来自科隆大学地球物理与气象研究所和史前考古学系的一个跨学科研究小组开发了一个新模型，即“我们的方式模型”。他们模拟了奥日尼亚纪(大约43000到32000年前)随着时间和空间的迁移和人口密度，以更好地了解第一批解剖学上的现代人是如何在欧洲居住的。该模型揭示了该过程的四个阶段。第一阶段是人类定居点从黎凡特缓慢扩张到巴尔干半岛，第二阶段是迅速扩张到西欧。随后的第三阶段的特点是人口减少，第四阶段带来了人口密度的地区性增加，并进一步向英国和伊比利亚半岛以前未定居的地区发展。研究结果发表在《自然通讯》杂志上，标题为“奥里尼亚期人类在泛欧范围内的扩散重建”。

气候科学家和考古学家之间的跨学科合作使该团队能够定量地研究气候变化如何影响人类的扩散。早期解剖学意义上的现代人以狩猎采集者的身份生存了很长一段时间。当它们开始在欧洲传播时，全球气候条件与今天不同:末次冰期晚期普遍凉爽干燥的气候反复被温暖的间冰期打断，有些变化突然发生，有些变化逐渐发生。

人类向欧洲扩散的原因可能是多种多样的，包括人类的探索精神、社会结构的进化和技术的进步。然而，新开发的模型使研究小组能够清楚地展示气候变化如何影响人类的扩散。以前的大陆尺度上人类种群长期扩散的数值模型通常依赖于所谓的扩散-反应方程，即由不断繁殖和增长的种群驱动的向各个方向缓慢、连续扩散的组合。基于主体的模型关注的是人类迁移的个人或群体动机，反过来，在较小的范围内更受欢迎。最近的新模型在其计算中采用了来自古气候模型的数据，但侧重于净初级生产量，这是植物和动物储存二氧化碳量的指标，作为食物供应和人类流动性的代表。这种方法的缺点是它没有考虑这些食物来源的可获得性和可用性，因为只有一小部分可供人类使用。

研究小组认为，在气候变化和人类适应能力的推动下，欧洲早期的居住经历了一个高度复杂的过程，包括前进、后退、放弃和重新安置。“我们的方式模型”通过两个主要步骤模拟人类的扩散:首先，结合气候和考古数据来模拟人类存在潜力(HEP)，其次，模拟受HEP约束的人口动态。HEP定义了特定文化在气候和环境条件下人类存在的可能性。这个重要的数量是使用HEP模型估计的，该模型考虑了已知考古遗址的古气候数据。这种机器学习方法构建了奥里尼亚纪文化的气候约束，估计了该文化的人类更喜欢生活在哪种气候条件下。然后，利用所谓的全球气候模式模拟的数据以及格陵兰冰芯的氧同位素数据，将训练好的模型应用于估计HEP的时空格局。

结果表明，从黎凡特到巴尔干半岛相对缓慢的第一阶段(大约4.5万至4.3万年前)，随后是向西欧快速扩张的第二阶段(大约4.3万至4.1万年前)。尽管被短暂的挫折打断，智人的人口现在迅速达到了整个欧洲的大约6万人，分布在这一时期所有已知的考古遗址。随后的第三个阶段的特点是人口的减少，无论是在人口的规模和密度方面，还是在人口所占的面积方面(41,000至39,000年前)。这种发展是由于持续了近3000年的漫长严寒时期，即GS9/HE4时期。然而，根据该模型，人类在大地形(如阿尔卑斯山脉)的气候阴影中生存了下来，他们在上一阶段刚刚占领了这些地形。在第四阶段，当HEP条件再次改善时，人口迅速恢复并进一步增长，从大约38,000年前开始。该模型显示，人口密度的区域性增长，以及向英国和伊比利亚半岛先前未定居地区的进一步推进，与考古证据大致相符。

HEP地图表明，在这个过程的最后，部分人口比其他人更适应寒冷的气候条件，使他们能够突破以前定居环境的界限。“在试图重建人类扩散时，区域研究几乎无法捕捉到所有起作用的因素，包括它们如何在不同规模上协同工作，以及对整体长期趋势的贡献。”这是新的建模方法的一个主要优势，”史前考古学系的伊莎贝尔·施密特博士说。

在进一步的研究中，研究小组将检验模型中所做的基本假设，重点关注文化进化在人类迁徙过程中的作用。科隆大学的人类与地球系统耦合研究(HESCOR)项目将把人类与地球系统相互作用的进一步方面整合到模型中。