Solcyklus:Solbestråling er ikke konstant. Lysstyrken på vores sol varierer over en ca. elleve års periode, hvor antallet af solpletter også varierer. Billedet til venstre er fra 2001 (solmaksimum), den til højre fra 2009 (solminimum). Kredit:NASA/ESA/SOHO
Det bliver varmere på Jorden. Temperaturer i perioden fra 2001 til 2010, for eksempel, var omkring 0,2 grader Celsius højere end det foregående årti. Ingen seriøs videnskabsmand tvivler på, at mennesker spiller en afgørende rolle her. Alligevel, andre faktorer påvirker også det globale klima, for eksempel geometrien i Jordens bane og vulkanudbrud. Men hvilken rolle spiller solen?
Når den røde, den glødende kugle af solen synker i havet om aftenen, det kan give fredelige og afslappede feriestunder. Og selv i tusmørket kan vi stadig mærke den hyggelige varme leveret af solen i løbet af dagen. Endnu, vores stjerne er alt andet end harmløs. Ikke alene giver dens UV -stråling nogle af vores mere skødesløse samtidige en alvorlig solskoldning. Det er i sagens natur ekstremt aktivt, og pakker med varmt plasma koger konstant på overfladen, indsprøjtning af springvand med gas i rummet. I øvrigt, en vind af energiske partikler blæser konstant, lejlighedsvis frisk op til en storm, udgør en fare for den følsomme elektronik i satellitter.
Ud over disse rutinemæssige fænomener, solens strålekraft er også udsat for langsigtede udsving. Disse er forårsaget af solmagnetfeltet, hvis feltlinjer er, som det var, "smeltet sammen" i den elektrisk ledende gas. Den stærke turbulens roterer og vrider plasmarørene som gummibånd - som lejlighedsvis "klikker" og derefter vender magnetfeltet op.
Disse aktiviteter fører til fænomener som mørke pletter eller lyse blus; førstnævnte er køligere regioner, de sidstnævnte regioner med fibrøse udseende lyspunkter og er varmere end deres omgivelser. Antallet af pletter eller blus er ikke altid konstant, men varierer i en cyklus på cirka elleve år. Den samlede solstrålingsintensitet svinger derfor også i denne periode. Disse udsving gennemsnitligt omkring 0,1 procent. Imidlertid, variationerne kan også svinge - afhængigt af bølgelængde, fordi solen skinner i mange forskellige bånd i spektret. Den ovennævnte ultraviolette stråling, for eksempel, hvilket er særligt relevant med hensyn til klimaet, varierer med flere titals procent i de korte bølgelængder.
I kraft af sin energiindgang, solen kan direkte påvirke klimaet på vores planet. Imidlertid, atmosfæren tillader kun stråling at passere i bestemte bølgelængder, overvejende i synligt lys; resten er, på en måde at tale på, absorberes af molekyler. Kun en del af strålingen når derfor jordens overflade og kan varme den op. Den bestrålede overflade, på tur, udsender infrarødt lys, som derefter holdes tilbage af skyer eller aerosoler. Denne effekt, uden hvilken Jorden ville være omkring 32 grader Celsius koldere, varmer atmosfæren. Disse processer ligner betingelserne i et drivhus.
Fluktuerende solstråling:Denne illustration viser variationer inden for den elleve år lange solcyklus samt kortsigtede variationer forårsaget af individuelle solpletgrupper og soludbrud. Den gennemsnitlige samlede lysstyrke repræsenteres af den grå kurve. De forskellige farver viser målinger med forskellige instrumenter. Kredit:PMOD
Det er her, den ultraviolette stråling spiller sin rolle. Det er involveret i en række forskellige kemiske reaktioner - hvorved UV ikke kun er UV! For eksempel, stråling ved bølgelængder mindre end 240 nanometer fremmer dannelsen af ozon, længere bølgelængde UV, i modsætning, ødelægger det samme molekyle. Og sammen med strålingen ved forskellige bølgelængder, forskellige mængder energi kommer ind i troposfæren, det laveste lag af atmosfæren, strækker sig til omkring 15 kilometer over jorden.
Solen, imidlertid, udsender ikke kun stråling, men også en permanent strøm af elektrisk ladede partikler, den førnævnte solcelle. Hvis disse partikler trænger ind i de øverste lag af Jordens atmosfære, de skubber elektroner ud af nitrogen- eller iltatomer, det er, de ioniserer dem. Denne proces påvirker atmosfærisk kemi - uanset om, og i så fald hvordan dette påvirker klimaet, er i øjeblikket et spørgsmål om debat.
For at undersøge solens indflydelse på klimaet, forskere ser på fortiden. Her, de fokuserer på stjernens magnetiske aktivitet, hvorfra strålingsintensiteten kan rekonstrueres. Det er derefter tydeligt, at solen producerer mere intens stråling i aktive perioder - tilsyneladende takket være mange pletter og blus - end i dens hvilende faser.
Solen havde netop sådan en pause i aktiviteten i anden halvdel af 1600 -tallet, for eksempel:mellem 1645 og 1715 begyndte motoren at vakle. I denne periode, kaldet Maunder Minimum, Europa, Nordamerika og Kina registrerede meget koldere vintre. Og selv sommeren var væsentligt køligere i nogle regioner under denne "lille istid". Der blev lavet malerier dengang, viser skøjteløbere på den frosne Themsen, for eksempel.
Når man ser tilbage på fortiden, arbejder forskerne med både gamle registreringer af observations solpletdata (begyndende i 1610) og ved hjælp af C14 -metoden, som især kan anvendes godt på træ, da carbon-14 input ved jorden (træer) ikke er konstant, men ændrer sig også med solaktivitet. Denne radioaktive isotop skabes, når de såkaldte kosmiske stråler møder et luftmolekyle i de øverste lag af Jordens atmosfære.
Factoring i den menneskelige indflydelse:Modeller kan kun gengive observationsdataene, hvis antropogene påvirkninger er inkluderet i beregningerne. Kredit:IPCC -rapport 5
Solmagnetfeltet strækker sig gennem hele solsystemet og afskærmer delvist kosmiske stråler. Hvis magnetfeltet svinger, det samme gør C14 -produktionen. På denne måde, afvigelsen mellem træringens alder og C14 -alder repræsenterer et mål for magnetisk aktivitet og følgelig for solens strålingskraft.
Så, hvor stærkt påvirker solen i øjeblikket klimaet? Det man ved er, at Jorden er blevet varmere med omkring en grad Celsius i løbet af de sidste 100 år. Alene i de sidste 30 år, temperaturerne er steget med en hastighed, der ikke er set i løbet af de sidste 1000 år. Det er en anden kendsgerning, at kuldioxidkoncentrationen er steget med 30 procent siden industrialiseringen begyndte i midten af 1700-tallet.
I hele denne periode, solen har været udsat for periodiske udsving i aktiviteten. Og der har bestemt ikke været nogen stigning i solens lysstyrke i løbet af de sidste 30 eller 40 år, snarere et lille fald. Det betyder, at solen ikke kan have bidraget til den globale opvarmning. Faktisk, temperaturstigningen bemærket i de seneste årtier kan ikke gengives i modeller, hvis der kun tages hensyn til solens indflydelse eller andre naturlige kilder (f.eks. vulkanudbrud). Kun når det er menneskeskabt, det er menneskedrevet, faktorer er indarbejdet i klimadataene, er de enige i observations- og måledata.
Forskerne kommer således til den konklusion, at stigningen i de globale temperaturer siden 1970’erne ikke kan forklares af solen. Den observerede temperaturudvikling i løbet af de sidste tre årtier er lineær - hvis det er et resultat af den stigende drivhusgaskoncentration. Kort sagt:den menneskelige indflydelse på klimaet er størrelsesordener større end solens.
På den anden side, nogle forskeres opfattelse, at det nuværende fald i solaktivitet vil modvirke global opvarmning, ikke kan klare en nær undersøgelse, som global opvarmning er et faktum - og fortsætter med at gå fremad. I modsætning, det forekommer muligt, at solen påvirker klimaet på lang sigt. Det nøjagtige omfang og de præcise mekanismer er stadig uklare, imidlertid.