代理數(shù)據(jù) - 在珊瑚，花粉，樹木和沉積物等不太可能的地方發(fā)現(xiàn)的地球氣候的間接記錄 - 顯示大約從大約一百萬年前開始，大約每100萬年就會發(fā)生一次有趣的振蕩。全球冰量、海平面、二氧化碳濃度和地表溫度的強(qiáng)烈變化表明，向冰川期的漫長而緩慢的過渡周期，以及突然切換到溫暖而短暫的間冰期的周期。

米盧廷·米蘭科維奇(Milutin Milankovitch)假設(shè)這些周期的時(shí)間是由地球的軌道參數(shù)控制的，包括地球圍繞太陽的路徑形狀和行星的傾斜度。稍微近一點(diǎn)的軌道或更傾斜的行星可能會造成太陽輻射的小幅增加和反饋回路，從而導(dǎo)致氣候變化的巨大變化。這個(gè)想法表明，氣候可能存在一些可預(yù)測性，這是一個(gè)眾所周知的復(fù)雜系統(tǒng)。

在那不勒斯帕特諾佩大學(xué)的斯特凡諾·皮耶里尼(Stefano Pierini)在《混沌》雜志上提出了一種新的范式來簡化米蘭科維奇猜想的驗(yàn)證。

“這項(xiàng)研究背后的主要動機(jī)是希望以簡單，優(yōu)雅和直觀的方式表征和說明米蘭科維奇假說，”皮耶里尼說。

許多模型表明米蘭科維奇是正確的;然而，這些方法通常是詳細(xì)的和具體的研究。它們結(jié)合了氣候反饋回路 - 例如，增加的冰蓋將更多的輻射反射回太空，導(dǎo)致進(jìn)一步冷卻和更多的冰蓋 - 作為閾值交叉規(guī)則。這意味著氣候的突然跳躍只有在參數(shù)達(dá)到給定的臨界點(diǎn)時(shí)才會發(fā)生。

皮耶里尼的“確定性激發(fā)范式”結(jié)合了弛豫振蕩和興奮性的物理概念，以更通用的方式將地球的軌道參數(shù)和冰川周期聯(lián)系起來。松弛振蕩部分描述了氣候在受到干擾后如何緩慢恢復(fù)到原始冰川狀態(tài)。此時(shí)，模型的興奮性部分捕獲外部軌道變化并觸發(fā)下一個(gè)冰川周期。

通過使用他自己的閾值交叉規(guī)則并采用經(jīng)典的能量平衡模型，Pierini獲得了最近冰川周期的正確和可靠的時(shí)間。

“在目前的基本公式中應(yīng)用確定性激勵范式可以解釋最后四個(gè)冰川終止的時(shí)間，”他說。“將同樣的分析擴(kuò)展到整個(gè)更新世將是未來調(diào)查的主題。

Pierini認(rèn)為，類似的方法可以用于非線性科學(xué)的其他領(lǐng)域，并與其他氣候現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)。