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最初に数学者を説明した数学者ミルティン・ミランコビッチにちなんで名付けられたミランコビッチ周期は、地球の回転と傾きのゆっくりした変化です。これらのサイクルには、地球の軌道の形状の変化、および地球が回転する軸の角度と方向の変化が含まれます。これらの変動はゆっくりと定期的に発生し、地球に到達する太陽放射（熱）の量に変化のサイクルを引き起こします。科学者は、これらのサイクルが長期的な気象パターンまたは気候に影響を与える可能性があると考えています。
偏心
離心率は、対称の円形軌道からの地球の楕円形（細長い）軌道の偏差を測定します。離心率がゼロの場合、軌道は円形です。軌道が楕円形になると、その離心率は1に近づきます。地球と太陽の間の2つの最も重要な距離は、近日点、または太陽に最も近いときと遠日点、または最も遠いときの地球軌道上の点と呼ばれます。これらの距離の違いは、偏心と呼ばれます。地球の離心率は0.0005から0.06の間で変化し、この数値が大きいほど、より多くの太陽放射が地球の表面に到達します。偏芯サイクルは90,000〜100,000年続きます。
傾斜
地球の軸の角度は、その傾斜角と呼ばれます。地球の傾斜がゼロに等しい場合（傾斜がまったくない場合）、温度の変動が発生しないため、地球には季節がありません。冬の間、北半球（地球の陸地の大部分が存在する）は太陽から離れて傾斜し、より多くの角度で太陽放射を受けます。これにより、温度が低くなり、温度が極端に変化します。夏の間、陸地は太陽に向かって傾くため、気温が上がり、極端な変化が少なくなります。傾斜のサイクルは4万年続き、傾斜自体は22度から24.5度まで変化します。
歳差運動
歳差運動は、月や太陽系の他の惑星によって引き起こされる地球軸のわずかなぐらつきを表します。歳差運動サイクルは近日点と遠日点の時間を変化させ、季節コントラストの増減を引き起こします。半球が近日点で太陽の方を向いている場合、季節の極端な違いが生じ、このパターンは反対側の半球で逆転します。地球の軸は26,000年続くサイクルでぐらつきます。
気候
離心率、傾斜角、歳差運動のサイクルの複合効果は、地球の気象パターンに変化を引き起こします。地球は、近日点よりも遠日点で太陽から500万キロメートル（300万マイル）離れています。現在、北半球の夏は遠日点近くで発生するため、気温の差はそれほど大きくなく、気候は穏やかです。 1万6千年前、冬は北半球の遠日点で発生し、気温には極端な違いがありました。科学者たちは、これらの違いが大陸を越えて繰り返し前進および後退する際の氷河の動きを説明し、地球の長期的な気候サイクルに影響を与えると考えています。