在地球气候演化的漫长地质历史进程中,不同时间尺度和不同时期的气候特征及其驱动力是不相同的。在十、百年时间尺度上,太阳活动、火山活动及人类活动可能是气候变化的主要影响因子,但对更长时间尺度的气候变化,则必须充分考虑地球轨道参数变化的影响。　　 中国黄土一古土壤序列基本连续地记录了2.6M.a以来古气候变化的历史,对研究东亚季风演变、亚洲干旱区演化等问题有重要意义,是与深海沉积物和极地冰芯并驾齐驱的研究全球变化的三部自然档案之一。应用新方法——经验模态分解(EMD)在不同时间尺度上对北半球黄土,树轮及石笋等材料重建的气候演变信号进行分析,探讨东亚冬、夏季风在相位和幅度上的演变特征,发现一些有意义的现象,在相位和幅度上的波动差异机制有待进一步研究,验证了米兰科维奇的“轨道假说”,100ka的周期问题。　　 利用EMD运算软件,对中国黄土高原灵台、赵家川黄土剖面0～1MaB.P.粒度时间序列进行分解,1MaB.P.以来东亚冬季风的波动存在561ka、302ka、179ka、100ka、40ka、20ka、8.2ka和3.9ka周期,其中以100ka、40ka、20ka为主周期,100ka尺度的气候振荡是1MaB.P.以来东亚夏季风波动的主要周期。3.6MaB.P.以来黄土高原风尘通量的波动以100ka、53ka和27ka为主周期,反映了地球轨道要素变化引起的地球接受太阳辐射量变化对东亚季风环流的改变和亚洲内陆干旱化的重要影响。黄土所记录的东亚季风变迁和亚洲内陆干旱化主要受控于太阳辐射、全球冰量变化以及下垫面因素(青藏高原隆升),各种驱动力机制如何引起东亚冬夏季风演化和亚洲内陆干旱化,有待更深层次的研究。　　 在EMD分析的基础上,多尺度、多分辨地探讨北半球气候变化在不同时间尺度上对太阳辐射活动响应的机制,探讨北半球未来几十年气温的自然波动下降趋势,北半球2000年重建气温通过EMD分解出的准11年,准21年,准43年,准86年,准247年,准914年这些平均周期基本对应了太阳活动的11年、22年、世纪周期,双世纪周期和千年周期,说明了北半球气温不只是在数百年尺度上受太阳活动的驱动,在数十年尺度上也受到太阳活动的影响。这些分量不仅包含了气候系统外在强迫的周期变化,还包含了气候系统的非线性反馈作用。气候变暖是当前众多科学家和政府官员的共识,但是IMF6、IMF7、IMF8分量都指出未来的气候将由暖期转向冷期,而这些分量的权重之和是大于50％的,气温的自然波动可能减低因人类活动而导致的全球气候变暖效应。　　 近100多年来,PDO处于冷、暖位相的主要时期,即1898～1924年及1946～1976年PDO处于冷位相:而1925～1945年及1977～1998年PDO处于暖位相。研究表明,PDO在冷位相时期也是8.5级地震高发期,海洋巨震将深海冷水翻到表面,吸收二氧化碳,减弱温室效应,是气候变冷的放大器,在20-60年尺度上来看,PDO在21世纪初处于冷位相,进入寒冷多震时期。