历史地质学/米兰科维奇循环
在本文中，我们将讨论米兰科维奇循环是什么，它们对气候的影响，以及我们如何知道这种影响的存在。
读者应该从高中记得地球有季节的原因是，它的自转轴相对于其轨道平面有一个倾斜角。当北半球向太阳倾斜时，北半球是夏季，南半球是冬季；当南半球向太阳倾斜时，情况正好相反。
这种影响的大小取决于地球轴线的倾斜程度，而这个角度在一个 41,000 年的周期内在 22.1° 和 24.5° 之间变化。
读者也应该记得地球的轨道不是完美的圆形：它是一个椭圆，太阳位于一个焦点，这意味着地球在一年中的某些月份比其他月份更靠近太阳。这种影响比你想象的要小：地球在 1 月份比 7 月份更靠近太阳 500 万公里，但这并没有阻止北半球经历冬季。
这种影响的大小取决于地球轨道偏离圆形的程度，影响这一数值的许多因素加起来形成了大约 100,000 年的周期。
最后，还有地球轴线的进动。目前，正如我们所见，北极在地球最靠近太阳的点时，远离太阳倾斜。然而，这也发生变化，在这种情况下，在一个 21,000 年的周期内。
这些，就是三个米兰科维奇循环；由于它们的长度不同，当它们彼此进出相位时，它们的相互作用会产生相当复杂的模式。它们共同影响着地球表面的总年辐射量（到达地球表面的太阳辐射量）以及辐射量的季节变化。
虽然气候科学家最初对米兰科维奇循环作为地球气候因素的想法持怀疑态度，但现在普遍认为，米兰科维奇循环约占过去气候变化的 60%。
首先，我们如何知道米兰科维奇循环的存在？简短的答案是，太阳系的物理学要求它们存在；更长的答案需要介绍天体动力学，这在篇幅上过于冗长，而且不适合作为历史地质学入门介绍。
从地质学角度来看，我们可以寻找循环对沉积物和替代指标的影响，这些沉积物和替代指标在古气候学中使用。由于米兰科维奇循环不可能是影响气候的唯一因素，因此这并不像证明气候完美同步地随着循环波动那样简单；相反，需要进行统计分析才能从（例如）火山活动变化产生的“噪声”中分离出循环的“信号”。这种方法证实了循环对气候有真实的影响。
循环的一个有趣影响是，在沉积性质对气候敏感的地方，我们可以看到韵律层，其周期由米兰科维奇循环的长度决定，如右图所示。
还有一个尚未解决的谜题。原则上，100,000 年的循环应该比 41,000 年的循环影响更小。但在过去的百万年左右的时间里，100,000 年的循环占主导地位；而在之前，41,000 年的循环确实更为重要，这与理论一致。这就是所谓的100,000 年问题，它提醒我们，我们对长期气候变化的理解仍然不完善。