Reduceret energi fra solen kan forekomme i midten af ​​århundredet - nu, videnskabsmænd ved hvor meget

Solen udsender muligvis mindre stråling i midten af ​​århundredet, give planeten Jorden en chance for at opvarme lidt langsommere, men ikke standse tendensen til menneskeskabte klimaændringer.

Nedkølingen ville være resultatet af, hvad videnskabsmænd kalder et stort minimum, en periodisk begivenhed, hvor solens magnetisme aftager, solpletter dannes sjældent, og mindre ultraviolet stråling når den til planetens overflade. Forskere mener, at begivenheden udløses med uregelmæssige intervaller af tilfældige udsving relateret til solens magnetfelt.

Forskere har brugt rekonstruktioner baseret på geologiske og historiske data til at tilskrive en kold periode i Europa i midten af ​​det 17. århundrede til en sådan begivenhed, kaldet "Maunder Minimum". Temperaturerne var lave nok til at fryse Themsen med jævne mellemrum og fryse Østersøen i en sådan grad, at en svensk hær i 1658 kunne invadere Danmark til fods ved at marchere hen over havisen.

Et team af forskere ledet af forskningsfysiker Dan Lubin ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego har for første gang lavet et skøn over, hvor meget svagere solen skal være, når det næste minimum finder sted.

Der er en velkendt 11-årig cyklus, hvor solens ultraviolette stråling topper og falder som følge af solpletaktivitet. Under et stort minimum, Lubin anslår, at ultraviolet stråling aftager yderligere syv procent ud over det laveste punkt i den cyklus. Hans teams undersøgelse, "Ultraviolet flux falder under et stort minimum fra IUE kortbølgelængdeobservation af solanaloger, " vises i publikationen Astrofysiske tidsskriftsbreve og blev finansieret af staten Californien.

"Nu har vi et benchmark, hvorfra vi kan udføre bedre klimamodelsimuleringer, " sagde Lubin. "Vi kan derfor have en bedre idé om, hvordan ændringer i solens UV-stråling påvirker klimaændringerne."

Lubin og kollegerne David Tytler og Carl Melis fra UC San Diego's Center for Astrophysics and Space Sciences nåede frem til deres skøn over et stort minimums intensitet ved at gennemgå næsten 20 års data indsamlet af den Internationale Ultraviolet Explorer-satellitmission. De sammenlignede stråling fra stjerner, der er analoge med solen, og identificerede dem, der oplevede minima.

Den reducerede energi fra solen sætter gang i en sekvens af begivenheder på Jorden, der begynder med en udtynding af det stratosfæriske ozonlag. Denne udtynding ændrer igen stratosfærens temperaturstruktur, som så ændrer dynamikken i den lavere atmosfære, især vind- og vejrmønstre. Kølingen er ikke ensartet. Mens områder i Europa blev kølige under Maunder Minimum, andre områder som Alaska og det sydlige Grønland blev tilsvarende opvarmet.

Lubin og andre videnskabsmænd forudsiger en betydelig sandsynlighed for et nær fremtidigt stort minimum, fordi det nedadgående solpletmønster i de seneste solcyklusser ligner opløbene til tidligere store minimumsbegivenheder.

På trods af hvor meget Maunder Minimum kunne have påvirket Jorden sidste gang, Lubin sagde, at en kommende begivenhed ikke ville stoppe den nuværende tendens til planetarisk opvarmning, men måske bremse den noget. Den kølende effekt af et stort minimum er kun en brøkdel af den opvarmningseffekt, der forårsages af den stigende koncentration af kuldioxid i atmosfæren. Efter hundredtusinder af år med CO2-niveauer, der aldrig overstiger 300 ppm i luft, koncentrationen af ​​drivhusgassen er nu over 400 ppm, fortsætter en stigning, der begyndte med den industrielle revolution. Andre forskere har brugt computermodeller til at vurdere, hvad en hændelse ligner et Maunder Minimum, hvis det skulle ske i de kommende årtier, kan betyde for vores nuværende klima, som nu hurtigt opvarmes.

En sådan undersøgelse så på klimakonsekvenserne af et fremtidigt Maunder Minimum-type grand solar minimum, forudsat en samlet solindstråling reduceret med 0,25 procent over en 50-årig periode fra 2020 til 2070. Undersøgelsen viste, at efter det første fald i solstrålingen i 2020, globalt gennemsnitlig overfladelufttemperatur afkølet med op til flere tiendedele af en grad celsius. Ved udgangen af ​​det simulerede store solminimum, imidlertid, opvarmningen i modellen med det simulerede Maunder Minimum havde næsten indhentet referencesimuleringen. Dermed, en hovedkonklusion af undersøgelsen er, at "et fremtidigt stort solminimum kunne bremse, men ikke stoppe den globale opvarmning."