Solaktivitet og klimaendringer Sigbjørn Grønås Geofysisk institutt, UiB
Budskap Solaktivitet spiller en stor rolle for naturlige klimaendringer Mye usikkert i forståelsen av hvordan solaktivitet virker på klima Økt antropogen drivhuseffekt virker sammen med klimapådriv fra sola Økt drivhuseffekt er i dag det største pådrivet
Innhold Solas baneparametre, Milankovichs teori om istider/mellomistider Solaktivitet og klima Solaktivitet, solflekker og klimapådriv Klimavariasjoner siste 1000 år Klimavariasjoner siste 50 år Svensmarkhypotesen Klimapådriv fra sola kontra pådriv fra økt drivhuseffekt Oppsummering
Solarkonstanten, ca 1370 Watt/m 2 Solarkonstanten S midlet over hele jordkloden blir S/4 Ca 30 % reflekteres, står igjen med ca 240 W/m2
Strålingspådriv En endring i solarkonstanten gir et ytre pådriv på klimasystemet Et slikt pådriv kalles strålingspådriv eller klimapådriv og måles i Watt/m 2 Et pådriv beregnes over en tidsperiode som et middel for dag og natt og for hele jordkloden Andre pådriv, slik som økt drivhuseffekt, angis også i W/m 2
Solas baneparametre, Milankovichs teori om istider/mellomistider
Bane Jordaksens skråning Tid på året sola er nærmest
Polarsirkelens variasjon
Endring av baneparametre
Omtrentlig variasjon i global temperatur
Solaktivitet og klima Solaktivitet, solflekker og klimapådriv
Satellittmålinger av solarkonstanten siden 1979
Irrandians Antall solflekker
W/m 2 Vulkaner Solstråling Ulike pådriv på klimasystemet siste 1000 år. (Watt per kvadratmeter) Crowley 2000 Drivhusgasser Aerosoler
Dagens pådriv på klimasystemet (IPCC)
Klimavariasjoner siste 1000 år
Avvik i årlig middeltemperatur fra normal 1961-1990 Oxford, England, fra 1659 1700 1900 Maunder minimum 1675-1715
Global middeltemp. fra 1860 (IPCC) Middeltemp. nordlige halvkule siste 1000 år (Mann m fl)
Temperatur nordlige halvkule
Klimapådriv sol, vulkanutbrudd Solstråling og vulkanutbrudd (Watt per kvadradmeter) 1550-1800 AD W/m 2 Maunder minimum 1675-1715
Global temperatur gjennom lille istid simulert i klimamodell
Maunder Minimum SAT anomaly Fischer-Bruns et al. 2002
Betydningen av stratosfærisk ozon Variasjon i ultrafiolett stråling (UV) stor mellom ekstremer i solsykkel UV-stråling absorbert av ozon i stratosfæren resulterer i temp. økning Ozon øker ned 2 % fra solflekk minimum til maximum Variasjonene påvirker sirkulasjonen i stratosfæren Sirkulasjoner i stratosfære kan påvirke været ved bakken
Klimavariasjoner siste 50 år Svensmarkhypotesen
Kosmisk stråling Skapt av supernovaer i vår galakse Bøyes av solvinden og jordas magnesfelt Intensiteten varierer over solsykler Utgjør en dominerende kilde av ioniserende partikler i atmosfæren Be-10 atomer lagres i isbreer og havsedimenter. Kan brukes som proxidata for solaktiviteten
Svensmarkhypotesen Kosmisk stråling påvirker utbredelsen av skyer En reduksjon av skyer vil gi mindre refleksjon av solstråling og oppvarming En kan ikke forklare hvordan dette skjer, men antar at partiklene kan virke som kondensasjonskjerner Hypotesen kontroversiell
No long-term trend
Trend since 1950? From Lockwood & Stamper (1999) GRL, 26, 16, 2461 Estimated temperature evolution from solar magnetic field.
Oppsummering Solaktivitet og vulkanutbrudd utgjør naturlige klimapådriv som kan forklare variasjoner som Den lille istid Svensmarkhypotesen langt fra å være verifisert Effekten av solaktivitet kan trolig forsterkes gjennom vekselvirkning med stratosfærisk ozon Solaktivitet kan ikke forklare den globale temperaturøkningen de siste tiårene Pådriv fra økt drivhuseffekt er mye større enn pådriv fra solaktivitet Kunnskap om solaktivitet og klima svekker ikke kunnskap om drivhuseffekten