Sonne

Eine brasilianische Forschergruppe um Pabulo Henrique Rampelotto veröffentlichte vor kurzem im Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics eine Studie, in der sie Einflussfaktoren der Temperatur- und Niederschlagsentwicklung im südbrasilianischen Santa Maria für die vergangenen 100 Jahre untersuchten. Hierzu führten die Wissenschaftler eine Frequenzanalyse der entsprechenden Datensätze für die Zeitspanne 1912 bis 2008 durch. Insbesondere sollten mögliche natürliche Steuerungsfaktoren wie Sonnenaktivitätsschwankungen und interne Ozeanzyklen wie El Nino/ Südliche Oszillation (ENSO) hierauf überprüft werden.

Die Studie ergab, dass die Temperatur- und Niederschlags-Entwicklung durch eine Reihe von natürlichen Zyklizitäten geprägt ist, wobei beide Datensätze ähnliche Zyklenlängen aufwiesen. Rampeletto und sein Team fanden neben einigen kurzen Perioden zwischen 2-8 Jahren auch charakteristische Zyklenlängen von nahe 11 Jahren, 22 Jahren und 64-83  Jahren, die den solaren Grundperioden des Schwabe, Hale und Gleissberg Zyklus entsprechen (siehe auch S. 51 in „Die kalte Sonne“). Es zeigte sich zudem, dass der 22-Jahres-Hale-Zyklus stärker als der 11-Jahres-Schwabe-Zyklus in den Datenreihen manifestiert ist.  Dies gibt einen wichtigen Hinweis darauf, dass das Sonnenmagnetfeld und die kosmische Strahlung bei diesen klimatischen Prozessen eine wichtige Rolle spielen, also ei Hinweis auf den Svensmark Solar verstärker (siehe S. 231ff in „Die kalte Sonne“). Alle elf Jahre (Schwabe-Zyklus) findet eine Umpolung des Sonnenmagnetfelds statt, sodass nach 22 Jahren (Hale Zyklus) die ursprüngliche Ausrichtung wieder erreicht ist. Die Polarität des Magnetfeldes spielt dabei nur für die elektrische geladene kosmische Strahlung eine Rolle, nicht aber für die vom Magnetfeld unbeeinflussbaren solaren Strahlungsschwankungen. Sollte das Sonnenmagnetfeld und die kosmische Strahlung keine Rolle für das Erdklima spielen, so wäre die starke Ausprägung des 22-Jahres-Hale-Zyklus nicht erklärbar.

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Drei norwegische Forscher um den Osloer Astrophysiker Jan-Erik Solheim haben nun das Zusammenspiel von Temperaturentwicklung  auf der Erde und der Sonnenaktivität für die Vergangenheit näher unter die Lupe genommen. Die Wissenschaftler untersuchten die Länge der einzelnen Schwabe-Sonnenfleckenzyklen seit 1850 bis heute und fanden eine systematische Korrelation mit der Jahresmitteltemperatur des nachfolgenden Zyklus. Hierbei analysierten die Forscher Temperaturdaten aus Norwegen, Spitzbergen und von anderen nordeuropäischen Wetterstationen. Normalerweise umfasst ein Sonnenfleckenzyklus im Durchschnitt etwa 11 Jahre. Dauert der Zyklus jedoch länger, so ist dies ein Zeichen für ein Erschlaffen des Sonnendynamos und der Sonnenaktivität. Solheim und seine Kollegen Kjell Stordahl und Ole Humlum konnten jetzt feststellen, dass sich die Temperaturen nach einem langen, schwachen Sonnenzyklus erniedrigten und nach einem kurzen, starken Zyklus entsprechend erhöhten. Dies deutet auf einen zeitlichen Verzug von etwa einer Dekade zwischen der Wärmewirkung der Sonne und der Klimareaktion auf der Erde hin.

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In unserem Buch „Die kalte Sonne“ hatten wir noch die vage Hoffnung, dass der Weltklimarat in seinem derzeit entstehenden, neuen Bericht seinen Irrtum bemerken würde und die vielen klaren Hinweise auf eine aktivere Rolle der Sonne im Klimageschehen honorieren könnte. Auf Seite 161 schrieben wir: „Wie wahrscheinlich ist es, dass im 5. Klimazustandsbericht des IPCC zu lesen sein wird: Tut uns leid, wir haben uns 2007 wohl mit der Sonne ein bisschen geirrt. Da steckt wohl doch mehr dahinter, als wir damals gedacht hatten?“ Tja, nun ist es vorzeitig ans Licht gekommen, was der IPCC mit der Sonne wirklich vorhat. Anstatt sie endlich in angemessener Weise in die Klimamodelle einzubauen, will der Weltklimarat die Sonne nun sogar offenbar noch weiter beschneiden. Bereits im Klimabericht von 2007 war das CO2 14 mal klimawirksamer als die Sonne. Das ging dem IPCC aber wohl noch nicht weit genug. Im First Order Draft des gerade neu entstehenden Berichts geht die Demütigung weiter, und das CO2 wird nun offenbar bereits  40 mal so stark wie der Einfluss der Sonne angesetzt, gemäß dem sogenannten Strahlungsantrieb. Dies berichtete jedenfalls jetzt ein Gutachter, der das neue IPCC-Manuskript bereits in einer ersten Version prüfen konnte.

In seinem äußerst kritischen Gutachten, bemängelt Alec Rawls, dass der Weltklimarat trotz überwältigender Hinweise auf eine signifikante historische Klimawirkung der Sonne, diese auch im neuen Bericht nahezu komplett ignoriert. Wie wir ebenfalls in unserem Buch „Die kalte Sonne“ ausführlich darlegen, fällt der Temperaturanstieg der letzten 150 Jahre sowohl mit einer Zunahme des CO2 als auch einer signifikanten Steigerung der Sonnenaktivität und des Sonnenmagnetfeldes zusammen. Rein statistisch wären damit sowohl CO2 also auch die Sonne Kandidaten für den Antrieb der Erwärmung. Der Blick zurück in 10.000 Jahre der vorindustriellen Zeit zeigt, dass Sonne und Temperatur stets miteinander gekoppelt waren und Temperaturveränderungen in ähnlicher Höhe stattfanden wie in den letzten 150 Jahren, nämlich etwa 1 °C. Rawls argumentiert nun korrekterweise in seinem Gutachten, dass der Weltklimarat aufgrund dieser empirisch deutlichen Hinweise auf die Klimawirkung der Sonne eher die klimatische  Bedeutung des CO2 hinterfragen sollte. Dies tut der IPCC jedoch nicht. Rawls identifiziert dies als einen klassischen Fehler, der in der Statistikwissenschaft unter dem Fachbegriff „Versäumte Variablen“ (omitted variable bias, OVB) läuft: Immer wenn eine wichtige Variable in einer statistischen Analyse versehentlich oder absichtlich weggelassen wird, geht der von ihr eigentlich verursachte Effekt auf die in der Analyse verbliebenen Variablen über. Im Fall des IPCC bedeutet dies, dass der entsprechende Erwärmungsbetrag der letzten 150 Jahre, den wohl eigentlich die Sonne verursacht hatte, zusätzlich fälschlicherweise dem CO2 zugeschlagen wurde. Der ‚Omitted Variable Bias‘ ist ein gängiger Fehler, der in vielen statistischen Analysen auftritt und nun wohl auch bereits mehrfach dem Weltklimarat unterlaufen ist. 

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Augusto Mangini ist Vollblut-Geologe. Er kann in den Schichten der Erde lesen wie in einem Buch. Mangini schaut mit seinem kräftigen, geochemischen Fernrohr in die Vergangenheit und macht in den scheinbar monotonen Gesteinsablagerungen faszinierende Muster sichtbar. Anders als seine geologisch datenarmen Physiker-Kollegen vom Weltklimarat lange fälschlicherweise angenommen hatten, waren die letzten 10.000 Jahre der Erdgeschichte durch eine bewegte Temperaturachterbahn geprägt. Warme Phasen wechselten im hundert und tausend Jahre Maßstab mit kalten Phasen ab. Die globalen Durchschnitts-Temperaturen schwankten um etwa ein Grad, in einzelnen Regionen sogar gleich um mehrere Grad. Die fossile Temperaturentwicklung spricht eine klare Sprache: Während der letzten Wärmeperiode, der sogenannten Mittelalterlichen Wärmephase, waren die Temperaturen sogar höher als heute. Und das obwohl die CO₂-Konzentration damals deutlich niedriger lagen als heute. Mangini hat mit seinen Messungen der Anwachsschichten von Tropfsteinen in vielen Teilen der Erde einen wahren Datenschatz erzeugt. Fachlich hat er alles richtig gemacht. Niemand konnte seine Ergebnisse bis heute widerlegen. Denn sie stimmen wohl, davon ist auszugehen. 

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Am 16./17. Januar 2012 fand im japanischen Nagoya ein Workshop zum Einfluss der Sonne auf das Erdklima statt. Hierbei diskutierten namhafte Wissenschaftler die Variabilität der Sonnenaktivität sowie Solarverstärker-Modelle über die solar-gesteuerte kosmische Strahlung und die UV-Strahlung (siehe Kapitel 6 in „Die kalte Sonne“). Die pdf-Dateien der entsprechenden Vorträge können über die unten aufgelisteten Links heruntergeladen werden. Judith Curry fasst in Ihrem Blog „Climate Etc.“ die wichtigsten Ergebnisse der Tagung ausgezeichnet zusammen und weist auch auf unser Buch hin. Auch EIKE und WUWT berichteten über die Tagung.

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