一、冰期旋回的研究历史
冰川只大规模出现在今天地球的南极和格陵兰岛，并零星分布在高海拔地区。但在18世纪，欧洲地质学家们通过对阿尔卑斯山脉中巨石（实为冰川漂砾）的观察，提出欧洲冰川曾经分布得更广。这一派观点被瑞士学者LouisAgassiz（后移居美国并在哈佛大学执教）采纳集成，并在19世纪30年代提出：
地球历史上曾经出现过大范围的冰川扩张事件。
这就是我们今天所熟知的冰河时期（IceAge）。地质学家随后发现，冰河时期在历史上可能不止存在一次，并按照德国南部河流的名称将四次冰期命名为Günz（恭兹）、Mindel（明德）、Riss（里斯）和Würm（玉木）。
但从定性描述冰期的出现到定量刻画冰期出现的规律之间相隔了多年。年前后，塞尔维亚数学家米兰科维奇（MilutinMilankovi?）发表了一系列文章[1]，提出决定地球是否进入冰期的关键参数是北纬65度地区的夏季太阳辐射量。这便是我们今天所熟知的米兰科维奇冰期旋回理论，它基于三点思考：
1.大部分适合冰川发育的陆地集中于北半球；
2.冰川出现在高纬的寒冷地区；
3.冬季降雪会导致冰川体积增大，因此关键在于夏季温度是否能高到融化降雪。
当然，需要说明的是米兰科维奇并非第一个提出轨道理论的学者。例如苏格兰物理学家JamesCroll在参考了Joseph-AlphonseAdhémar的观点后，于年提出冰期应当出现在北半球冬季处于远日点之时[2]。只不过彼时缺乏验证这些理论的地质记录，这导致不论是米兰科维奇还是Croll（抑或是更早的学者）的观点都只能被称之为是假说。米兰科维奇的理论就并未受到他同时期科学家的认可。
图1JamesCroll（左）与MilutinMilankovi?（右）
科学的发展往往不是线性的。对于冰期理论而言，突破点出现在20世纪60年代末开展的深海钻探计划（DeepSeaDrillingProgram），也即现代大洋钻探的前身。与此同时，科学家们还发现了能够指代冰期旋回的指标，古海洋学家成功观测到了冰川前进和后退在海洋中留下的化学痕迹，恰好能与米兰科维奇20多年前预测的周期对应。
这一发现重燃了人们对米兰科维奇理论的热情，今天米兰科维奇的知名度也远高于Croll和Adhémar等学者。但可惜的是米兰科维奇本人未能看到这一天，他在年去世，因此今天人们对于米兰科维奇的赞誉都是追授的。
二、米兰科维奇理论面临的问题
米兰科维奇冰期旋回理论预测了三组重要的周期：2万年左右的岁差（地球自转轴的指向）、4万年左右的斜率（地球自转轴与黄道平面的夹角）、10万年左右的偏心率（地球绕太阳公转轨道的形状）。时间更长的周期对于多万年以来的第四纪冰期-间冰期旋回影响有限。科学家在深海沉积物中提取出有孔虫，它们的碳酸盐壳体记录了当时海洋的化学组成，从这些有孔虫壳体的同位素中，岁差、斜率、偏心率的周期清晰可见[3]。
图万年来深海沉积物中底栖有孔虫壳体氧同位素记录[3]及其小波分析的结果。小波分析由Acycle软件（2.6版本）完成
但很快米兰科维奇理论就面临了三个挑战：首先，万年以前冰期周期为4万年，虽然可以与斜率周期很好地对应，但是太阳辐射中非常强的岁差周期却未在冰期旋回中显现。其次，80万年以来的冰期旋回主导周期是10万年，但偏心率周期在北半球高纬夏季太阳辐射中其实非常弱。最后，在80至万年之间的中更新世，冰期旋回的周期出现了变化，但同期太阳辐射和地球的轨道周期并无显著变化。
这三个问题分别被称为“4万年周期问题”“10万年周期问题”“中更新世转型事件”，至今都未得到圆满解决。
在这三个问题当中，“4万年周期问题”相对而言受到的