Prende il nome da Milutin Milankovic, il matematico che li ha descritti per la prima volta, i Cicli Milankovic sono variazioni lente della rotazione e dell'inclinazione della Terra. Questi cicli includono cambiamenti nella forma dell'orbita terrestre, nonché l'angolo e la direzione dell'asse su cui ruota la Terra. Queste variazioni avvengono lentamente e regolarmente, causando cicli di cambiamento nella quantità di radiazione solare (calore) che raggiunge la Terra. Gli scienziati ritengono che questi cicli possano influire sui modelli climatici a lungo termine o sul clima.
Eccentricità
L'eccentricità misura deviazioni dell'orbita ellittica (allungata) della Terra da un'orbita circolare simmetrica. Se l'eccentricità è zero, un'orbita è circolare. Come un'orbita diventa più ellittica, la sua eccentricità si avvicina a uno. Le due distanze più importanti tra la Terra e il sole sono descritte come perielio, o il punto nell'orbita terrestre quando è più vicino al sole, e l'afelio, o quando è il più lontano. La differenza tra queste distanze è chiamata eccentricità. L'eccentricità della Terra varia da 0,0005 a 0,06, e più grande è questo numero, più la radiazione solare raggiunge la superficie della Terra. I cicli di eccentricità durano tra 90.000 e 100.000 anni.
Obliquity
L'angolo dell'asse terrestre viene definito come la sua obliquità. Se l'obliquità della Terra fosse pari a zero (nessuna inclinazione), la Terra non avrebbe avuto stagioni perché non si sarebbero verificate variazioni di temperatura. Durante l'inverno, l'emisfero settentrionale (dove si trova la maggior parte della massa terrestre) è inclinato lontano dal sole, ricevendo la radiazione solare più di un angolo. Ciò si traduce in temperature più fredde e cambiamenti di temperatura più estremi. Durante l'estate, la massa continentale è inclinata verso il sole, con conseguente temperature più calde e cambiamenti meno estremi. I cicli di obliquità durano 40.000 anni e l'inclinazione varia da 22 a 24,5 gradi.
Precessione
La precessione descrive la leggera oscillazione dell'asse terrestre causata dalla luna e da altri pianeti nel solare sistema. I cicli di precessione modificano i tempi del perielio e dell'afelio, causando aumenti e diminuzioni del contrasto stagionale. Quando un emisfero è orientato verso il sole al perielio, si verificano estreme differenze nelle stagioni e questo schema si inverte nell'emisfero opposto. L'asse della Terra oscilla in cicli che durano 26.000 anni.
Clima
Gli effetti combinati dei cicli di eccentricità, obliquità e precessione causano cambiamenti nei modelli meteorologici sulla Terra. La Terra è 5 milioni di chilometri (3 milioni di miglia) più lontana dal sole all'afelio che al perielio. Attualmente, l'estate nell'emisfero settentrionale si verifica vicino all'afelio, quindi le differenze di temperatura sono meno estreme e il clima è mite. Sedici mila anni fa, l'inverno si è verificato nell'emisfero nord all'afelio e c'erano differenze estreme di temperatura. Gli scienziati ritengono che queste differenze possano spiegare il movimento dei ghiacciai mentre avanzano e si ritirano ripetutamente attraverso i continenti, influenzando i cicli climatici a lungo termine della Terra.
