大约259万年前地球进入第四纪冰期。直到20世纪中叶大多数科学家还相信冰期的气候是持续的寒冷。但是实际上冰期中也有相对温暖的时期。
科学家米兰科维奇发现第四纪气候变化的规律是冰期-间冰期交替，称之为旋回。且推断旋回的形成与地球轨道要素的变化有关。旋回的周期（米兰科维奇周期）通常以万年计，但是并不稳定。
认识到冰期气候的不稳定性是古气候研究的一项重要成果。
近70万年来以10万年周期为一个旋回。在每个10万年左右的冰期-间冰期旋回中，温暖时期是比较短暂的，一般约1—2万年。而更多的时间处于降温过程中。但是温度的下降不是直线的，而是由一系列的波动组成。
最近的一个旋回开始于BC120000年，那时地球气候与现代的气候相当；直到BC21000年达到最冷（称为末次冰盛期）。
BC16000年，末次冰盛期之后处于冰消期。地球渐渐从冰河时代开始“恢复“，虽然高纬地区还覆盖着大量冰原，但当时地球上的气候正在慢慢变暖。北美的劳伦泰冰盖，北欧的斯堪的那维亚冰盖相继开始瓦解。
BC10750年，气候已回暖到接近现代的情况。这时一颗彗星在撞向地球前发生爆炸，爆炸的彗星所产生的碎片可能落进了地球的冰原中，导致冰原大面积融化。北美冰盖大量融化改变了淡水向南流入墨西哥湾的现象，反使得大量淡水向北流入北大西洋，表面海水因之变轻(因为含盐量变小)，下沉海水量变少，“温盐环流”因而变弱。海表面往北洋流也连带的减弱，北传的热量减少，降低海洋调节高纬大气的功能，气温因此迅速下降。
这次激烈的气候波动，称为“新仙女木”事件。以北大西洋北部为中心，气候迅速变冷。
地球在此后长达1000年（BC10750—9750）。再度陷入冰天雪地中，地球北半球大部分地区温度骤降，从而破坏了旧石器时代文明，并造成了大型史前动物（如猛犸象）的灭绝。这一时期被称为新仙女木时期。
在这个时期，英国南部的平均气温降到了-8℃，冬天更低至-20℃，严重扰乱了当时正在欧洲和亚洲形成的早期人类文明的发展。
“新仙女木”事件持续约千年。开始时气温迅速下降，结束时气温又迅速上升，而降温及升温的时间只有几十年甚至十年，因此称为气候突变。温度变化的幅度达到了冰期-间冰期旋回的3/4。这是末次冰盛期后处于气温
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