วัฏจักร Milankovitchอธิบายถึงผลกระทบโดยรวมของการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ของโลกที่มีต่อสภาพภูมิอากาศในช่วงหลายพันปี ปรากฏการณ์นี้ตั้งชื่อตามนักธรณีฟิสิกส์และนักดาราศาสตร์ ชาวเซอร์เบีย Milutin Milankovićในช่วงทศวรรษ 1920 เขาได้ทำการวิเคราะห์ที่ชัดเจนและเชิงปริมาณมากกว่าสมมติฐานก่อนหน้านี้ของJames Croll ที่ว่าการเปลี่ยนแปลงใน ความเยื้องศูนย์กลางการเอียงแกนและการหมุนควง รวมกันส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นวัฏจักรในการกระจาย รังสีจากดวงอาทิตย์ที่พื้นผิวโลกภายในปีและ ตามละติจูด และ แรงผลักดันจากวงโคจร นี้ มีอิทธิพลอย่างมากต่อรูปแบบสภาพภูมิอากาศของโลก^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

การหมุนของโลกรอบแกนของมันและการโคจรรอบดวงอาทิตย์มีการเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ทางแรงโน้มถ่วงกับวัตถุอื่น ๆ ในระบบสุริยะการเปลี่ยนแปลงมีความซับซ้อน แต่มีวัฏจักรหลักอยู่ไม่กี่วัฏจักร^{[ 4 ]}

วงโคจรของโลกจะแปรผันระหว่างเกือบเป็นวงกลมและวงรี เล็กน้อย (ความเยื้องศูนย์กลางแปรผัน) เมื่อวงโคจรยาวขึ้น ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์และปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ ก็จะแปรผันมากขึ้น ในช่วงเวลาต่างๆ ของปี นอกจากนี้ มุมเอียงของการหมุนของโลก ( ความเอียง ) ก็เปลี่ยนแปลงเล็กน้อย มุมเอียงที่มากขึ้นทำให้ฤดูกาลต่างๆ รุนแรงขึ้น สุดท้าย ทิศทางของดาวฤกษ์คงที่ที่แกนโลกชี้ไปจะเปลี่ยนไป ( การหมุนควงของแกน ) ในขณะที่วงโคจรวงรีของโลกรอบดวงอาทิตย์หมุน ( การหมุนควงของจุดใกล้ดวงอาทิตย์ ) ผลรวมของการหมุนควงกับความเยื้องศูนย์กลางทำให้การเข้าใกล้ดวงอาทิตย์เกิดขึ้นในช่วงฤดูกาลทางดาราศาสตร์ที่ แตกต่างกัน ^{[ 5 ]}

Milankovitch ศึกษาการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่ของโลกเหล่านี้ ซึ่งเปลี่ยนแปลงปริมาณและตำแหน่งของรังสีจากดวงอาทิตย์ที่มาถึงโลก สิ่งนี้เรียกว่าแรงผลักดันจากดวงอาทิตย์ (ตัวอย่างหนึ่งของแรงผลักดันจากรังสี ) Milankovitch เน้นย้ำถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นที่ละติจูด 65° เหนือเนื่องจากมีพื้นที่ดินจำนวนมากในละติจูดนั้น มวลแผ่นดินเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิพื้นผิวได้เร็วกว่ามหาสมุทร ส่วนใหญ่เป็นเพราะการผสมแบบพาความร้อนระหว่างน้ำตื้นและน้ำลึกทำให้พื้นผิวมหาสมุทรเย็นกว่าเมื่อเทียบกับน้ำตื้น ในทำนองเดียวกันความเฉื่อยทางความร้อน ขนาดใหญ่ ของมหาสมุทรทั่วโลกทำให้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลกช้าลงเมื่อค่อยๆ ถูกขับเคลื่อนโดยปัจจัยผลักดันอื่นๆ^{[ 6 ]}

วงโคจรเป็นวงกลม ไม่มีความเยื้องศูนย์

ตัวอย่างวงโคจรที่มีความเยื้องศูนย์กลาง 0.5 วงโคจรของโลกมีความเยื้องศูนย์กลางน้อยกว่ามาก

วงโคจรของโลกมีลักษณะใกล้เคียงกับวงรีค่าความเยื้องศูนย์วัดการเบี่ยงเบนของวงรีนี้จากความเป็นวงกลม รูปทรงของวงโคจรของโลกแตกต่างกันไปตั้งแต่เกือบเป็นวงกลม (ในทางทฤษฎีค่าความเยื้องศูนย์สามารถเป็นศูนย์ได้) ไปจนถึงเป็นวงรีเล็กน้อย (ค่าความเยื้องศูนย์สูงสุดคือ 0.0679 ในช่วง 250 ล้านปีที่ผ่านมา) ^{[ 7 ]}เมื่อใช้ e = 0.0679 และ a = 1 AU: จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ≈ 140 ล้านกิโลเมตร และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด ≈ 160 ล้านกิโลเมตร โดยมีค่าความแปรปรวนประมาณ 20 ล้านกิโลเมตร ซึ่งหมายความว่าระยะห่างจากดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนแปลง 13% (และความเข้มของแสงอาทิตย์จะเปลี่ยนแปลงประมาณ 30% เนื่องมาจากกฎกำลังสองผกผัน) ซึ่งเด่นชัดกว่าการเปลี่ยนแปลงความเข้มประมาณ 3–7% ในปัจจุบันมาก

ค่าเฉลี่ย ทางเรขาคณิตหรือลอการิทึมของความเยื้องศูนย์กลางของโลกคือ 0.0019 องค์ประกอบหลักของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลา 405,000 ปี^{[ 8 ]} (การเปลี่ยนแปลงความเยื้องศูนย์กลาง ±0.012) องค์ประกอบอื่นๆ มีวัฏจักร 95,000 ปีและ 124,000 ปี^{[ 8 ]} (โดยมีช่วงเวลาการเต้น 400,000 ปี) พวกมันรวมกันอย่างหลวมๆ เป็นวัฏจักร 100,000 ปี (การเปลี่ยนแปลง −0.03 ถึง +0.02) ความเยื้องศูนย์กลางในปัจจุบันคือ 0.0167 ^{[ 8 ]}และกำลังลดลง

ความเยื้องศูนย์กลางแปรผันเป็นหลักเนื่องจากแรงดึงดูดของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ อย่างไรก็ตาม แกนกึ่งเอกของวงโคจรยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ตามทฤษฎีการรบกวนซึ่งคำนวณวิวัฒนาการของวงโคจร แกนกึ่งเอกจะไม่เปลี่ยนแปลงคาบการโคจร (ความยาวของปีดาราคติ ) ก็ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน เพราะตามกฎข้อที่สามของเคปเลอร์มันถูกกำหนดโดยแกนกึ่งเอก^{[ 9 ]}การเปลี่ยนแปลงในระยะยาวเกิดจากปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกับจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดและจุดตัดของดาวเคราะห์ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก ดาวอังคาร และดาวพฤหัสบดี^{[ 7 ]}

แกนกึ่งเอกของวงโคจรของโลกนั้นคงที่ในเชิงฟังก์ชัน ดังนั้น เมื่อวงโคจรของโลกมีความเยื้องศูนย์มากขึ้นแกนกึ่งรองก็จะสั้นลง ซึ่งจะทำให้ขนาดของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเพิ่มขึ้น^{[ 10 ]}

การเพิ่มขึ้นสัมพัทธ์ของการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ) เมื่อเทียบกับการแผ่รังสีที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด ( จุดไกล ดวงอาทิตย์ที่สุด ) นั้นมากกว่าสองเท่าของความเยื้องศูนย์กลางเล็กน้อย สำหรับความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรปัจจุบันของโลก การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่เข้ามาจะแปรผันประมาณ 6.8% ในขณะที่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์ในปัจจุบันแปรผันเพียง 3.4% (5.1 ล้านกิโลเมตร หรือ 3.2 ล้านไมล์ หรือ 0.034 หน่วยดาราศาสตร์) ^{[ 11 ]}

ปัจจุบันจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (perihelion) เกิดขึ้นประมาณวันที่ 3 มกราคม ในขณะที่จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด (aphelion) เกิดขึ้นประมาณวันที่ 4 กรกฎาคม เมื่อวงโคจรมีความเยื้องศูนย์มากที่สุด ปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ ณ จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดจะมากกว่า ณ จุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุดประมาณ 23% อย่างไรก็ตาม ความเยื้องศูนย์ของวงโคจรของโลกนั้นน้อยมาก (อย่างน้อยก็ในปัจจุบัน) ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของรังสีจากดวงอาทิตย์จึงเป็นปัจจัยเล็กน้อยในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตามฤดูกาลเมื่อเทียบกับการเอียงของแกนโลก และแม้กระทั่งเมื่อเทียบกับความง่ายในการให้ความร้อนแก่พื้นที่ขนาดใหญ่ของซีกโลกเหนือ^{[ 12 ]}

ฤดูกาลต่างๆ เป็นส่วนสี่ของวงโคจรของโลก โดยมีจุดครึ่งปีและจุดวิษุวัตเป็นจุดกำหนดกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ระบุว่าวัตถุที่โคจรจะเคลื่อนที่ไปบนพื้นที่เท่ากันในช่วงเวลาเท่ากัน ความเร็วในการโคจรจะสูงสุดในช่วงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดและต่ำสุดในช่วงไกลดวงอาทิตย์ที่สุด^{[ 14 ]}โลกใช้เวลาน้อยลงในช่วงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดและใช้เวลามากขึ้นในช่วงใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ซึ่งหมายความว่าความยาวของฤดูกาลจะแตกต่างกัน^{[ 15 ]}ปัจจุบันจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเกิดขึ้นประมาณวันที่ 3 มกราคม ดังนั้นความเร็วที่มากขึ้นของโลกจะทำให้ฤดูหนาวและฤดูใบไม้ร่วงในซีกโลกเหนือสั้นลง และฤดูร้อนและฤดูใบไม้ผลิในซีกโลกใต้สั้นลง ฤดูร้อนในซีกโลกเหนือยาวกว่าฤดูหนาว 4.66 วัน และฤดูใบไม้ผลิยาวกว่าฤดูใบไม้ร่วง 2.9 วัน^{[ 15 ]}ในซีกโลกใต้จะเป็นไปในทางตรงกันข้าม ฤดูหนาวจะยาวกว่าฤดูร้อน 4.66 วัน และฤดูใบไม้ร่วงจะยาวกว่าฤดูใบไม้ผลิ 2.9 วัน ความเยื้องศูนย์ที่มากขึ้นจะเพิ่มความแปรผันของความเร็ววงโคจรของโลก อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน วงโคจรของโลกกำลังมีความเยื้องศูนย์น้อยลง (ใกล้เคียงกับวงกลมมากขึ้น) ซึ่งจะทำให้ฤดูกาลในอนาคตอันใกล้นี้มีความยาวใกล้เคียงกันมากขึ้น^{[ 15 ]}

มุมเอียงของแกนโลกเมื่อเทียบกับระนาบวงโคจร (ความเอียงของสุริยวิถี ) เปลี่ยนแปลงระหว่าง 22.1° และ 24.5° ในรอบประมาณ 41,000 ปี มุมเอียงปัจจุบันอยู่ที่ 23.446° ซึ่งอยู่กึ่งกลางระหว่างค่าสุดขั้ว มุมเอียงนี้เคยถึงค่าสูงสุดครั้งล่าสุดในปี 8700 ก่อนคริสตกาลซึ่งสอดคล้องกับการเริ่มต้นของ ยุค โฮโลซีนซึ่งเป็นยุคทางธรณีวิทยาปัจจุบัน ขณะนี้อยู่ในช่วงขาลงของวัฏจักร และจะถึงค่าต่ำสุดประมาณปี 11800 คริสตกาล^[ 15 ^]มุมเอียงที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มแอมพลิจูดของวัฏจักรตามฤดูกาลของการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ ทำให้มีรังสีจากดวงอาทิตย์มากขึ้นในฤดู^ร้อนของแต่ละซีกโลกและน้อยลงในฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทุกที่บนพื้นผิวโลก มุมเอียงที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ทั้งหมดต่อปีในละติจูดที่สูงขึ้น และลดลงเมื่อใกล้เส้นศูนย์สูตรมากขึ้น^{[ 15 ]}

แนวโน้มปัจจุบันของการลดลงของความเอียงเพียงอย่างเดียว จะส่งเสริมให้ฤดูกาลอบอุ่นขึ้น (ฤดูหนาวอุ่นขึ้นและฤดูร้อนเย็นลง) รวมถึงแนวโน้มโดยรวมที่เย็นลงด้วย^{[ 15 ]}เนื่องจากหิมะและน้ำแข็งส่วนใหญ่ของโลกอยู่ในละติจูดสูงการลดลงของความเอียงอาจส่งเสริมให้สิ้นสุด ยุคน้ำแข็ง คั่นกลาง (และนำไปสู่สภาพอากาศที่เย็นลงโดยรวม) และเริ่มต้นยุคน้ำแข็งด้วยเหตุผลสองประการ: 1) มีปริมาณแสงอาทิตย์ในฤดูร้อนโดยรวมน้อยลง และ 2) มีปริมาณแสงอาทิตย์น้อยลงในละติจูดสูง (ซึ่งทำให้หิมะและน้ำแข็งจากฤดูหนาวที่ผ่านมาละลายน้อยลง) ^{[ 15 ]}

การเคลื่อนที่คลาดเคลื่อนของแกนหมุนของโลกเมื่อเทียบกับดาวฤกษ์คงที่ คือแนวโน้มการเคลื่อนที่ในทิศทางของแกนหมุนของโลก โดยมีคาบประมาณ 25,700 ปี การเคลื่อนที่นี้เรียกอีกอย่างว่า การเคลื่อนที่คลาดเคลื่อนของจุดวิษุวัต ซึ่งหมายความว่าในที่สุดดาวเหนือ (Polaris)จะไม่เป็นดาวเหนืออีกต่อไปการเคลื่อนที่คลาดเคลื่อนนี้เกิดจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ที่มีต่อโลกที่กำลังหมุนอยู่ โดยทั้งสองมีส่วนร่วมในปรากฏการณ์นี้อย่างเท่าเทียมกัน

ปัจจุบัน จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของโลก (perihelion) เกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกใต้ ซึ่งหมายความว่า รังสีจากดวงอาทิตย์อันเนื่องมาจากทั้งการเอียงของแกนโลกที่ทำให้ซีกโลกใต้เอียงเข้าหาดวงอาทิตย์ และระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์ จะมีค่าสูงสุดในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกใต้ และค่าต่ำสุดในช่วงฤดูหนาวของซีกโลกใต้ ผลกระทบเหล่านี้จึงเสริมกัน ทำให้ความผันแปรตามฤดูกาลของรังสีในซีกโลกใต้รุนแรงกว่า ในซีกโลกเหนือ ปัจจัยทั้งสองนี้จะมีค่าสูงสุดในช่วงเวลาตรงกันข้ามของปี กล่าวคือ ซีกโลกเหนือเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์เมื่อโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด ผลกระทบทั้งสองทำงานในทิศทางตรงกันข้าม ส่งผลให้ความผันแปรของรังสีจากดวงอาทิตย์ไม่รุนแรงมากนัก

ในอีกประมาณ 13,000 ปีข้างหน้า ขั้วโลกเหนือจะเอียงเข้าหาดวงอาทิตย์เมื่อโลกอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด (จุดเพริเฮเลียน) ทั้งการเอียงของแกนโลกและความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรจะส่งผลให้ปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้นสูงสุดในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกเหนือ การหมุนควงของแกนโลกจะส่งเสริมให้เกิดความแปรปรวนอย่างมากในปริมาณรังสีของซีกโลกเหนือและมีความแปรปรวนน้อยลงในซีกโลกใต้ เมื่อแกนโลกอยู่ในแนวที่ทำให้จุดอะเฟเลียนและจุดเพริเฮเลียนเกิดขึ้นใกล้กับวันวิษุวัต การเอียงของแกนโลกจะไม่สอดคล้องหรือขัดแย้งกับความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจร

วงรีวงโคจรเองก็หมุนวนในอวกาศอย่างไม่สม่ำเสมอ โดยหมุนครบหนึ่งรอบในเวลาประมาณ 112,000 ปี เมื่อเทียบกับดาวฤกษ์คงที่^{[ 16 ]การหมุน}วนของจุดใกล้จุดไกล^...

การเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันของจุดใกล้ดวงอาทิตย์รวมกับวัฏจักรการเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันของแกนโลก 25,700 ปี (ดูด้านบน ) ทำให้ตำแหน่งในปีที่โลกโคจรมาถึงจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดเปลี่ยนแปลงไป การเคลื่อนที่แบบพรีเซสชันของจุดใกล้ดวงอาทิตย์ทำให้ช่วงเวลานี้สั้นลงเหลือประมาณ 21,000 ปี ในปัจจุบัน ตามแหล่งข้อมูลที่ค่อนข้างเก่า (1965) ค่าเฉลี่ยในช่วง 300,000 ปีที่ผ่านมาคือ 23,000 ปี โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 20,800 ถึง 29,000 ปี^{[ 16 ]}

เมื่อทิศทางการโคจรของโลกเปลี่ยนแปลงไป ฤดูกาลแต่ละฤดูจะค่อยๆ เริ่มต้นเร็วขึ้นในแต่ละปี การเคลื่อนที่ที่ไม่สม่ำเสมอของโลก (ดูด้านบน ) จะส่งผลต่อฤดูกาลต่างๆ ตัวอย่างเช่น ฤดูหนาวจะอยู่ในส่วนที่แตกต่างกันของวงโคจร เมื่อจุดที่ไกลที่สุดและไกลที่สุดจากดวงอาทิตย์ของโลกตรงกับจุดวิษุวัต ความยาวของฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนรวมกันจะเท่ากับความยาวของฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว เมื่อจุดที่ไกลที่สุดและไกลที่สุดจากดวงอาทิตย์ตรงกับจุดอายันและอายัน ความแตกต่างของความยาวของฤดูกาลเหล่านี้จะมากที่สุด

ความเอียงของวงโคจรของโลกเคลื่อนที่ขึ้นและลงเมื่อเทียบกับวงโคจรปัจจุบัน การเคลื่อนที่สามมิตินี้เรียกว่า "การหมุนควงของระนาบสุริยวิถี" หรือ "การหมุนควงของดาวเคราะห์" ความเอียงปัจจุบันของโลกเมื่อเทียบกับระนาบที่ไม่เปลี่ยนแปลง (ระนาบที่แสดงถึงโมเมนตัมเชิงมุมของระบบสุริยะ ซึ่งก็คือระนาบวงโคจรของดาวพฤหัสบดีโดยประมาณ) คือ 1.57° Milankovitch ไม่ได้ศึกษาการหมุนควงของดาวเคราะห์ มันถูกค้นพบและวัดเมื่อไม่นานมานี้ โดยเมื่อเทียบกับวงโคจรของโลก พบว่ามีคาบประมาณ 70,000 ปี อย่างไรก็ตาม เมื่อวัดโดยไม่ขึ้นอยู่กับวงโคจรของโลก แต่เมื่อเทียบกับระนาบที่ไม่เปลี่ยนแปลง การหมุนควงจะมีคาบประมาณ 100,000 ปี คาบนี้คล้ายคลึงกับคาบความเยื้องศูนย์กลาง 100,000 ปีมาก ทั้งสองคาบตรงกับรูปแบบเหตุการณ์ยุคน้ำแข็ง 100,000 ปีอย่างใกล้เคียง^{[ 18 ]}

มีการศึกษาวัสดุที่นำมาจากโลกเพื่ออนุมานวัฏจักรของสภาพภูมิอากาศในอดีต แกนน้ำแข็งแอนตาร์กติกาประกอบด้วยฟองอากาศที่ติดอยู่ ซึ่งอัตราส่วนของไอโซโทปออกซิเจนที่แตกต่างกันนั้นเป็นตัวบ่งชี้ ที่เชื่อถือได้ สำหรับอุณหภูมิโลกในช่วงเวลาที่น้ำแข็งก่อตัวขึ้น การศึกษาข้อมูลนี้สรุปได้ว่าการตอบสนองทางภูมิอากาศที่บันทึกไว้ในแกนน้ำแข็งนั้นถูกขับเคลื่อนโดยการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ในซีกโลกเหนือตามที่เสนอโดยสมมติฐานของ Milankovitch ^{[ 19 ]}สมมติฐานทางดาราศาสตร์ที่คล้ายกันนี้ได้รับการเสนอในศตวรรษที่ 19 โดยJoseph Adhemar , James Crollและคนอื่นๆ^{[ 20 ]}

การวิเคราะห์แกนมหาสมุทรลึกและความลึกของทะเลสาบ^{[ 21 ] [ 22 ]}และบทความสำคัญโดยHays , ImbrieและShackleton ^{[ 23 ]}ให้การตรวจสอบเพิ่มเติมผ่านหลักฐานทางกายภาพ บันทึกสภาพภูมิอากาศที่บรรจุอยู่ในแกนหินขนาด 1,700 ฟุต (520 เมตร) ที่เจาะในรัฐแอริโซนาแสดงให้เห็นรูปแบบที่สอดคล้องกับความเยื้องศูนย์ของโลก และแกนที่เจาะในนิวอิงแลนด์ก็ตรงกัน โดยย้อนกลับไป 215 ล้านปี^{[ 24 ]}

จากวัฏจักรวงโคจรทั้งหมด Milankovitch เชื่อว่าความเอียงของแกนโลกมีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศมากที่สุด และส่งผลโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณแสงอาทิตย์ในฤดูร้อนในละติจูดสูงทางเหนือ ดังนั้น เขาจึงสรุปว่ายุคน้ำแข็งมีคาบเวลา 41,000 ปี^{[ 25 ] [ 26 ]}อย่างไรก็ตาม การวิจัยในภายหลัง^{[ 23 ] [ 27 ] [ 28 ]}แสดงให้เห็นว่า วัฏจักร ยุคน้ำแข็งของยุคน้ำแข็งควอเทอร์นารีในช่วงล้านปีที่ผ่านมามีคาบเวลา 100,000 ปี ซึ่งตรงกับวัฏจักรความเยื้องศูนย์กลาง มีการเสนอคำอธิบายต่างๆ สำหรับความคลาดเคลื่อนนี้ รวมถึงการปรับความถี่^{[ 29 ]}หรือปฏิกิริยาย้อนกลับต่างๆ (จากคาร์บอนไดออกไซด์หรือพลวัตของแผ่นน้ำแข็ง ) บางแบบจำลองสามารถสร้างวัฏจักร 100,000 ปีขึ้นมาใหม่ได้ อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในวงโคจรของโลกและการแกว่งภายในของระบบภูมิอากาศ^{[ 30 ] [ 31 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลไกของเรโซแนนซ์แบบสุ่มได้รับการเสนอขึ้นมาเพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์นี้^{[ 32 ] [ 33 ]}

จุง-อึน ลี จากมหาวิทยาลัยบราวน์เสนอว่าการหมุนควงของแกนโลกเปลี่ยนแปลงปริมาณพลังงานที่โลกดูดซับ เนื่องจากซีกโลกใต้มีความสามารถในการก่อตัวของน้ำแข็งทะเลได้มากกว่า ทำให้พลังงานสะท้อนออกไปจากโลกมากขึ้น นอกจากนี้ ลียังกล่าวว่า "การหมุนควงของแกนโลกจะมีผลก็ต่อเมื่อค่าความเยื้องศูนย์กลางมีขนาดใหญ่ นั่นเป็นเหตุผลที่เราเห็นอัตรา 100,000 ปีที่ชัดเจนกว่าอัตรา 21,000 ปี" ^{[ 34 ] [ 35 ]}บางคนโต้แย้งว่าระยะเวลาของบันทึกสภาพภูมิอากาศไม่เพียงพอที่จะสร้างความสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างสภาพภูมิอากาศและการเปลี่ยนแปลงของค่าความเยื้องศูนย์กลาง^{[ 36 ]}

ตั้งแต่ 1–3 ล้านปีก่อน วัฏจักรภูมิอากาศสอดคล้องกับวัฏจักร 41,000 ปีในความเอียง หลังจากหนึ่งล้านปีก่อนการเปลี่ยนแปลงช่วงกลางสมัยไพลสโตซีน (MPT) เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนไปใช้วัฏจักร 100,000 ปีที่สอดคล้องกับความเยื้องศูนย์กลางปัญหาการเปลี่ยนแปลงหมายถึงความจำเป็นในการอธิบายว่าอะไรเปลี่ยนแปลงไปเมื่อหนึ่งล้านปีก่อน^{[ 37 ]}ปัจจุบัน MPT สามารถจำลองได้ในการจำลองเชิงตัวเลขที่รวมถึงแนวโน้มการลดลงของคาร์บอนไดออกไซด์และการกำจัดดินชั้นบนที่เกิดจากธารน้ำแข็ง^{[ 38 ]}

แม้แต่บันทึกสภาพภูมิอากาศที่มีการกำหนดวันที่อย่างดีในช่วงล้านปีที่ผ่านมาก็ยังไม่ตรงกับรูปร่างของเส้นโค้งความเยื้องศูนย์ ความเยื้องศูนย์มีวัฏจักรองค์ประกอบที่ 95,000 และ 125,000 ปี อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนกล่าวว่าบันทึกไม่ได้แสดงจุดสูงสุดเหล่านี้ แต่แสดงเพียงวัฏจักรเดียวที่ 100,000 ปี^{[ 39 ]}อย่างไรก็ตาม การแยกตัวระหว่างองค์ประกอบความเยื้องศูนย์ทั้งสองนั้นถูกสังเกตอย่างน้อยหนึ่งครั้งในแกนเจาะจากหินดินดานอะลูมสแกนดิเนเวียอายุ 500 ล้านปี^{[ 40 ]}

ตัวอย่างแกนทะเลลึกแสดงให้เห็นว่าช่วงเวลาระหว่างยุคน้ำแข็งที่เรียกว่าระยะไอโซโทปทางทะเล 5เริ่มต้นเมื่อ 130,000 ปีที่แล้ว ซึ่งเร็วกว่าแรงกระตุ้นจากดวงอาทิตย์ที่สมมติฐานของ Milankovitch ทำนายไว้ถึง 10,000 ปี (เรียกอีกอย่างว่าปัญหาความเป็นเหตุเป็นผล เพราะผลเกิดขึ้นก่อนสาเหตุที่สันนิษฐานไว้) ^{[ 41 ]}

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงวงโคจรสามารถคาดการณ์ได้^{[ 42 ]}แบบจำลองใดๆ ที่เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงวงโคจรกับสภาพภูมิอากาศสามารถนำไปใช้ทำนายสภาพภูมิอากาศในอนาคตได้ โดยมีข้อควรระวังสองประการ: กลไกที่แรงผลักดันจากวงโคจรมีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศยังไม่ชัดเจน และผลกระทบที่ไม่เกี่ยวข้องกับวงโคจรก็อาจมีความสำคัญ (ตัวอย่างเช่นผลกระทบของมนุษย์ต่อสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่ ทำให้ ก๊าซเรือนกระจก เพิ่มขึ้น ส่งผลให้สภาพภูมิอากาศอบอุ่นขึ้น^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]} )

แบบจำลองวงโคจรปี 1980 ที่อ้างอิงบ่อยครั้งโดยImbrieทำนายว่า "แนวโน้มการเย็นตัวในระยะยาวที่เริ่มต้นเมื่อประมาณ 6,000 ปีก่อนจะดำเนินต่อไปอีก 23,000 ปี" ^{[ 46 ]}งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่ง^{[ 47 ]}ชี้ให้เห็นว่าการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ที่ละติจูด 65° เหนือจะถึงจุดสูงสุดที่ 460 W·m ⁻²ในอีกประมาณ 6,500 ปีข้างหน้า ก่อนที่จะลดลงกลับสู่ระดับปัจจุบัน (450 W·m ⁻² ) ^{[ 48 ]}ในอีกประมาณ 16,000 ปี วงโคจรของโลกจะมีความเยื้องศูนย์น้อยลงในอีกประมาณ 100,000 ปีข้างหน้า ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีนี้จะถูกครอบงำโดยการเปลี่ยนแปลงของความเอียง และไม่น่าจะลดลงมากพอที่จะทำให้เกิดยุคน้ำแข็งใหม่ในอีก 50,000 ปีข้างหน้า^{[ 49 ] [ 50 ]}

นับตั้งแต่ปี 1972 มีการคาดการณ์ถึงความสัมพันธ์ระหว่างการก่อตัวของชั้นสว่างและมืดสลับกันในชั้นตะกอนขั้วโลกของดาวอังคารกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากวงโคจรของดาวเคราะห์ ในปี 2002 Laska, Levard และ Mustard ได้แสดงให้เห็นว่าความสว่างของชั้นน้ำแข็ง ซึ่งเป็นฟังก์ชันของความลึก มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณแสงอาทิตย์ในฤดูร้อนที่ขั้วเหนือของดาวอังคาร คล้ายกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโบราณบนโลก พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าการหมุนควงของดาวอังคารมีคาบประมาณ 51,000 ปีการเอียงของแกนหมุนมีคาบประมาณ 120,000 ปี และความเยื้องศูนย์กลางของวงโคจรมีคาบระหว่าง 95,000 ถึง 99,000 ปี ในปี 2003 Head, Mustard, Kreslavsky, Milliken และ Marchant เสนอว่าดาวอังคารอยู่ในช่วงยุคน้ำแข็งคั่นกลางในช่วง 400,000 ปีที่ผ่านมา และอยู่ในช่วงยุคน้ำแข็งคั่นกลางระหว่าง 400,000 ถึง 2,100,000 ปีที่ผ่านมา เนื่องจากความเอียงของดาวอังคารเกิน 30° ที่ความเอียงสุดขั้วนี้ การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์จะถูกครอบงำด้วยคาบเวลาปกติของการเปลี่ยนแปลงความเอียงของดาวอังคาร^{[ 51 ] [ 52 ]}การวิเคราะห์ฟูริเยร์ขององค์ประกอบวงโคจรของดาวอังคาร แสดงให้เห็นคาบความเอียง 128,000 ปี และคาบดัชนีการหมุนควง 73,000 ปี^{[ 53 ] [ 54 ]}

ดาวอังคารไม่มีดวงจันทร์ขนาดใหญ่พอที่จะรักษาความเอียงของแกนหมุน ซึ่งแปรผันจาก 10 ถึง 70 องศา สิ่งนี้จะอธิบายการสังเกตพื้นผิวของดาวอังคารเมื่อเร็ว ๆ นี้เมื่อเทียบกับหลักฐานของสภาวะที่แตกต่างกันในอดีต เช่น ขอบเขตของขั้วโลก^{[ 55 ] [ 56 ]}

ไททันดวงจันทร์ของดาวเสาร์มีวัฏจักรประมาณ 60,000 ปี ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของทะเลสาบมีเทน ได้ ^{[ 57 ]}ไทรทันดวงจันทร์ของดาวเนปจูนมีการเปลี่ยนแปลงคล้ายกับไททัน ซึ่งอาจทำให้ แหล่งสะสม ไนโตรเจน แข็ง เคลื่อนที่ไปตามช่วงเวลาที่ยาวนาน^{[ 58 ]}

นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษาความเอียงของแกนหมุนที่รุนแรงได้สรุปว่า ความเอียงของแกนหมุนที่สูงอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรุนแรง และถึงแม้ว่าสิ่งนั้นอาจจะไม่ทำให้ดาวเคราะห์นั้นไม่สามารถอยู่อาศัยได้ แต่มันก็อาจก่อให้เกิดความยากลำบากสำหรับสิ่งมีชีวิตบนบกในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ดังกล่าวจะยังคงเอื้อต่อการพัฒนาสิ่งมีชีวิตทั้งแบบง่ายและแบบซับซ้อน^{[ 59 ]}แม้ว่าความเอียงของแกนหมุนที่พวกเขาศึกษาจะรุนแรงกว่าที่โลกเคยประสบมา แต่ก็มีสถานการณ์ในอีก 1.5 ถึง 4.5 พันล้านปีข้างหน้า เมื่อผลกระทบในการรักษาเสถียรภาพของดวงจันทร์ลดลง ความเอียงของแกนหมุนอาจออกจากช่วงปัจจุบันและขั้วโลกอาจชี้ตรงไปยังดวงอาทิตย์ในที่สุด^{[ 60 ]}

• เหตุการณ์รอยต่อยุคซีโนมาเนียน-ทูโรเนียน § วัฏจักรมิลานโควิช
• มหาทวีป § วัฏจักรมิลานโควิช

สื่อที่เกี่ยวข้องกับวงจร Milankovitchใน Wikimedia Commons

วงจร Milankovitchที่ Wikibooks

• Campisano, CJ (2012) วัฏจักร Milankovitch การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโบราณ และวิวัฒนาการของมนุษย์ Nature Education Knowledge 4(3):5
• ยุคน้ำแข็ง – วัฏจักรของมิลานโควิช – ช่องเนชั่นแนล จีโอกราฟิก
• วงดนตรี Milankovitch , การบรรยายในหอจดหมายเหตุทางธรณีฟิสิกส์ของอเมริกา