цельсия. Думаю, объяснять, что произойдёт при полном исчезновении парниковых газов не нужно.