science >> Wetenschap >  >> Natuur

De zon heeft geen invloed op de huidige wereldwijde temperatuurstijging, studie zegt:

Zonnecyclus:de zonnestraling is niet constant. De helderheid van onze zon varieert over een ong. periode van elf jaar, waarin ook het aantal zonnevlekken varieert. De afbeelding links is uit 2001 (zonnemaximum), de rechter uit 2009 (minimum zonne-energie). Krediet:NASA/ESA/SOHO

Het wordt warmer op aarde. Temperaturen in de periode 2001-2010 bijvoorbeeld, waren ongeveer 0,2 graden Celsius hoger dan het vorige decennium. Geen enkele serieuze wetenschapper twijfelt eraan dat de mens hier een beslissende rol speelt. Hoe dan ook, andere factoren beïnvloeden ook het mondiale klimaat, bijvoorbeeld de geometrie van de baan van de aarde en vulkaanuitbarstingen. Maar welke rol speelt de zon?

Wanneer de rode, gloeiende bol van de zon zakt 's avonds in de zee, het kan voor rustige en ontspannen vakantiemomenten zorgen. En zelfs in de schemering kunnen we overdag nog de behaaglijke warmte van de zon voelen. Nog, onze ster is allesbehalve ongevaarlijk. Niet alleen zorgt de UV-straling ervoor dat sommige van onze meer onzorgvuldige tijdgenoten een ernstige zonnebrand krijgen. Het is intrinsiek extreem actief, en pakjes heet plasma zieden constant aan de oppervlakte, het injecteren van gasfonteinen in de ruimte. Bovendien, er waait constant een wind van energetische deeltjes, af en toe opfrissen tot een storm, een gevaar vormen voor de gevoelige elektronica in satellieten.

Naast deze routinefenomenen, de stralingskracht van de zon is ook onderhevig aan langdurige schommelingen. Deze worden veroorzaakt door het magnetische veld van de zon, waarvan de veldlijnen zijn, als het ware, "versmolten" met het elektrisch geleidende gas. De sterke turbulentie roteert en verdraait de plasmabuizen als elastiekjes - die af en toe "klikken" en vervolgens het magnetische veld opschudden.

Deze activiteiten leiden tot verschijnselen zoals donkere vlekken of felle fakkels; de eerste zijn koelere streken, de laatste regio's met vezelig ogende heldere vlekken en zijn heter dan hun omgeving. Het aantal spots of flares is niet altijd constant, maar varieert in een cyclus van ongeveer elf jaar. De totale zonnestralingsintensiteit fluctueert dus ook in deze periode. Deze fluctuaties liggen gemiddeld rond de 0,1 procent. Echter, de variaties kunnen ook fluctueren – afhankelijk van de golflengte, omdat de zon in tal van verschillende banden van het spectrum schijnt. De hierboven genoemde ultraviolette straling, bijvoorbeeld, die met name relevant is voor het klimaat, varieert met enkele tientallen procenten in de korte golflengten.

Door zijn energie-input, de zon kan het klimaat van onze planeet rechtstreeks beïnvloeden. Echter, de atmosfeer laat alleen straling door in specifieke golflengten, overwegend in zichtbaar licht; de rest is, bij wijze van spreken, geabsorbeerd door moleculen. Slechts een deel van de straling bereikt dus het aardoppervlak en kan het opwarmen. Het bestraalde oppervlak, beurtelings, straalt infrarood licht uit, die vervolgens wordt tegengehouden door wolken of aerosolen. Dit effect, zonder welke de aarde ongeveer 32 graden Celsius kouder zou zijn, verwarmt de atmosfeer. Deze processen lijken op de omstandigheden in een kas.

Fluctuerende zonnestraling:Deze afbeelding toont variaties binnen de elfjarige zonnecyclus en kortetermijnvariaties veroorzaakt door individuele zonnevlekkengroepen en zonnevlammen. De gemiddelde totale helderheid wordt weergegeven door de grijze curve. De verschillende kleuren geven metingen met verschillende instrumenten weer. Krediet:PMOD

Dit is waar de ultraviolette straling zijn rol speelt. Het is betrokken bij een reeks verschillende chemische reacties - waarbij UV niet alleen UV is! Bijvoorbeeld, straling met een golflengte van minder dan 240 nanometer bevordert de vorming van ozon, langere golflengte UV, in tegenstelling tot, vernietigt hetzelfde molecuul. En samen met de straling op verschillende golflengten, verschillende hoeveelheden energie komen de troposfeer binnen, de onderste laag van de atmosfeer, zich uitstrekkend tot ongeveer 15 kilometer boven de grond.

De zon, echter, zendt niet alleen straling uit, maar ook een permanente stroom van elektrisch geladen deeltjes, de eerder genoemde zonne-energie. Als deze deeltjes de bovenste lagen van de aardatmosfeer binnendringen, ze stoten elektronen uit stikstof- of zuurstofatomen, dat is, ze ioniseren ze. Dit proces beïnvloedt de atmosferische chemie - of, en als het zo is, hoe dit het klimaat beïnvloedt, staat momenteel ter discussie.

Om de invloed van de zon op het klimaat te onderzoeken, onderzoekers kijken naar het verleden. Hier, ze richten zich op de magnetische activiteit van de ster, waaruit de stralingsintensiteit kan worden gereconstrueerd. Het is dan duidelijk dat de zon tijdens actieve perioden – duidelijk dankzij talrijke vlekken en fakkels – meer intense straling produceert dan tijdens de rustfasen.

De zon had in de tweede helft van de 17e eeuw net zo'n pauze in activiteit, bijvoorbeeld:tussen 1645 en 1715 begon de motor te haperen. Gedurende deze periode, aangeduid als het Maunder-minimum, Europa, Noord-Amerika en China kenden veel koudere winters. En zelfs de zomer was in sommige regio's aanzienlijk koeler tijdens deze 'Kleine IJstijd'. Er werden toen schilderijen gemaakt, schaatsers laten zien op de bevroren Theems, bijvoorbeeld.

Terugkijkend op het verleden werken de wetenschappers met zowel oude gegevens van waarnemingsgegevens van zonnevlekken (vanaf 1610) als met de C14-methode, die bijzonder goed op hout kan worden toegepast, aangezien de input van koolstof-14 op de grond (bomen) niet constant is, maar verandert ook met zonneactiviteit. Deze radioactieve isotoop ontstaat wanneer zogenaamde kosmische straling een luchtmolecuul ontmoet in de bovenste lagen van de aardatmosfeer.

Rekening houden met de menselijke invloed:Modellen kunnen de waarnemingsgegevens alleen reproduceren als antropogene invloeden worden meegenomen in de berekeningen. Krediet:IPCC-rapport 5

Het magnetische veld van de zon strekt zich uit over het hele zonnestelsel en schermt kosmische straling gedeeltelijk af. Als het magnetische veld fluctueert, dat geldt ook voor de productie van C14. Op deze manier, de afwijking tussen de leeftijd van de jaarring en de leeftijd van C14 is een maat voor de magnetische activiteit en dus voor de stralingskracht van de zon.

Dus, hoe sterk beïnvloedt de zon het klimaat momenteel? Wat wel bekend is, is dat de aarde de afgelopen 100 jaar met ongeveer één graad Celsius is opgewarmd. Alleen al in de afgelopen 30 jaar temperaturen zijn gestegen met een snelheid die niet is waargenomen in de afgelopen 1000 jaar. Een ander feit is dat de kooldioxideconcentratie met 30 procent is toegenomen sinds het begin van de industrialisatie in het midden van de 18e eeuw.

Gedurende deze hele periode, de zon is onderhevig geweest aan periodieke schommelingen in activiteit. En de helderheid van de zon is zeker niet toegenomen in de afgelopen 30 of 40 jaar, eerder een lichte daling. Dit betekent dat de zon niet kan hebben bijgedragen aan de opwarming van de aarde. In feite, de temperatuurstijging van de afgelopen decennia is niet in modellen te reproduceren als alleen rekening wordt gehouden met de invloed van de zon of andere natuurlijke bronnen (bijvoorbeeld vulkaanuitbarstingen). Alleen wanneer antropogeen, dat is door mensen gedreven, factoren worden verwerkt in de klimaatgegevens, zijn ze het eens met de waarnemings- en gemeten gegevens.

De onderzoekers komen daarmee tot de conclusie dat de stijging van de mondiale temperatuur sinds de jaren zeventig niet door de zon kan worden verklaard. Het waargenomen temperatuurverloop in de afgelopen drie decennia is lineair – als het een gevolg is van de toenemende broeikasgasconcentratie. Kortom:de menselijke invloed op het klimaat is orden van grootte groter dan die van de zon.

Anderzijds, de mening van sommige wetenschappers dat de huidige afname van zonneactiviteit de opwarming van de aarde zal tegengaan, is niet bestand tegen een nauwkeurig onderzoek, aangezien de opwarming van de aarde een feit is - en blijft toenemen. In tegenstelling tot, het lijkt wel mogelijk dat de zon op de lange termijn het klimaat beïnvloedt. De exacte omvang en precieze mechanismen blijven onduidelijk, echter.