地球在自转和绕日公转过程中，轨道偏心串、黄赤交角和岁差要分别发生10万年、4万年和2万年的周期变化，这会引起地球表面接受的太阳照晒量发生周期性改变，进而引起全球气候的周期性变化。这一见解归功于南斯拉夫天文学家、数学家米兰科维奇先生，早在1920年，他就提出第四纪冰期、间冰期变化是由地球轨道因素变化引起的。

      地球绕日运行是在一椭圆形轨道上，而太阳就在这椭圆轨道的一个焦点上。由于太阳变化和星际间引力影响，地球公转的椭圆轨道的大小和形状发生周期性变化，集中体现在焦点与中心点的距离的变化，这种变化用偏心率描述。当偏心率变大，椭圆轨道变扁，地球与太阳的年均距离变远，接受的太阳光量就减少，相反，偏心率变小期间，地球接受的太阳照晒增加，这一增一减构成的周期大约为10万年。所以，地球历史中气候有10万年的变化周期。偏心率最大时和最小时，地球接受的太阳照晒差别达30％。

       黄赤交角又称黄赤大距．是地球轨道平面(即黄道面)同赤道平面的交角。交角大小约为23°26（公元2000年）。其值以40000年为周期变化于22~和24°5之间。目前，每128年减小1°。由于黄赤交角，太阳及其在地球上的直射点往返于南北回归线之间，并且使得各地正午太阳高度和昼夜长短发生季节性变化，从而造成春夏秋冬四季的递变和五带的区分。黄赤交角的变化，会引起包括副热带在内的全球气候带的空间变化，进而也会引起全球沙漠带的某些变化。岁差是地球自转轴的长期进动。进动原系物理学名词，指回转轴（即地轴）绕另一轴作周期性的圆锥形运动。地球的进动轴为黄道面的垂直线。地球岁差的原因是由于太阳、月亮和行星对地球的附加引力引起的。表现为地球南北两极、地球赤道平面，以及黄道和天赤道的两个交点(即春分点和秋分点)周期性向西移动，从而引起北极星的变迁。它使回归年不同于地球公转周期(恒星年)，因而在我国自古称作“岁差”。岁差的周期约为21000年。岁差会使地轴倾斜度附加一个近2万年的变化周期。

      由于上述三方面因素的影响，地球接受太阳照晒的变化会相应发生10万年、4万年和2万年的变化甩期。

      当地球轨道偏心率变大时期，地球会变冷，冰期来临，两极与高纬、高山区冰川面积扩大，大陆高压反气旋加强，夏季风减弱，季风性固定性沙漠大规模活化，同时内陆沙漠也进一步干旱化，活动性加强。受高纬度冷气团扩展压缩，热带、亚热带范围缩小，沙漠收缩，并被温带沙漠替代。反之，当地球轨道偏心率减小时，出现间冰期增温，夏季风加强，季风型沙漠趋于固定。

      当地轴斜度增大时，气温年较差增大，热带范围加宽，热沙漠可能扩大；大陆高压的加强可能使内陆沙漠范围也扩大，而夏季风的加强有可能使季风性固定沙漠面积也向内陆扩大。而地轴倾斜度减小时，情况向相反发展，即亚热带沙漠收缩，内陆温带直线式沙漠面积也可能减小，但夏季风的减弱，会促使季风末端内陆固定沙漠活化。

      地球转动因素对沙漠变动的影响，在沙漠黄土边界带的风成沉积中有较好的地层记录。主要表现为古土壤与风成沙的互层。风成沙层形成于冰期，而古土壤层形成于间冰期。