Den tibetanska platån i Kina upplever det starkaste monsunsystemet på jorden, med kraftiga vindar - och åtföljande intensiva regn under sommarmånaderna - orsakade av ett komplext system av globala luftcirkulationsmönster och skillnader i yttemperaturer mellan land och hav.

Dessa extrema vädermönster gör detta område till en idealisk plats för klimatforskare att studera det känsliga sammanlänkade nätet i det globala klimatsystemet.

Carmala Garzione, professor i jord- och miljövetenskap vid University of Rochester, och Junsheng Nie, en besökande forskarassistent vid universitetet, undersökte sedimentprover från den norra tibetanska platån Qaidam Basin och kunde konstruera paleoklimatcykelrekord från den sena mycene -epoken i jordens historia, som varade från ungefär 11 till 5,3 miljoner år sedan. De publicerade nyligen sina fynd i Vetenskapliga framsteg .

Att rekonstruera tidigare klimatrekord kan hjälpa forskare att bestämma både naturliga mönster och hur framtida glaciala händelser och växthusgasutsläpp kan påverka globala system.

Baserat på tidigare forskning om iskärna, marin, och sedimentregister, forskare bestämde att för de senaste 800, 000 år, Istiden på norra halvklotet - där stora delar av Nordamerika, Europa, och Asien är täckta med tjocka isskivor - inträffade ungefär var 100:e, 000 år. Före den perioden, istiden inträffade oftare, på cykler om 41, 000 år, och forskare trodde att detta var normen.

Med hjälp av sedimentproverna från Qaidam -bassängen, Nie och Garzione visar att de östasiatiska monsunmönstren i slutet av Miocenen också följer liknande 100, 000 års cykler, med starkare monsuner som når 100, 000 år och minskar i perioderna emellan. Detta avslöjar mer än 6 miljoner tidigare inträffade av dessa 100, 000 års cykler än vad som tidigare dokumenterats.

"Folk har tänkt att de 100, 000 års cykel var en senare kvartär [nuvarande] klimatanomali, "Nie säger." Men från våra resultat, vi ser att det inte är en anomali, den var närvarande många år tidigare. "

Flera faktorer påverkar dessa cykler, men de bestäms slutligen av orbitalforcerande - solens strålning som jorden tar emot på grund av variationer i jordens bana i solsystemet. Det finns tre typer av variationer som förekommer samtidigt, känd som Milankovitch -cyklerna:

1. Excentricitet:Hur jorden roterar runt solen - formen på jordens bana förändras gradvis från att vara mer oval till mer rund under en period av 100, 000 år.
2. Axiell lutning:Jorden lutar mot solen i en vinkel som ändras från en ungefärlig 22-graders lutning till en 24,5-graders lutning under en period av 41, 000 år.
3. Jämställdhetens presession:Jorden vinglar långsamt när den snurrar, ungefär som en leksakstopp, samtidigt som jordens rotationsaxel - linjen från norr till sydpolen - roterar. Samspelet mellan dessa två processer resulterar i cyklisk förflyttning av equinoxes under en period av cirka 23, 000 år.

"Var och en av dessa faktorer påverkar inkommande solstrålning och hur jorden absorberar värme, "Säger Garzione.

Mysterier finns kvar eftersom excentricitet är den svagaste cykeln, så borde logiskt inte vara den dominerande cykeln för klimathändelser. Det är inte bara solljus som spelar en roll i dessa cykler, men påverkan av glaciärer och atmosfärisk koldioxid.

Under de senaste en miljon åren har vaxning och avtagning av ishalvor på norra halvklotet - främst i Kanada - har kontrollerat klimatcyklerna, genom att påverka havsströmmar, temperaturer, och vindmönster. Södra halvklotets is i Antarktis har förblivit relativt fast, utan någon större glacialsmältning för att katalysera framsteg och reträtt.

Under det sena mycen, detta var tvärtom, med is på Antarktis på södra halvklotet vaxande och avtagande. Nie och Garzione föreslår att det fluktuerande Antarktis -isarket i slutet av Miocen, vid en tid då det fanns minimal is på norra halvklotet, utövade den dominerande kontrollen på 100, 000 års cykler observerade i Qaidam Basin -rekordet.

"Om ett halvklot ser stora framsteg och reträtt i inlandsisar, det är då vi kommer in i det här mönstret på 100, 000 års cykler dominerar, "Säger Garzione." Frågan är, kommer vi att driva koldioxid tillräckligt högt i framtiden för att norra halvklotet ska förbli isfritt och framstegen och retreaterna börjar igen med södra halvklotets isark. "

Om så är fallet, ishalvorna på södra halvklotet kan återigen ha ett dominerande inflytande på klimatcyklerna.