Названные в честь Милутина Миланковича, математика, который первым их описал, Циклы Миланковича представляют собой медленные вариации вращения и наклона Земли. Эти циклы включают изменения формы орбиты Земли, а также угла и направления оси вращения Земли. Эти изменения происходят медленно и регулярно, вызывая циклы изменения количества солнечного излучения (тепла), достигающего Земли. Ученые считают, что эти циклы могут влиять на долгосрочные погодные условия или климат.
Эксцентриситет
Эксцентриситет измеряет отклонения эллиптической (удлиненной) орбиты Земли от симметричной круговой орбиты. Если эксцентриситет равен нулю, орбита круговая. По мере того, как орбита становится более эллиптической, ее эксцентриситет приближается к единице. Два наиболее важных расстояния между Землей и Солнцем описываются как перигелий, или точка на орбите Земли, когда она находится ближе всего к Солнцу, и афелий, или когда она находится дальше всего. Разница между этими расстояниями называется эксцентриситетом. Эксцентриситет Земли варьируется от 0,0005 до 0,06, и чем больше это число, тем больше солнечной радиации достигает поверхности Земли. Циклы эксцентриситета длятся от 90 000 до 100 000 лет.
Наклон
Угол оси Земли называется ее наклоном. Если бы наклон Земли равнялся нулю (без наклона вообще), у Земли не было бы сезонов, потому что не было бы никаких изменений температуры. Зимой северное полушарие (где находится большая часть суши Земли) наклонено от Солнца, получая солнечное излучение под большим углом. Это приводит к более низким температурам и более резким температурным изменениям. Летом суша наклонена к солнцу, что приводит к более высоким температурам и менее резким изменениям. Циклы наклона длятся 40 000 лет, а сам наклон колеблется от 22 до 24,5 градусов.
Прецессия
Прецессия описывает небольшое колебание оси Земли, вызванное Луной и другими планетами Солнечной системы. Циклы прецессии изменяют время перигелия и афелия, вызывая увеличение и уменьшение сезонного контраста. Когда полушарие ориентировано к солнцу в перигелии, возникают резкие различия в сезонах, и в противоположном полушарии эта картина меняется на противоположную. Ось Земли колеблется циклами, длящимися 26 000 лет.
Климат
Комбинированные эффекты циклов эксцентриситета, наклона и прецессии вызывают изменения в погодных условиях на Земле. Земля находится на 5 миллионов километров (3 миллиона миль) дальше от Солнца в афелии, чем в перигелии. В настоящее время лето в Северном полушарии происходит около афелия, поэтому разница в температуре менее резкая, а климат мягкий. Шестнадцать тысяч лет назад в северном полушарии в афелии произошла зима, и там были огромные перепады температур. Ученые считают, что эти различия могут объяснять движение ледников, поскольку они многократно продвигаются и отступают через континенты, влияя на долгосрочные климатические циклы Земли.