En enkel regel kan exakt förutsäga när jordens klimat värms ur en istid, enligt ny forskning som leds av UCL.

I en ny studie som publicerades idag i Natur , forskare från UCL (University College London), University of Cambridge och University of Louvain har kombinerat befintliga idéer för att lösa problemet med vilka solenergitoppar under de senaste 2,6 miljoner åren ledde till att ismassorna smälte och början på en varm period.

Under detta intervall, Jordens klimat har växlat mellan kalla (glaciala) och varma (interglaciala) perioder. I de kalla tiderna, inlandsisar avancerade över stora delar av Nordamerika och norra Europa. I de varma perioderna som idag, inlandsisen drog sig helt tillbaka.

Det har länge insetts att dessa cykler gick i takt med astronomiska förändringar i jordens bana runt solen och i dess axels lutning, som förändrar mängden tillgänglig solenergi för att smälta is på höga nordliga breddgrader på sommaren.

Dock, av de 110 inkommande solenergitopparna (ungefär var 21:e, 000 år) ledde endast 50 till fullständig smältning av isskivorna. Att hitta ett sätt att översätta de astronomiska förändringarna till sekvensen av mellanglacialer har tidigare visat sig gäckande.

Professor Chronis Tzedakis (UCL Geography) sa:"Grundtanken är att det finns en tröskel för mängden energi som når höga nordliga breddgrader på sommaren. Över den tröskeln, isen drar sig helt tillbaka och vi går in i en mellanglacial. "

Från 2,6 till 1 miljon år sedan, tröskeln nåddes ungefär var 41:e, 000 år, och detta förutsäger nästan perfekt när interglacialer startade och isskikten försvann. Professor Eric Wolff (University of Cambridge) sa:"Enkelt uttryckt, varannan solenergitopp inträffar när jordens axel är mer lutande, öka den totala energin på höga breddgrader över tröskeln. "

Någonstans för ungefär en miljon år sedan, tröskeln steg, så att inlandsisen fortsatte att växa längre än 41, 000 år. Dock, som en glacial period förlängs, inlandsisen blir större, men också mer instabil.

Forskarna kombinerade dessa observationer till en enkel modell, använder endast solenergi och väntetid sedan föregående mellanglacial, som kunde förutsäga alla interglaciala början av de senaste miljoner åren, förekommer ungefär var 100:e, 000 år.

Dr Takahito Mitsui (universitetet i Louvain) sa:"Nästa steg är att förstå varför energitröskeln steg för ungefär en miljon år sedan - en idé är att detta berodde på en minskning av koncentrationen av CO2, och detta måste testas. "

Resultaten förklarar varför vi har varit i en varm period de senaste 11, 000 år:trots den svaga ökningen av solenergi, isskivorna drog sig helt tillbaka under vår nuvarande mellanglacial på grund av den mycket långa väntetiden sedan den förra interglacialen och den ackumulerade instabiliteten av isskivor.

Intressant nog, forskarna fann att energimängden ibland var mycket nära tröskeln, så att några mellanglacialer bara avbröts, medan andra bara lyckades. "Tröskeln missades bara 50, 000 år sedan. Om det inte hade missats, då hade vi inte haft en interglacial under de senaste 11, 000 år "tillade professor Michel Crucifix (universitetet i Louvain).

Dock, statistisk analys visar att successionen av mellanglacialer inte är kaotisk:sekvensen som har inträffat är en bland en mycket liten uppsättning möjligheter. "Att hitta ordning bland det som kan se ut som oförutsägbara svängningar i klimatet är estetiskt ganska tilltalande", sade professor Tzedakis.