Forbedret repræsentation af solvariabilitet i klimamodeller (opdatering)

Hvor meget påvirker solcyklusvariationer vores klimasystem? Kan stigende jordtemperaturer på grund af menneskeskabte effekter delvist kompenseres af en reduktion af solkraften i fremtiden? Disse spørgsmål har været genstand for klimaforskning i lang tid. Forskere skal kende udsvingene af solkraft på tidsskalaen for den 11-årige solpletcyklus så præcist som muligt for at bruge disse som inputparametre til klimamodelsimuleringer. Et internationalt forskerhold ledet af GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel og Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) i Granada (Spanien) har nu offentliggjort et nyt datasæt, som vil blive brugt som grundlag for alle kommende modelsammenligningsstudier, og især den næste klimavurderingsrapport fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

"For solindstråling, vi har i det væsentlige kombineret to datasæt, en fra vores amerikanske kolleger og en fra Max Planck Institute for Solar System Research i Göttingen, " forklarer den første forfatter Prof. Dr. Katja Matthes fra GEOMAR. "I dette nye datasæt, variationen i UV-området er stærkere end før. Dette fører til en opvarmning af stratosfæren og øget ozonproduktion ved maksimum af solens aktivitet."

Forskerne forventer, at denne nye solcertificering vil føre til mere markante signaler i stratosfæren i højder mellem 15 og 50 kilometer, som kan påvirke overfladeklimaet gennem komplicerede interaktionsmekanismer. Yderligere innovationer i datasættet er en ny referenceværdi for den såkaldte "solkonstant, "den samlede solindstråling, dvs. irradiansen var gennemsnittet over alle bølgelængder. Det nye skøn er med 1, 361 watt per kvadratmeter lavere end tidligere. Ud over, virkningerne af energiske partikler overvejes.

Det nye datasæt vil i de kommende år blive brugt som reference for den sjette cyklus af et internationalt koordineret inter-sammenligningsprojekt af koblede hav-atmosfære-modeller. De såkaldte CMIP (Coupled Model Intercomparison Project) eksperimenter er et vigtigt kvalitetstjek for klimamodeller og er grundlaget for IPCC's klimavurderingsrapporter.

Hvad forventer forskerne af det nye datasæt? "I vores fremtidige scenarie for CMIP6, vi giver et mere sofistikeret skøn over den fremtidige udvikling af solaktivitet efter 2015, " forklarer Dr. Bernd Funke, medforfatter til undersøgelsen. "I 2070, der forventes et fald i solens gennemsnitlige aktivitet til et mindre solminimum. Dette modvirker det menneskeskabte globale opvarmningssignal, men vil ikke have en væsentlig indflydelse på udviklingen af ​​globale gennemsnitlige overfladetemperaturer, " Dr. Funke fortsætter. regionale virkninger bør ikke være ubetydelige. Ud over, for første gang, en kvantificering af solindstråling og partikeleffekter vil være mulig.

Det nye datasæt er resultatet af et stort, tværfaglig teamindsats, fra solfysikere og energiske partikeleksperter til klimamodelbyggere. Dette arbejde er udført som en del af et internationalt projekt under World Climate Research Programme. Under ledelse af Katja Matthes og Bernd Funke, den verdensomspændende ekspertise om dette emne blev kombineret for at skabe den bedst mulige vurdering af tidligere, nuværende og fremtidige solvariabilitet.

"Det nye datasæt vil bidrage til yderligere at forbedre vores forståelse af naturlige årtiers klimavariabilitet og til at skelne naturligt mere klart fra menneskeskabte processer, " afslutter prof. Matthes.