Die Sonne im Februar 2020 und Wissenschaft gegen doom n’gloom

Von Frank Bosse

Unser Heimatstern in der Milchstraße zeigte auch im Februar kaum Lebenszeichen in der Aktivität. Die mittlere Fleckenzahl (SSN für SunSputNumber) betrug gerade mal 0,4. An nur einem Tag war ein Fleck in einer “Gruppe“ (SSN am 1.2.20:11)zu erkennen mit der definierten Auflösung der Instrumente, wie sie schon sehr lange verwendet wird. An allen übrigen Tagen blieb die sichtbare Oberfläche der Sonne  gänzlich frei von Flecken. Der Verlauf des gesamten Zyklus mit dem 28 Monate langen Zeitraum am Ende, in dem die SSN unter 20 blieb:

Abb.1: Der Verlauf des Zyklus (SC) 24 seit Dezember 2008 (rot) im Vergleich zu einem mittleren Zyklus , errechnet aus den Daten von Zyklus 1…23 (blau), und dem seit ca. 5 Jahren recht ähnlichen Zyklus 5 (schwarz).

Wir bewegen uns im 135. Zyklusmonat, der Mittelwert der Länge aller Zyklen 1-23 beträgt 133 Monate, damit ist der laufende Zyklus auch jetzt schon länger andauernd als das Mittel aller bisher systematisch beobachteten Zyklen. Das ist ein weiterer Hinweis auf einen auch unternormal verlaufenden Folgezyklus SC25. Vor Jahresfrist wurde hier eine Prognose zur Länge des SC24 abgegeben, wir sind nun langsam in ihrem Vertrauensbereich. Die beste Annahme für sein Ende war August 2020. Wir werden sehen ob es eintrifft. Der Vergleich der Zyklen untereinander:

Abb.2: Der Vergleich der Fleckenaktivität der bisherigen Zyklen. Die Zahlen errechnen sich, indem die einzelnen monatlichen Differenzen zum Mittelwert (blau in Abb.1) aufaddiert werden.

Vom Beginn des SC 17 (September 1933) bis zum Ende des 23. Zyklus (November 2008) war die Aktivität der Sonne überdurchschnittlich, so lange wie nicht vorher gesehen seit  1755. Die letzte unterdurchschnittliche Periode der Sonnenaktivität zog sich über 5 Zyklen (SC12-16, von 1879 bis 1933) hin. Dass eine Rückkehr zu überdurchschnittlicher Aktivität so schnell nicht zu erwarten ist in der Zukunft, wurde hier schon mehrfach vermutet: Starke und schwache Zyklen treten nicht von Zyklus zu Zyklus  gemischt auf, die „Clusterbildung“ in Abb.2 ist deutlich. Weitere 2 unternormal aktive Zyklen ( bis ca. 2050) wären daher nicht überraschend.  

Wissenschaft im Zeichen des nächsten IPCC-Sachstandsberichts

So langsam wird es Zeit, der Bericht der Arbeitsgruppe 1 (Wissenschaftliche Grundlagen) soll bereits in einem Jahr (April 2021) verabschiedet werden. Es erschienen einige Arbeiten, die die Folgerungen wohl recht stark beeinflussen können. Sie erinnern sich, es wurde bereits im November 2019 hier auf die deutlich zu heiß laufenden neuen Klimamodelle (CMIP6) hingewiesen, auf die sich erfahrungsgemäß eine Mehrheit der Autoren beruft.  

Eine kürzlich erschienene Arbeit  unter Führung von Katarzyna Tokarska von der ETH Zürich findet das auch. Die Autoren untersuchten, wie die verschiedenen Teilnehmer der Modellfamilie den Erwärmungstrend 1981…2017 (2014) abbilden können. Sie bemerkten, dass eine ganze Reihe von Modellen große Schwierigkeiten haben, die Beobachtungen zu replizieren:

Abb.3 (Abb.2 a aus Tokarska et al.): Auf der Abszisse ist der Trend der globalen Temperaturen aufgetragen, auf der Ordinate die Empfindlichkeit des jeweiligen Modells auf CO2- Verdopplung (TCR= Transient Climate Response). Die gestrichelte senkrechte Linie bilden die Beobachtungen zweier Reihen ( Cowtan&Way, GISS) ab.

Alle dunkelrot eingefärbten Modellwerte erfüllen die Bedingung nicht, sie liegen zu hoch in der Empfindlichkeit. Als besten Wert für die TCR findet die Arbeit die Zahl von 1,6°C/ 2*CO2. Benutzt man längere Datenreihen der Beobachtungen  ermittelt sich ca. 1,3 für TCR, wir hatten über die Arbeit die das 2018 herausfand, mehrfach berichtet. Die CMIP6- Modelle in ihrer Gesamtheit finden einen Wert für TCR nahe 2°C… eine deutliche Überschätzung.  Die „aussortierten“ Modelle ermitteln gar 2,3°C! So kommt die Arbeit (sie benutzt noch weitere Kriterien um Modelle mit der Wirklichkeit zu konfrontieren, z.B. das räumliche Muster der Erwärmung) zu dem Schluss:

„The difference of about 0.83°C between the raw CMIP5 RCP 8.5 and raw CMIP6 SSP5-8.5 warming by the end of the century (with respect to the 1995–2014 baseline) is primarily due to the higher TCR values in CMIP6. Given the constraint from past warming, the CMIP6 raw model ensemble is therefore likely biased high and is not representative of the constrained distribution, while the observationally constrained CMIP6 ensemble is generally consistent with the raw and constrained CMIP5 estimates.”

Unter “constrained” verstehen die Autoren die auf Plausibilität positiv getesteten einzelnen Modelle. Andere Studien haben sich schon damit beschäftigt, warum so viele Modelle zu heiß laufen: sehr wahrscheinlich sind es die Wolken, die die Probleme machen. Also wird nichts daraus, die Schätzwerte der Erwärmung um stolze 0,83 °C bis 2100 höher zu setzen weil es (fehlerhafte) neue Modelle so sehen. Auch der Wert von 1,6°C für TCR aus den Beobachtungen 1981…2017 wird wohl zu hoch gegriffen sein, denn während eines Großteils des Zeitraums blieb die Energiebilanz der Erde konstant oder fiel sogar leicht, was darauf hindeutet, dass ein Gleichgewichtszustand herrschte, das setzt die Größe TCR so nicht an. Wer es genauer wissen will, dem sie dieser Artikel anempfohlen.

Auch mit der „katastrophalen Meeresspiegelerhöhung“ wird es schwer im wissenschaftlichen Umfeld. Einige Studien fanden eine schon heute nachweisbare Beschleunigung in den Satellitendaten. Die Reihe ist dafür recht kurz, sie beginnt erst 1993. Wir berichteten hier über eine Arbeit (Nerem et al 2018), die das (allerdings infolge unzureichender Entfernung des ENSO- Signals voreilig) nahe legte.

Die Wissenschaft korrigiert sich im besten Falle selbst und so erschien unlängst eine Arbeit mit gleichen Co-Autoren, die die Aussagen weitestgehend zurücknahm.  Die interne natürliche Variabilität wurde mit mehr Sorgfalt berechnet. Sie stellt die Kernaussage in die frei erhältliche Zusammenfassung:   

„While the dominant features in the acceleration pattern can be attributed to internal variability, there is an indication that the forced acceleration pattern may emerge as the record continues to lengthen.“

Wenn die Messreihe länger wird, also in der Zukunft, könnte die (vor allem anthropogen)  angetriebene Beschleunigung sichtbar werden… also ist sie es bis jetzt nicht. Das genügt. Leider mussten wir bei Erscheinen von Nerem et al. sehr viel mediales Feuerwerk ertragen, das war bei der neuen Arbeit von Hamlington et al. natürlich nicht der Fall. Alarm ist eben ein Klick-Falle, seriöse Arbeit eher weniger. Die (natürliche) Schwankung der Temperaturen des nördlichen Atlantiks, die AMO oder AMV, hatte es auch schwer in Alarmistenkreisen. Wir hatten hier erklärt, warum das so ist. Sie machte Ende der 90er Jahre einen Phasenübergang von negativ zu positiv und trug damit als natürlicher Einfluss der internen Variabilität zu den damals rasant steigenden globalen Temperaturen bei. Ein steilerer Trend ist immer willkommen…daher wurde ein AMO- Einfluss möglichst negiert von einigen Aktivisten.

Nun begibt es sich aber, dass der Nordatlantik langsam kühler wird, trotz weiterhin wirkendem anthropogenen Antrieb. Das finden sowohl eine Arbeit von Barradas et al (2018) als auch eine von Bryden et al (2020). Es ist ein Ausdruck der natürlichen internen Variabilität, hier Schwankungen in der AMOC, sie wurde umgekehrt in den späten 90ern dem menschlichen Antrieb mit angerechnet. Daher ist es so schwierig mit relativ kurzen Beobachtungszeiträumen: Die Trennung von Antrieb (englisch: „Forcing“) und natürlichen Schwankungen funktioniert nicht.

Hoffentlich wurden sie gut unterhalten bei der Lektüre der neueren Wissenschaft zum Klima. Wir lesen momentan sehr wenig darüber, Berichte über Untergangszenarien und doom’n gloom. So ist das, wenn eine akute echte Krise eine aufgeblähte verdrängt. Bleiben Sie gesund in diesen Zeiten!