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El nombre de Milutin Milankovic, el matemático que los describió por primera vez, los Ciclos de Milankovic son variaciones lentas en la rotación e inclinación de la Tierra. Estos ciclos incluyen cambios en la forma de la órbita de la Tierra, así como en el ángulo y la dirección del eje sobre el que gira la Tierra. Estas variaciones ocurren lenta y regularmente, causando ciclos de cambio en la cantidad de radiación solar (calor) que llega a la Tierra. Los científicos creen que estos ciclos pueden afectar los patrones climáticos a largo plazo o el clima.
Excentricidad
La excentricidad mide las desviaciones en la órbita elíptica (alargada) de la Tierra de una órbita circular simétrica. Si la excentricidad es cero, una órbita es circular. A medida que una órbita se vuelve más elíptica, su excentricidad se acerca a una. Las dos distancias más importantes entre la Tierra y el sol se describen como perihelio, o el punto en la órbita de la Tierra cuando está más cerca del sol, y el afelio, o cuando está más lejos. La diferencia entre estas distancias se llama excentricidad. La excentricidad de la Tierra varía de 0,0005 a 0,06, y cuanto mayor es este número, más radiación solar llega a la superficie de la Tierra. Los ciclos de excentricidad duran entre 90,000 y 100,000 años.
Oblicuidad
El ángulo del eje de la Tierra se conoce como su oblicuidad. Si la oblicuidad de la Tierra fuera igual a cero (sin inclinación), la Tierra no tendría estaciones porque no ocurriría variación en la temperatura. Durante el invierno, el hemisferio norte (donde se encuentra la mayor parte de la masa terrestre de la Tierra) se inclina lejos del sol, recibiendo radiación solar en más de un ángulo. Esto da como resultado temperaturas más frías y cambios de temperatura más extremos. Durante el verano, la masa de tierra se inclina hacia el sol, lo que resulta en temperaturas más cálidas y cambios menos extremos. Los ciclos de oblicuidad duran 40,000 años y la inclinación en sí varía de 22 a 24.5 grados.
Precesión
La precesión describe la leve oscilación en el eje de la Tierra causada por la luna y otros planetas del sistema solar. Los ciclos de precesión cambian los tiempos de perihelio y afelio, causando aumentos y disminuciones en el contraste estacional. Cuando un hemisferio está orientado hacia el sol en el perihelio, se producen diferencias extremas en las estaciones, y este patrón se invierte en el hemisferio opuesto. El eje de la Tierra se tambalea en ciclos que duran 26,000 años.
Clima
Los efectos combinados de los ciclos de excentricidad, oblicuidad y precesión causan cambios en los patrones climáticos en la Tierra. La Tierra está a 5 millones de kilómetros (3 millones de millas) más lejos del sol en el afelio que en el perihelio. Actualmente, el verano en el hemisferio norte ocurre cerca del afelio, por lo que las diferencias de temperatura son menos extremas y el clima es templado. Hace dieciséis mil años, el invierno ocurrió en el hemisferio norte en el afelio, y hubo diferencias extremas de temperatura. Los científicos creen que estas diferencias pueden explicar el movimiento de los glaciares a medida que avanzan y retroceden repetidamente en los continentes, lo que afecta los ciclos climáticos a largo plazo de la Tierra.