ทฤษฎีมิแลนโควิทช์ [Milankovitch Theory]
ได้พยายามอธิบายการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศโลกในระยะยาวว่า เกิดจากปรากฏการณ์ 3 เรื่อง คือ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ องศาของแกนโลก และการส่ายไปมาของแกนหมุนของโลก ซึ่งทั้งสามปรากฏการณ์นี้เป็นวัฎจักรธรรมชาติ ที่เกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาต่างกัน
วัฎจักรแรกคือ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ (Earth’s eccentricity) ซึ่งเป็นวัฎจัการที่ใช้เวลานานที่สุด โดยวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์ ที่เป็นวงรีนั้น จะมีการเปลี่ยนแปลงทุก 100,000 ปี เมื่อวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรีมากที่สุด ในช่วงนั้นโลกก็จะทั้งอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากที่สุด และห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุดด้วย ในช่วงดังกล่าว ความเข้มข้นของรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกในแต่ละช่วงฤดูกาลของปีก็จะแตกต่างกันอย่างมาก ในช่วงปัจจุบันนี้ วงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ไม่ได้เป็นรูปวงรีมากนัก ทำให้ความแตกต่างของรังสีดวงอาทิรย์ที่ส่องมาถึงผิวโลกในช่วงเดือนมกราคมแตกต่างจากรังสีที่ส่องมาในช่วงเดือนกรกฎาคม เพียงแค่ 6% เท่านั้น แต่ในช่วงที่วงโคจรเป็นรูปวงรีมากๆ ความแตกต่างของรังสีในช่วงต้นปีและกลางปีอาจมากถึง 20-30% เลยทีเดียว การเปลี่ยนแปลงของรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกนี้มีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศบนโลก
วัฎจักรที่สองจะใช้เวลาราว 41,000 ต่อรอบ ซึ่งวัฎจักรนี้เกี่ยวข้องกับแกนของโลก (axial tilt) ที่มีมุมเอียงที่ต่างกันไป ในช่วงต่างๆ มุมเอียงของแกนโลกจะอยู่ราว 22.1 – 24.5 องศา ซึ่งทำให้มีผลต่อบริเวณพื้นผิวบนโลกที่รังสีจากดวงอาทิตย์อาจตกกระทบแตกต่างกันออกไปเมื่อแกนโลกเปลี่ยนองศาไป ในปัจจุบันแกนโลกเอียงอยู่ในช่วงกลางๆ ของมุมเอียง คือประมาณ 23.44 องศา
ส่วนวัฎจักรที่สาม ซึ่งเป็นวัฎจักรที่สั้นที่สุดคือใช้เวลาราว 26,000 ปีต่อรอบ ซึ่งวัฎจักรนี้จะสัมพันธ์กับการส่ายไปมาของแกนโลก (precession) โดยในช่วงหนึ่งของวัฎจักรแกนโลกจะชี้ไปที่ดาวเหนือและแกนโลกจะค่อยๆ ย้ายไปชี้ที่ดาว Vega การส่ายของแกนโลกนี้มีผลต่อความรุนแรงของฤดูกาล กล่าวคือเมื่อแกนโลกทางเหนือชี้ตรงไปที่ดาว Vega ฤดูหนาวก็จะหนาวเย็นเป็นพิเศษ ในขณะที่ฤดูร้อนก็จะร้อนมากขึ้นเป็นพิเศษด้วย
การเปลี่ยนแปลงทั้งสามลักษณะของวงโคจรโลก แกนองศา และการส่ายของแกนโลก ทำให้ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังโลกเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศของโลกโดยรวม
