Fire grafer, der tyder på, at vi ikke kan skyde skylden for klimaændringer på solaktivitet

Det seneste årti (2010-2019) var det varmeste nogensinde, og fem af de 10 varmeste enkeltår har alle fundet sted siden 2015, ifølge rapporter udgivet af det britiske meteorologiske kontor og World Meteorological Organisation.

Den nuværende australske skovbrandskrise er også den værste nogensinde, er opstået på grund af en kombination af øget gennemsnitstemperatur (ca. 1,5°C over langtidsgennemsnittet) og en reduktion i nedbør.

Men kan vi tilskrive dette noget mere naturligt end menneskeskabte effekter? Solaktivitet, for eksempel, har tidligere været forbundet med temperatur og får nogle gange skylden for klimaændringer. Men vores nye analyse giver bevis for, hvorfor dette ikke er tilfældet.

Solen er den dominerende energikilde for jordens klima, så det er meget vigtigt at kvantificere, hvilken indflydelse det har haft på globale temperaturer siden industrialiseringen.

Som alle stjerner, solen gennemgår variationer i solaktivitet, hvilket betyder, at dens energiproduktion varierer med tiden. Den synlige overflade af solen (som du aldrig bør se direkte på) kaldes fotosfæren. Når afbildet, det fremstår som en hvid skive, der af og til bliver slettet af tilstedeværelsen af ​​solpletter.

Disse solpletter er områder med intense magnetiske felter, der begrænser bevægelsen af ​​gas og får den til at afkøle, få disse områder til at se mørke ud. Imidlertid, disse samme intense magnetiske felter forbinder de synlige solpletter på fotosfæren med aktive områder, vi ikke kan se. Det er områder med gas tusindvis af kilometer over den synlige overflade, der er overophedet til millioner af grader. Sådanne aktive områder udsender lys meget stærkt i ultraviolet og røntgenstråling.

Den ældste og nemmeste måde at tilnærme solaktiviteten på et givet tidspunkt er blot at tælle antallet af synlige solpletter på fotosfæren. Jo flere solpletter, jo mere solaktivitet, og dermed den større samlede emission af ultraviolet og røntgenstråler. Disse emissioner absorberes stort set af jordens atmosfære, før de når jorden, forårsager opvarmning (selvom nogle undersøgelser tyder på, at situationen er mere kompliceret).

Ligesom vores planet, solen har også et magnetfelt, der strækker sig udad. Solens magnetfelt definerer størrelsen af ​​solsystemet og kan afbøje indkommende ladede partikelstråling fra rummet, kaldet kosmiske stråler. Disse kosmiske stråler er blevet forbundet med Jordens atmosfæriske kemi, så skydannelse og ekstreme tordenvejr, hvilket betyder, at de påvirker temperatur og vejr.

Antallet af solpletter stiger og falder som en del af en cirka 11-årig solaktivitetscyklus. Der er mange solpletter - og flere associerede emissioner af UV og røntgenstråler - ved sol maksimum og få eller endda ingen solpletter ved sol minimum.

Solens magnetfelt varierer også i styrke med denne solcyklus. Den er svagest ved solminimum og stærkest ved solmaksimum. Når solens magnetfelt er svagt, flere kosmiske stråler kan nå Jordens atmosfære og påvirke klimaet (samt rummets strålingsmiljø).

Vores nuværende cyklus

Nogle af de tidligste videnskabelige solpletobservationer blev foretaget af Galileo Galilei i 1610'erne. Fra 1700-tallet, sådanne observationer blev mere regelmæssige. De udgør et af de længste historisk kontinuerlige datasæt i hele videnskaben. Den første observerede solcyklus (1755-1766) kaldes solcyklus 1, den næste solcyklus 2, og så videre. Den seneste er solcyklus 24, som officielt begyndte i december 2008 og stadig er i gang. Vi nærmer os hurtigt det næste solminimum, som forventes i løbet af det næste år eller deromkring.

Solcyklus 24 er usædvanligt svag, med et relativt lavt antal solpletter, sammenlignet med tidligere cyklusser. Den sidste så svage var solcyklus 14, som begyndte i januar 1902.

Hvis solaktivitet spillede en væsentlig rolle i de seneste ændringer i globale temperaturer, så burde disse temperaturer have været nogenlunde de samme eller endda faldet i løbet af det sidste årti. Et papir fra 2012 forudsagde endda, at der ville være et fald på 1,0°C i temperaturerne. Det har tydeligvis ikke vist sig at være tilfældet. Det varmeste årti nogensinde er faldet sammen med den svageste solcyklus i over et århundrede.

I betragtning af denne kombination af faktorer, det er ret vanskeligt at forsvare den holdning, at solaktivitet faktisk er ansvarlig for de nuværende klimaændringer uden en radikal omvæltning af forståelsen af ​​solfysik. I graferne nedenfor har vi forsøgt at korrelere antallet af solpletter med variationer i globale havoverfladetemperaturer (taget fra Japan Meteorological Agency), og globale overfladetemperaturer (taget fra GISTEMP-data).

De øverste paneler viser opvarmningstendensen og antallet af solplet over tid. Vores analyse afslører ingen signifikant sammenhæng mellem solaktivitet, baseret på solpletnummer, og atmosfæriske eller havoverfladetemperaturer i det sidste århundrede. Forskellen mellem antallet af solpletter og temperaturer er især tydelig i den seneste solcyklus.

De nederste paneler viser spredningsplot af antallet af solpletter mod temperatur, og igen er der ikke noget klart forhold synligt. Du kan matematisk regne ud, hvor god korrelationen er ved at måle, hvor tæt datapunkterne er på en lige linje. I en sådan beregning en værdi på 0 antyder, at data er tilfældig støj, og en værdi på 1 repræsenterer en perfekt korrelation. Vi fik værdier på mellem 0,09 og 0,04, hvilket tyder på, at variationen i høj grad skyldes andre faktorer end solaktivitet.

Når man ser på globale temperaturer, gennemsnitsværdien fungerer som en baseline, og enhver observeret forskel fra denne kaldes en temperaturanomali. Det er tydeligt fra de nederste paneler, at en forøgelse af antallet af solpletter har ringe mærkbar effekt på den globale temperaturanomali. Hvis det gjorde, vi ville se punkter samlet omkring en linje, der skråner opad til højre i hvert plot.

Disse observationer af den nuværende solcyklus gør det meget vanskeligt at forsvare den holdning, at solaktivitet i sidste ende er ansvarlig for verdens nuværende opvarmningstendens. I stedet passer de med argumentet om, at menneskelig påvirkning er ansvarlig for en stor del af den seneste stigning i globale temperaturer.

Mens solen er ansvarlig for de overordnede klimatiske forhold på Jorden, der har ikke været nok af en langsigtet forskel i solaktivitet siden industrialiseringen til fuldt ud at forklare vores nuværende globale opvarmningstendens.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.