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在过去20多年中，人们获得了越来越多的古气候记录载体，分析这些数据表明更新世古气候具有100ka、41ka和23ka周期，天文气候学将它们和地球轨道的天文因素即岁差、黄赤交角和偏心率变化联系起来，并成功的解释了一些主要特征，但是仍然存在着一些问题，如太阳辐射变化是否导致了冰期循环的100ka周期的形成。
为了研究第四纪晚更新世(约100万年前到2万年前)古气候的周期变化以及在轨道尺度上气候系统对太阳辐射的响应，本文发展了适合于非线性非平稳数据的分析方法——经验模态分解(EMD)，对包括太阳辐射、深海沉积物氧同位素和GR曲线等古气候记录进行了分析，进而重新认识地球轨道周期变化影响下的太阳辐射的气候意义。
首先将经验模态分解方法首次应用于过去100万年65°N夏至太阳辐射变化，再重现岁差波段信号(23ka和19ka)和黄赤交角波段信号(41ka)的同时，揭示了岁差波段信号的包络线则是偏心率的100ka周期信号，后者对岁差波段信号起着调幅作用。用包络线表示相对强度，比较分析表明，太阳辐射中偏心率的影响是相当大的，而不是先前认为的不到1％的影响，至少它是和太阳辐射的黄赤交角，岁差波段的信号是可以相比拟的，从而对冰期循环100ka周期的太阳辐射的影响重新进行思考。
其次，首次对反应古气候变化的Specmap的氧同位素曲线进行EMD分解，得到了100ka，41ka和23ka周期的信号，并指出在快速消冰期它们具有锁相特征。通过在不同尺度上的滞后匹配，在23ka和41ka准周期波段上，气候系统对于太阳辐射响应的滞后大约为该周期的1/5-1/4，而23ka的响应时间相对稳定，41ka的响应时间在400kaBp以前相对较短，在最近的400kaBp的响应时间相对稍长；在100ka准周期波段上，响应滞后相对于100ka周期的尺度几乎可以忽略。通过高分辨率的lomb谱分析发现Specmap的41ka波段信号具有明显的多谱峰结构，这种宽频带的信号可能是由于和其它过程的非线性相互作用而形成。
最后，通过研究太阳辐射的分布，发现其纬向梯度也具有41ka的周期，在目前的气候记录中，这种纬向差异的周期变化和高纬地区的黄赤交角变化导致的41ka周期是不可分离的，但是纬向辐射梯度的41ka的周期变化而导致的纬向输送的变化在第四纪尺度上的气候效应是不可忽视的。