Ist die Hälfte des Klimawandels in den letzten 110 Jahren auf natürliche Schwankungen der Sonnenstrahlung zurückzuführen?

Wahrscheinlich nicht.

Sonnenflecken können mit dem Klimawandel korreliert werden. Zum Beispiel korreliert das berühmte Maunder-Minimum mit der Kleinen Eiszeit. Die Kausalität ist etwas kniffliger, da der Mechanismus nicht gut verstanden ist, aber es gibt eine Hypothese, dass ein Anstieg der globalen Temperaturen teilweise durch eine erhöhte Anzahl von Sonnenflecken (und die entsprechende Zunahme der Strahlung) verursacht werden könnte.

Dann stellt sich die Frage: Hat die Sonnenfleckenaktivität im letzten Jahrhundert oder so zugenommen?

Historisch gesehen gab es zwei Sonnenfleckenzählungen. Die Wolfs-Sonnenfleckenzahl und die Gruppen-Sonnenfleckenzahl . Problematischerweise stimmten diese Zahlen nicht überein. Man zeigte deutlich unterschiedliche Niveaus der Sonnenaktivität vor etwa 1885 und auch um 1945 ( Quelle ).

Dies bedeutete, dass es ein sogenanntes modernes großes Maximum in der Anzahl der Sonnenflecken aus der Gruppen-Sonnenfleckenzahl gab. Wenn Sie der obigen Hypothese glauben, könnten Sie glauben, dass dies zu einem Anstieg der globalen Temperatur führen würde.

Glücklicherweise wurde die Diskrepanz zwischen den Sonnenfleckenzählungen im Jahr 2015 behoben. Die Gruppen-Sonnenfleckenzahl 1.0 war falsch – sie wurde durch die Gruppen-Sonnenfleckenzahl 2.0 korrigiert und stimmt nun mit der Wolfszahl überein. Es gibt kein modernes Grand Maximum mehr. Um die IAU zu zitieren:

Die Sonnenfleckenzahl, das längste noch laufende wissenschaftliche Experiment, ist ein entscheidendes Instrument zur Untersuchung des Sonnendynamos, des Weltraumwetters und des Klimawandels. Es wurde jetzt neu kalibriert und zeigt eine konsistente Geschichte der Sonnenaktivität über die letzten Jahrhunderte. Der neue Rekord weist keinen signifikanten langfristigen Aufwärtstrend der Sonnenaktivität seit 1700 auf, wie zuvor angedeutet wurde. Dies deutet darauf hin, dass die steigenden globalen Temperaturen seit der industriellen Revolution nicht auf eine erhöhte Sonnenaktivität zurückgeführt werden können.

Quelle

Das neueste Wort zu diesem Thema scheint The Impact of the Revised Sunspot Record on Solar Irradiance Reconstructions Solar Physics (2016) zu sein:

Die Klimasensitivität ist um einen Faktor von etwa zwei ungewiss und kann für verschiedene Antriebe unterschiedlich sein, aber sie wird im Allgemeinen im Bereich von 0,2 bis 1 °C pro [Watt pro Quadratmeter] Antrieb liegen. Auch die Reaktionszeit des Klimasystems bis zum Erreichen des Gleichgewichts ist ungewiss. Dies hängt in erster Linie von der Energiemenge ab, die durch die oberflächennahe Ozeanmischschicht in die Tiefsee transportiert wird.

Eine Erhöhung der TSI [Gesamtsonneneinstrahlung] um 1 [Watt pro Quadratmeter] erzeugt einen Solarantrieb [Delta]Fsol = 0,7 × 1/4 = 0,18 [Watt pro Quadratmeter], wobei die Skalierungsfaktoren die berücksichtigen Die Albedo der Erde und die geometrische Beleuchtung der gesamten Erdoberfläche durch die Sonne. Geht man von einer Klimasensitivität gegenüber Sonnenantrieb von 0,6 °C pro [Watt pro Quadratmeter] (dh in der Mitte des geschätzten Bereichs) aus, ergibt sich ein Anstieg des TSI um etwa 1 [Watt pro Quadratmeter] gegenüber dem Maunder-Minimum des 17. Jahrhunderts zum gegenwärtigen Durchschnitt des Sonnenzyklus führt zu einer globalen Erwärmung von 0,1 °C. Diese geschätzte Erwärmung wird im NRLTSI2-Modell um etwa 20 % auf 0,08 °C reduziert und im SATIRE-Modell überhaupt nicht reduziert, wenn der neue Sonnenfleckenrekord zur Rekonstruktion von TSI verwendet wird. Der Unterschied ist gering und liegt innerhalb der Unsicherheit der TSI-Rekonstruktionen selbst (Abbildungen 5 und 6). Außerdem,

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Der Nettoeffekt auf das Klima gemäß diesem neuen Sonnenfleckenrekord ist auf einem nahezu unbedeutenden Niveau. Unter Verwendung der SILSO-Aufzeichnung können Schätzungen zur globalen Erwärmung, die auf die solare Variabilität in den letzten vier Jahrhunderten zurückzuführen sind, bis zu 20 % niedriger sein als aktuelle Schätzungen vermuten lassen, was möglicherweise nur einen Anstieg von 0,08 °C anstelle eines möglichen globalen Anstiegs von 0,1 °C verursacht Oberflächentemperatur. Diese Unterschiede sind im Vergleich zu den Unsicherheiten vernachlässigbar, und beide Beiträge zur globalen Erwärmung insgesamt bleiben viel geringer als diejenigen, die auf andere Klimaeinflüsse zurückzuführen sind.

Es wird also ausgeschlossen, dass die Hälfte von 0,6 °C auf eine Änderung der Sonnenstrahlung zurückzuführen ist.

Auf der anderen Seite gibt es noch in jüngerer Zeit Sonnenaktivität hat einen direkten Einfluss auf die Wolkendecke der Erde und der entsprechende Zeitschriftenartikel Die Antwort von Wolken und Aerosolen auf kosmische Strahlung nimmt ab Journal of Geophysical Research Volume 121, September 2016, Seiten 8152–8181

die, aus dem populären Artikel zitierend, besagt:

„Die Erde wird ständig von Teilchen aus dem Weltraum bombardiert, die als galaktische kosmische Strahlung bezeichnet werden. Heftige Eruptionen auf der Sonnenoberfläche können diese kosmische Strahlung etwa eine Woche lang von der Erde wegblasen. Unsere Studie hat gezeigt, dass, wenn die kosmische Strahlung auf diese Weise reduziert wird, dies der Fall ist eine entsprechende Verringerung der Wolkendecke auf der Erde. Da Wolken ein wichtiger Faktor bei der Kontrolle der Temperatur auf der Erde sind, können unsere Ergebnisse Auswirkungen auf den Klimawandel haben", erklärt der Hauptautor der Studie, Jacob Svensmark von der DTU

Insgesamt hat sich also gezeigt, dass die direkte Wirkung der gesamten Sonneneinstrahlung auf das Klima in den letzten 110 Jahren gering ist, aber indirekte Auswirkungen, wie die Regulierung der Wolkenbildung durch Kontrolle der einfallenden kosmischen Strahlung, wurden nicht ausgeschlossen.

Die Sonnenaktivität ändert sich etwa alle 11 Jahre. Das nennt man Sonnenzyklus, und eine seiner Manifestationen sind Sonnenflecken. Sonnenflecken strahlen mehr Energie aus, je mehr Flecken desto mehr Energie produziert die Sonne.

So sehen sie aus

Wenn wir uns die Daten ansehen, sehen wir, dass im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts die Anzahl der Sonnenflecken zurückgegangen ist, das wird als Sonnenminimum bezeichnet.

_{(Quelle: noaa.gov )}

Dies stimmt nicht mit dem Temperaturanstieg überein, den wir im gleichen Zeitraum gesehen haben:

Während die zweite Grafik einen viel größeren Zeitraum zeigt, können Sie sehen, dass sich die Steigung zwischen 2000 und 2015 nicht so stark ändert, was darauf hindeutet, dass die Sonnenaktivität nicht der Hauptfaktor für die Temperaturänderung ist.

Dieses Papier schreibt 0,2 K der Temperaturänderung der Sonnenvariabilität zu, was ein sehr kleiner Teil der gesamten Temperaturänderung ist.