在讨论解轨道调谐之前，我们需要对轨道调谐参数和古气候指标的变化机制都要进行深入理解。首先最为重要的古气候参数无疑是δ¹⁸O与δ¹³C。

深海δ¹⁸O主要受到陆地上的冰盖演化（相关的是海平面升降）以及深海温度的变化控制。整个新生代以来，δ¹⁸O增加了大约5.4‰。其中多一半的变化（3.1‰）是由降温主导。南极冰盖（~1.2‰）和北半球冰盖（~1.1‰）的贡献基本相当。全球变冷，冰盖增生，把轻的¹⁶O固定在冰盖里，所以海洋的δ¹⁸O就会偏正。

关于轨道调谐，之前的章节已经概略地讲述了原理。在此，我们再稍加详细地讨论下。

理论上讲，天体运动轨迹和运动状态具有周期性，至少在一段时间内稳定的。具体到地球而言，有三种周期最为重要。第一种是地球绕太阳公转的轨道形状（Eccentricuty，100和400 kyr）。这种轨道有时偏圆，有时偏椭球。但是这种变化对地球接收的直接日照量很小，按照道理，不应该对地球气候产生重大影响。可是，事实并非如此，尤其是在冰球形成之前的温室地球期间，400kyr的周期对全球碳库循环有深远影响。这种影响显然不是瞬时的，而是通过400kyr的积累，积少成多，最终呈现很大的影响。这个道理和共振非常相似。只要频率发生共振，每次施加的力量不用很大，但是时间一项，效果就出来了。所以，在大桥上的行军队伍，不能够整齐划一地正步走，怕发生共振现象把大桥振塌。

在这个周期之下是40kyr的地轴倾斜度（Obliquity）周期。地球的赤道面与黄道面有夹角，这个夹角并不是一个固定的值，而是在22.1和22.5°之间摆动，周期是40kyr。这就造成一种现象，就是地轴指向的北极星并不是固定的。

也正是由于地轴的倾斜，造成照在地球南北半球的热量分布就会不均匀。如果地轴垂直于黄道面，也就是黄赤夹角为0°，那么南北半球就是对称的，阳光会均匀地洒在两个半球，这个时候就不会出现明显的季节变化。相反，如果这个夹角开始增大，南北两半球接收的太阳热量就会不同，季节差异开始凸显。如果地轴完全平行于黄道面，就可能造成了另外一个极端，就是北半球永远是背着太阳，成为永久冬天，而南半球一直对这太阳，成为永久夏天。可见，地轴的倾斜度对南北两半球的季节差（seasonal contrast）造成很大的影响。同时对两个半球接收的太阳日超量也造成影响。黄赤交角越大，造成的季节差越大，也就是冬天更冷，夏天更热。而黄赤交角变小时，冬季变得暖些，而夏天变得冷些，这种情况有利于高纬冬天结的冰在夏天还可以部分保存，如果条件合适，这种情况如果持续下去，会在高纬地区逐渐增加冰量，最终导致大面积高纬度冰盖的生成。

黄赤交角在22.1和22.5°之间摆动时，由于赤道及低纬度地区一直可以充分地对着太阳，所以这个40kyr的周期对低纬度地区影响就很小。我们可以直观地感觉到，在赤道地区，一年四季都是热的。而北方则不同，四季风景变换。我个人对中国南方的气候还是很欣赏的，尤其是在冬季，不用穿厚厚的羽绒服，既方便又舒展，就是无法体验40kyr的周期变化。

比40kyr周期还小的是地球自转轴的进动周期。提起进动，好像有点陌生。但是，如果提到陀螺的摇头摆尾，大家就能想出来这种运动方式。正是由于这种进动，使得地球自转轴朝太阳的方向一直在变动，周期是23kyr和19kyr。合在一起成为一个21kyr的周期。这个周期使得南北半球接收日照量更加不一致，而且会使得一个半球的季节差增大，同时另外一个季节差减小。这种影响对低纬度影响最大，随着维度增加而减小。所以，在古气候学中，把21kyr周期变化的信号归结为低纬信号。在实际研究中，我们也确实看到，在赤道附近的气候信息主要以21kyr的周期为主。

北极冰盖确实也受到21kyr的周期调谐，这存在着两种机制。第一种就是高纬度日照量在21kyr周期直接调控冰盖演化。另外一种就是低纬热量传递到高纬，进而对冰盖产生影响。

在大西洋，间冰期的时候，NADW发育，而在冰期时候，反而停止。所以，NADW的启动，可以把低纬的热量带到高纬，有利于冰盖减少。在太平洋地区，东西两个边界具有不同的边界流。在太平洋西面，黑潮可以直接把热量带到中纬地区。在太平洋东面，沿着加利福尼亚边上有一条从南向北的加利福尼亚沿岸逆流。它也可以有效地把热量带到中高维，对北美冰盖的消融起到重要作用。这种模式，可以称之为低纬度驱动。

要想解决高纬和低纬驱动，信号相位问题就变得很突出。看看到底哪个信号在前，哪个信号在后。

这些相对短的周期还展现了更长的周期变化特征，比如400kyr的Eccentricity周期，1.25Myr的Obliquity周期。

在始新世晚期，南极冰盖可能只是薄薄的一层，这种模式对40kyr的Obliquity高纬度驱动最为明显。相反，对于温室地球时期，比如早始新世，南极完全没有冰盖的情况下，Obliquity就无法有效地驱动气候，从而这个信号就比较弱。

之前，我们也提供了另外一种Obliquity的驱动机制，就是如果高纬度冻土带较为发育发的时候，Obliquity刚好驱动冻土带中的碳循环，于是在100kyr和400kyr Eccentricity周期上叠加一个明显的40kyr周期。

在34Ma的EOT，由于南极冰盖的发育，造成EOT前后对应着不同的气候模式。在EOT之前，冰盖较小，400kyr碳循环信息非常发育，而且400kyr信息可以有效地穿越EOT，并在EOT之后一直存在，因为它和冰盖没啥关系。可是，40kyr和21kyr信息则不同，有了冰盖之后，这两个信号就会驱动南极冰盖，从而造成了EOT之后，周期信息更为丰富的效果。

MPT前后，气候信号从40kyr为主导变为100kyr为主导。这显然和南北极冰盖量的增加和对比有关。在MPT之后，40kyr信息变弱，极有可能说明南北两半球冰盖的增长与消融量作用刚好成对抵消，对海平面升降影响也当然抵消。

在不同的背景温度下，系统对温度的响应也并不一致。比如，温度低于零度很多时，幅度较小的温度变化对冰量影响就不大。但是在零度之下附近，冰量对降温就不敏感，但是对升温就很敏感。这就造成了我们观测的信号就并不是完整的信号，而是低温被截断（Truncated） 的信号。如果21kyr的Precession信号被截断，就可能产生100kyr的假信号。

21kyr的Precession信号在地位地区最为明显。中美地峡合拢后，该地区的水文状况发生重大改变，ITCZ的位置也因此而改变，这就造成该区局部的21kyr信息增强的现象。这个现象在南亚地区也可能会出现，因为印尼贯穿流的增强与削弱，21kyr信息的强弱有可能随之而发生局部改变。

在轨道调谐中，通过模型模拟研究，科学家发现如果只考虑温度的变化，并不能产生调谐效果。而当加入碳循环（有机碳和无机碳）后，效果显著，可以模拟出我们想要的周期信号。其中的影响包括碳埋藏和海洋酸度变化及其相关的CaCO₃沉积保存与溶解。