10万年問題
地球の公転軌道や歳差の変動が極地への日照量に影響を与え、その結果として氷期と間氷期の繰り返しが生じるという見方は、20世紀の初めにはすでに形成されていた。1920–30年代にはミランコビッチによって軌道変動に基づく日射量サイクルが定量的に求められた。1970年代までに地質学的な気候変動指標の研究が進み、時系列で記録されたデータから周期性を読み取るスペクトル解析の手法が確立すると、日射量のミランコビッチ・サイクルと氷期サイクルの関連性は広く認められるようになった。その中で10万年周期の問題もまた浮上してきた。ElkibbiとRialは2001年に、ミランコビッチの軌道強制モデルが持つ5つの難点の1つとして10万年の周期性を挙げた。
古気候の指標としておそらくもっとも有用なのは、ΔOで表される酸素の同位体分別(英語版)であろう。酸素分別は氷床の量と地球全体の温度によって主に制御されており、これに基づくタイムスケール(海洋酸素同位体ステージ)が作られている。
1976年にHaysらは、海底堆積物からのδO記録に基づいて、ミランコビッチ・サイクルに含まれる歳差および軌道傾斜の成分は古気候記録に線形の影響(直接比例)を与える一方で、10万年周期の離心率成分は系の非線形性を通じて「ペースメーカー」の役割を果たしていると論じた。
10万年問題(英: 100 ka problem, 100 ky problem)とは、気候変動サイクルの原因を軌道強制(英語版)に求めるミランコビッチ仮説の難点として指摘されてきた問題である。過去80万年にわたって復元された温度の地質記録(英語版)と、地球軌道の変化に基づく日射量変動に齟齬があることをいう。
地球が受ける日射量は、地球軌道の周期変動によりおよそ2万1000年、4万年、10万年、40万年の周期性を持っている(ミランコビッチ・サイクル)。太陽エネルギー入射量のこのような変化は地球に気候変化をもたらしうるもので、特に氷期の開始時期と終了時期を決定する主要因だと考えられている。その氷期サイクルの周期は過去100万年にわたっておよそ10万年であった。ミランコビッチ・サイクルには軌道離心率の変動に由来する10万年の周期性が存在するものの、日射量変動に対する離心率の寄与はもともと小さく、歳差や赤道傾斜の1–2%にすぎない。したがって氷期サイクルの周期に明確な説明を与えられないというのが10万年問題である。また関連して、過去120万年にわたる温度の地質記録に離心率由来の40万年周期が見られないことを「40万年問題」という。
より古い時代には氷期の卓越周期は10万年ではなく4万1千年であった。約80万年前に起きた氷期周期レジームの移り変わりは中期更新世遷移(英語版)と呼ばれ、こちらも理由が明らかになっていない。近年の研究では、二酸化炭素の減少傾向と氷河によるレゴリスの除去を考慮に入れた数値シミュレーションでこの遷移が再現されている。