Die Sonne im November 2017 und Neues über Aerosole

Von Frank Bosse und Fritz Vahrenholt

Unsere Sonne war im November außerordentlich schwach aktiv. Die festgestellte SunSpotNumber (SSN) betrug lediglich 5,7, dies sind nur 14% des zu diesem Zyklusmonat ( Nr. 108 seit Dezember 2008) Üblichen. Unser Zentralgestirn war an 19 der 30 Tage des Novembers völlig fleckenlos. Gegen Ende des Monats kam dann ein wenig mehr Bewegung auf, alles auf sehr niedrigem Niveau. Die niedrige Monatsaktivität im Zusammenhang:

Abb.1: Die monatlichen SSN-Werte  des aktuellen Zyklus 24 ( rot), ein durchschnittlicher  Zyklus (solar cycle=SC) aus den gemittelten Daten der Zyklen 1…23 (blau)  und der seit vielen Monaten ähnliche Zyklus 5 (schwarz).

 

Die einzelnen Zyklen im Vergleich:

Abb.2: Die monatlich aufsummierten Anomalien der Zyklen jeweils bis zum aktuellen 108. Zyklusmonat. Der Zyklus 24 steht auf einem gesicherten drittletzten Platz zwischen Zyklus 5 und Zyklus 14.

 

Es bleibt dabei: Eine solch niedrige Sonnenaktivität ist seit 200 Jahren noch nicht beobachtet worden. Mit recht großer Wahrscheinlichkeit wird auch der kommende Zyklus etwa so schwach werden wie der gegenwärtige, die solaren polaren Felder sind etwa genauso stark wie im Minimum zwischen den Zyklen 23 und 24. Der bislang sehr schwache solare Nordpol hat in den vergangenen Monaten seit Juni deutlich aufgeholt. Wer dies jetzt und zukünftig auch graphisch verfolgen will sei auf diese Abbildung verwiesen. Auf der Website www.solen.info/solar  finden sich weitere z.T.  tagesaktuelle Informationen.

 

LaNina ist da

Ein Update zu unserem letzten Beitrag  ist sicher von Interesse. Wir sahen die LaNina für Ende Dezember als gesichert an, inzwischen hat das australische Büro für Meteorologie in ihrem letzten Bulletin die LaNina offiziell festgestellt.  Die aktuellen Modellvorhersagen gehen von weiter sinkenden Meerestemperaturen im äquatorialen Ostpazifik aus, bis etwa Februar 2018

Abb.3: Die Modelle für das ElNino/ LaNina Geschehen im Pazifik, Quelle: NOAA Alle Vorhersagen gehen von einer mittelstarken LaNina bis ins Frühjahr hinein aus.  Eine sehr starke LaNina wie etwa 2011/12 ist nach den Prognosen der Modelle (die übrigens vor wenigen Monaten noch keine LaNina kommen sahen) eher unwahrscheinlich.

 

Die Auswirkungen auf die globalen Temperaturen hinken etwa 3…4 Monate hinterher, wir sollten daher erst im Frühjahr mit ihrem  Rückgang,  einer „LaNina-Delle“  rechnen.

 

Aerosole und Modelle

Wir erinnern Sie gerne an diesen Beitrag. Wir hatten u.a. darüber berichtet, dass eine durch verbesserte Instrumente möglich gewordene Beobachtung eines kleineren Vulkanausbruches auf Island den Schluss zulässt, dass Aerosole bei weitem nicht den großen Einfluss auf das Klima haben, den Modelle annehmen. Besonders die Wechselwirkungen zwischen anthropogenen Aerosolen und Wolken (englisch: Aerosol-Cloud Interactions, ACI) waren bei dem Vulkanausbruch (er erzeugte den anthropogenen Aerosolen sehr ähnliche Ausgasungen) kaum zu messen. In Modellen wird dagegen ein recht starker Effekt angesetzt. Er beruht darauf, dass die Aerosole (vor allem Schwefeldioxid) mehr und kleinere Kondensationskeime bereit stellen, die zu helleren tiefen Wolken führen ebenso wie zur flächenmäßigen Ausdehnung dieser Wolken. Das Ergebnis: es wird mehr Sonnenlicht ins All zurückgeworfen und die Erde kühlt ab.

Noch im 4. Sachstandbericht des IPCC wurde so ein kühlender Antrieb (englisch: Forcing) von -0,3…-1,8 W/ m² angenommen. Er arbeitet der wärmenden Wirkung von Treibhausgasen (klimatisch ist vor allem CO2 wirksam) entgegen. Im neuesten Sachstandbericht wird das Forcing durch ACI mit einem besten Schätzwert von -0,9W/m² angegeben. Auf diese Weise erhält man ein stark wärmendes  Forcing durch CO2 im Vergleich zum 18. Jahrhundert von etwa +1,8 W/m² (Stand 2011,Quelle). Um dem historisch beobachteten Temperaturverlauf durch die Rechnungen möglichst nahe zu kommen beziehen Modelle also eine recht stark kühlende Wirkung von Aerosolen ein. Wenn jedoch die besagten Aerosole gar nicht so stark abkühlen…dann sollte die Erwärmung durch CO2 selbst weniger stark sein als Modelle annehmen, um die beobachteten Temperaturen zu erklären.  Die von uns besprochene Arbeit deutet darauf hin. Nun kommt auch ein anderes Team mit anderen Ansätzen zu ähnlichen Schlussfolgerungen.

In dieser aktuellen Arbeit untersucht eine Gruppe um Velle Toll von der Universität in Reading (UK), wie es sich auf Schifffahrtslinien und bei Vulkanausbrüchen mit den ACI verhält. Auch Schiffe erzeugen Abgase, die in ihrer Wirkung auf Wolken durchaus mit großflächig wirkenden  anthropogenen Aerosolen vergleichbar sind. Diese Autoren  finden ebenso keinen stark abkühlenden Effekt durch ACI, vielmehr stellen sie mal eine Abkühlung, mal eine Erwärmung fest. Es ist in der realen Welt nahezu ein Nullsummenspiel. Sie vergleichen ihre Ergebnisse  mit einem Modell und beschreiben die wirkende ACI in ihm als „exzessiv“. Dabei ist das betrachtete noch „harmlos“ denn die Autoren stellen fest:

“HadGEM3′s LWP increases in response to aerosol changes are weak compared to other GCMs [Ghan et al., 2016; Malavelle et al., 2017]. In those models, observational constraints from volcano and ship tracks would most probably lead to even larger weakening of aerosol indirect forcing. Such a substantial weakening of the aerosol radiative forcing in climate models would ultimately translate into reduced uncertainties in projections of the future climate.” 

Wohlgemerkt: Je kleiner die kühlende Wirkung von Aerosolen ist, desto kleiner auch die wärmende Wirkung von Treibhausgasen bei gegebenen Temperaturen. Die Sache mit den Aerosolen rührt an den Grundfesten der Klimawissenschaft, denn die Sensitivität unseres Klimasystems gegenüber CO2 ist davon direkt betroffen. Modelle haben in ihrer übergroßen Mehrheit eine sehr starke Aerosolkühlung implementiert. Dass dies nicht richtig sein kann vermutete Bjorn Stevens vom Max Planck Institut für Meteorologie in Hamburg bereits 2015, wir berichteten darüber.  Natürlich gibt es auch Widerspruch (wen wundert’s?) und Stevens antwortete überzeugend auf Modelldogmatiker und ihren untauglichen Versuch, die Modelle zu retten.

 „Wir sind nicht abgeneigt ein stärkeres Aerosolforcing als die untere Grenze in der zitierten Studie in Betracht zu ziehen. Wir sind jedoch davon abgeneigt zu folgern, dass Klimamodelle, die grobe und gut dokumentierte Defizite mit der Wirkung von ACI haben, eine Abschätzung der Unsicherheiten im Forcing vermitteln können. Sicherlich kann man nach Jahren der Messungen durch Satelliten, zahllosen Feldexperimenten und vielen Modellstudien, die wiederholt diese grundlegenden Defizite der Modelle in der Widerspiegelung des atmosphärischen Aerosolforcings  betonten, die Phantasie aufgeben, dass ihre Ergebnisse als Nennwert akzeptiert werden können.“

Ein harscheres Urteil über die schöne Klimamodellwelt ist schlecht zu formulieren in einer wissenschaftlichen Arbeit. Die Begleiterscheinung: Auch die Abbildung der Klimasensitivität ist von diesem vernichtenden Urteil betroffen. Die Klimawissenschaft muss hier mit hoher Priorität Klarheit schaffen. Stevens beschreibt es so:

„Man muss empirisch überprüfbare Hypothesen mithilfe einer Bandbreite testen.“

Mehr Empirie und weniger Spekulationen mit größtenteils untauglichen Modellen!