[In Deutschland muss man auf dieses Medien-Wunder wohl noch warten. Anm. d. Übers.]

Kendra Pierre-Louis schrieb herablassend in der New York Times: „Tatsächlich wird es an der Ostküste in manchen Gebieten rekord-tiefe Temperaturen geben. Für New York sind die kältesten Neujahrs-Temperaturen seit den sechziger Jahren vorhergesagt. Aber Mr. Trumps Tweet enthielt den allgemein begangenen Fehler, lokale Wettervorgänge zu betrachten und daraus Erkenntnisse für das globale Klima abzuleiten“.

Ja, Kendra hat wie auch die NYT jedes Mal lauthals Alarm geschrien, wenn irgendein bestimmtes Jahr, ein Monat oder ein Tag nahezu überall „der/das Wärmste war seit …“ Und dann belehrt uns Kendra nachdenklich: „Klima bezeichnet das Verhalten der Atmosphäre über einen langen Zeitraum, während man mit Wetter alles bezeichnet, was im Kurzfrist-Zeitraum passiert. In gewisser Weise ist Klima die Summe langer Wetterperioden“.

Wie wahr! Da sind beispielsweise die letzten zwei Jahrzehnte, in welchen Satelliten einen völlig flach verlaufenen Temperaturgang gemessen haben. Das ist zwar noch kein voller Klimazyklus, aber noch ein Jahrzehnt, und der Vorgang ist qualifiziert für diese ziemlich willkürliche Unterscheidung.

Vielleicht erinnert sich mach einer noch daran, dass vor der jüngsten Erwärmung die gleiche New York Times das Hereinbrechen der nächsten Eiszeit hinausposaunt hat nach drei Jahrzehnten der Abkühlung seit Mitte der vierziger Jahre.

Andererseits – was ist, wenn jene gute alte globale Erwärmung, zu der es kurzzeitig von Ende der siebziger bis zu den neunziger Jahren gekommen war, nicht wieder einsetzt und weitere zwei, drei Jahrzehnte dauert? Sie glauben, das kann nicht passieren? Eine beobachtete Sonnenaktivität so schwach wie seit 200 Jahren nicht mehr weist jedenfalls zusammen mit neuen, intensiven Forschungen in die andere Richtung.

Wichtige Relationen zwischen Sonnenaktivität, Wolkenbedeckung und Temperaturen werden erklärt in einem jüngst von Nature Communications veröffentlichten Report. Leitautor Henrik Svensmark von der Technical University of Denmark stellt fest, dass Klimamodelle diese natürlichen Einflüsse drastisch unterschätzt haben, während sie die Bedeutung des atmosphärischen CO2 genauso drastisch überschätzt haben.

Sonnenflecken zeigen magnetische Änderungen auf der Sonnenoberfläche an, welche die Stärke des Sonnenwindes beeinflussen. Dieser wehrt kosmische Strahlung ab – hoch energetische Partikel von Supernovae, welche in der gesamten Galaxis diffundieren. In Perioden geringer Sonnenfleckenzahl (also schwachem Sonnenwind) erreicht mehr dieser kosmischen Strahlung den inneren Bereich unseres Sonnensystems.

Kosmische Strahlen, die es bis zum Auftreffen auf die Erdatmosphäre schaffen, schlagen aus den Luftmolekülen Elektronen heraus und erzeugen Ionen (elektrisch positive und negative Moleküle). Diese Ionen wiederum helfen Aerosolen (Clustern zumeist aus Schwefelsäure- und Wassermolekülen), mittels eines Kernbildung [nucleation] genannten Prozesses bei der Wolkenbildung.

Kurz gesagt: weniger Sonnenflecken (schwächerer Sonnenwind) lässt mehr kosmische Strahlung die Erdatmosphäre erreichen, welche die Aerosol-Moleküle ionisiert, die dann wiederum zu Kondensationskernen für Wolken anwachsen, die Abkühlung verursachen. Mehr Sonnenflecken haben den gegenteiligen Effekt – weniger Wolken – höhere Temperaturen.

Henrik Svensmark und sein Kollege Nir Shaviv berichten, dass die Ergebnisse ihrer neuen Studie allen in der Öffentlichkeit viel zu stark akzeptierten theoretischen und numerischen Modellprojektionen diametral widersprechen, dass nämlich kleine Aerosole wieder verschwinden, bevor sie groß genug werden, um als Kondensationskerne zu fungieren. Der Nachweis in einer Wolkenkammer zeigt: „Wechselwirkungen zwischen Ionen und Aerosolen können das Wachstum beschleunigen, indem sie Material den kleinen Aerosolen hinzugefügt wird, die damit groß genug für die Wolkenbildung werden“.

Einer weiteren Studie von Valentia Zharkova aus dem Jahr 2015 zufolge kann durchaus erwartet werden, dass eine weitere multi-dekadische „Kleine Eiszeit“ auf dem Zeitplan der Natur steht. Sie prognostiziert, dass sich das Aktivitätsniveau des derzeitigen Zyklus‘ Nr. 24, welches ohnehin schon das schwächste Niveau seit dem Sonnenzyklus von vor 6200 Jahren aufweist, noch weiter abschwächt bis zu einem „Maunder Minimum“ (lange Perioden mit Minima der Sonnenflecken), welche zuletzt vor 370 Jahren aufgetreten waren.

Zharkovas Modell geht von Dynamo-Effekten in zwei Schichten der Sonne aus – eine dicht unter der Oberfläche und die andere tief innerhalb der Konvektionszone. Beide haben eine Frequenz von etwa 11 Jahren, zeigen jedoch einen geringen Unterschied und sind auch zeitlich verschoben. Ihr Modell prognostiziert, dass das Wellenpaar während des Zyklus‘ Nr. 25, welcher im Jahre 2022 seinen Höhepunkt erreicht, zunehmend zeitverschoben auftritt.

Während des Sonnenzyklus‘ Nr. 26, also in der Dekade von 2030 bis 2040, werden die Wellen exakt asynchron werden und zu einer sogar noch stärkeren Reduktion der Sonnenaktivität führen. Im Sonnenzyklus 26 werden die Wellen genau spiegelbildlich zueinander daherkommen – mit ihrem Maximum gleichzeitig, aber auf den gegenüber liegenden Hemisphären der Sonne.

Wie auch immer dem sei, ob sich die gegenwärtige Abkühlung fortsetzt oder nicht – gibt es irgendeinen Grund für Panik? Nein, und im gleichen Atemzug: wenn jene gute alte globale Erwärmung wieder einsetzt – was zweifellos irgendwann der Fall sein wird – wollen wir die jetzigen Bedingungen doppelt dankbar begrüßen.

Link: http://www.cfact.org/2018/01/08/why-low-sunspot-activity-portends-prolonged-climate-chill/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

Solare Aktivität and Klima

Hiroko Miyahara, The University of Tokyo

Professor Miyamara und sein Team legen in ihrer Präsentation dar, dass sowohl die solare geomagnetische Aktivität als auch deren Polarität deutliche Effekte auf die Kosmische Strahlung und die Wolkenbildung haben. Die Polarität der solaren geomagnetischen Aktivität kehrt sich in einem 22-jährigen Zyklus um, wobei Perioden negativer Polarität [wie z. B. im derzeitigen solaren Zyklus] einen größeren Effekt auf die kosmische Strahlung und Wolkenbildung haben.
Die Autoren haben eine bemerkenswerte Korrelation zwischen den solaren Rotationssignalen, der Wolkenhöhe und der Madden-Julian Oszillation gefunden. Das könnte einen weiteren Mechanismus darstellen, durch welchen kleine Veränderungen in der solaren Aktivität zu Verstärkern von großen Veränderungen beim Klima werden könnten. Weitere Verstärkungsmechanismen finden sich auch in Meeres-Oszillationen, im Ozon und dem Verhältnis von Sonnenscheinstunden zu Bewölkung.

Hier kann man die Präsentation
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Solare Aktivität and Klima

Hiroko Miyahara, The University of Tokyo

Abstract:

1. Einleitung.
Gemessene oder rekonstruierte Klima-Veränderungen aus der Vergangenheit zeigen oft eine positive Korrelation mit der solaren Aktivität auf Skalen mit langen Zeiträumen – von monatlich (Takahashi et al., 2010) bis tausenjährig (Bond et al., 2001). Die Mechanismen dieser Zusammenhänge sind noch nicht aufgeklärt. Mögliche solar-bezogene Parameter die einen Klimawandel antreiben können sind: Gesamt-Sonneneinstrahlung (TSI), solare UV-Strahlung (UV), Sonnenwind (SW) und galaktische kosmische Strahlungen (GCRs).

Die galaktischen kosmischen Strahlungen werden vom sich ändernden solar-magnetischen Feld in der Heliosphäre abgeschwächt, in jener Region, wo sich der Wind von solarem Plasma und die Magnetfelder ausdehnen. Der beobachtete Fluss von GCRs zeigt eine inverse Korrelation zur solaren Aktivität. Man weiß, dass aus einer Veränderung im  kosmischen Strahlungsflux eine Veränderung in der Ionisationsrate in der Atmosphäre resultiert. Wir vermuten, dass dies die Änderung in der Bewölkung verursachen könnte.

2. Änderung der Galaktischen Kosmischen Strahlung im Maunder Minimum.
Es ist schwierig, den exakten Anteil eines jeden der oben erwähnten solaren Parameter zu bemessen. Die Schwierigkeit liegt darin, dass die meisten von ihnen während des Zeitraums der Instrumentalmessungen mehr oder weniger synchronisiert verliefen. Aber die Veränderungen der solaren Strahlung und der GCRs hätte durchaus anders sein können während des Maunder Minimums (AD1645-1715). Das Maunder Minimum ist eine etwa 70-jährige Periode des Fehlens von Sonnenflecken.

Seit Beginn des 18. Jh. hat die Sonne periodische Veränderung mit einer  ~11-Jahres-Periode gezeigt. Als aber die Sonnenflecken fast verschwunden waren, hatte der ~11-Jahres-Zyklus im Maunder Minimum aufgehört. Das bedeutet, dass die solare Aktivität außergewöhnlich schwach war und dass die Umgebung der Heliosphäre anders war als heute. Wir haben erkannt, dass die Veränderung der GCRs während jenes Zeitraums ganz eigenartig war.

Die Veränderung der GCRs wurde entdeckt durch die Messungen der von der kosmischen Strahlung induzierten Verhältnisse in Baumringen und Eiskernen von Radio-Isotopen, wie z. B. Karbon-14 und Beryllium-10. Der Gehalt an Radio-Isotopen zeigt, dass der solare Zyklus andauerte während des langanhaltenden Fehlens von Sonnenflecken, aber mit einer ~14-Jahresperiode.
Es zeigte sich auch, dass der 22-jährige Zyklus – der Zyklus der periodischen Umkehrung des solaren bipolaren Magnetfeldes – auch weiterbestand, aber mit einer ~28-jährigen Periode, und er veränderte sich auch noch während jenes Zeitraums. Die Polarität der Sonne kippt auf den Maxima der solaren Zyklen und stellt so eine ~22-jährige Periode dar.
Ein ~22- jähriger Zyklus zeigt sich nicht in den Veränderungen der solaren Strahlung; er zeigt sich aber in den Veränderungen der GCRs, die hauptsächlich aus veränderten Partikeln bestehen. Die Veränderungen in der Umgebung der Heliosphäre haben vermutlich zu einer Ausdehnung des 22-jährigen Zyklus der GCRs geführt.

3. Veränderung des Klimas und die Beziehung zur kosmischen Strahlung.
Wir haben entdeckt, dass die rekonstruierten Klimadaten einzigartige Veränderungen aufweisen, ganz ähnlich denen bei den GCRs während des Maunder Minimums. So sind z. B. die Temperaturen auf der Nordhalbkugel deutlich abhängig von der Richtung des solaren dipolaren Magnetfeldes. In Phasen negativer Polarität des dipolaren Magnetfeldes, wenn die GCRs eine Zunahme-Anomalie zeigen, haben wir kälteres Klima. Die Abhängigkeit des Klimawandels vom solaren dipolaren Magnetfeld führt zur Herausbildung eines 22-jährigen Zyklusses beim Klimawandel.

Die Ursache von dekadischen bis hin zu multi-dekadischen Klima-Veränderungen ist bislang noch nicht aufgeklärt, aber unsere Studienergebnisse zeigen in die Richtung, dass für diese Zeiträume die GCRs eine wichtige Rolle beim Klimawandel spielen könnten.

Zusammenfassung.
Weitere detaillierte Studien sind nötig, um die Mechanismen des Einflusses der Sonne auf den Klimawandel zu klären; unsere Studie verweist auch darauf, dass nicht nur die Sonnenstrahlung, sondern auch die magnetischen Eigenheiten eine wichtige Rolle beim Klimawandel spielen durch die Veränderungen im Fluss der GCRs. In zukünftigen Studien sollte geklärt werden, wie die Mechanismen der kosmischen Strahlung die Bewölkungseigenschaften verändern.

Referenzen
G. Bond et al., Persistent Solar Influence on North Atlantic Klima During the Holocene, Science, 7, 294, 2130, 2001.
H. Miyahara, Y. Yokoyama & K. Masuda, Possible link between multi-decadal Klima Zykluss and periodic reversals of solar magnetisch field Polarität, Earth Planet. Sci. Lett., 272, 290-295, 2008.
Y. Takahashi, Y. Okazaki, M. Sato, H. Miyahara, K. Sakanoi, and P. K. Hong, 27-day Veränderung in Wolken amount and relationship to the solar Zyklus, Atmos. Chem. Phys., 10, 1577-1584, 2010.
Weitere Artikel zum Thema
It’s the Sun stupid – The minor significance of CO2 (wattsupwiththat.com)
Current solar Zyklus data seems to be past the peak (wattsupwiththat.com)