Fritz Vahrenholts Sonnenkolumne 12/17: Neues über Aerosole

18.12.2017
Die Sonne im November 2017 und Neues über Aerosole

Sehr geehrte Damen und Herren,

die Sonne war an 19 von 30 Tagen im November völlig fleckenlos. Sie setzt den außerordentlich schwachen 24. Sonnenzyklus fort.
Wir wissen mittlerweile aus der Analyse der polaren Felder ziemlich sicher, dass sich diese schwache Sonnenaktivität im nächsten Zyklus von etwa 2020 bis 2030 fortsetzen wird. Diese Schwächephase der Sonne kontrastiert zu dem außergewöhnlichen “Modernen solarem Maximum von 1950 bis 2000″ wie es von Solarwissenschaftlern wie Lockwood, Solanki, Steinhilber und Usoskin beschrieben wurde . Die Rekonstruktion Usoskins zeigt, dass die Aktivität der Sonne von 1950 bis 2000 in dieser Form seit 3000 Jahren nicht vorgekommen ist.

Wie wird sich nun die Schwächephase der ersten Jahrzehnte diese Jahrhunderts auswirken? Dazu gibt es eine bemerkenswerte mehrjährige Forschungskooperation, FUPSOL ( Future and Past Solar Influence on the Terrestrial Climate), koordiniert vom Physikalisch-Meteorologischem Observatorium und Weltstrahlungszentrum Davos (PMOD). Die Forscher kommen in ihrem 2017 veröffentlichten, aufsehenerregenden Bericht zum Ergebnis:

“Einfluss der Sonne auf den Klimawandel erstmals beziffert. Modellrechnungen zeigen erstmals eine plausible Möglichkeit auf, wie Schwankungen der Sonnenaktivität einen spürbaren Effekt auf das Klima haben. Gemäß den vom Schweizerischen Nationalfonds geförderten Arbeiten könnte sich die menschgemachte Erderwärmung in den nächsten Jahrzehnten leicht verlangsamen: Eine schwächere Sonne wird voraussichtlich ein halbes Grad Abkühlung beitragen.

Prof. Werner Schmutz, Leiter des Zentrums

Die Erwärmung seit 1975 hat bis 2015 eine Erhöhung der globalen Mitteltemperatur um etwa 0,6 ° C bewirkt. Wie groß der Anteil der Sonnenaktivität der sehr starken Zyklen 18-22 an dieser Entwicklung ist, wissen wir nicht. Doch eins wird immer deutlicher. Der CO2-Anteil an der Erwärmung seit 1975 ist deutlich kleiner als uns der UN-Weltklimarat, die EU Kommission, die Bundesregierung und das Potsdam-Institut weismachen wollen. Denn ein wichtiger Baustein einer starken CO2-Beeinflussung des Klimas wackelt. Es geht um Aerosole, Staub-und Sulfatpartikel , die der Mensch in die Umwelt emittiert. In allen Modellrechnungen des letzten Berichts des UN-Weltklimarats (IPCC 2014) haben Aerosole einen stark dämpfenden Effekt. Er beruht darauf, dass die Aerosole (vor allem Schwefeldioxid) mehr und kleinere Kondensationskeime bereitstellen, 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 wird hierdurch abgekühlt.

Im neuesten Sachstandbericht wird der kühlende Effekt mit einem besten Schätzwert von -0,9 W/m² angenommen. Er arbeitet der wärmenden Wirkung von Treibhausgasen (klimatisch ist vor allem CO2 wirksam) entgegen. Mit einem stark negativen Effekt der Aerosole erhält man einen stark wärmenden CO2-Antrieb (Forcing) von 1,8 W/m². Auf diese Weise kommt man dem historischen Temperaturverlauf sehr nahe. 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. Hier die Original-Grafik des IPCC:

 

Man sieht, dass der solare Einfluss nach Auffassung des IPCC nahe Null geht (gelbe kleine Huckel) und die großen Gegenspieler Aerosole und CO2 sind.
Wir hatten im Juni 2017 bereits zeigen können, dass die Aerosole überbewertet worden sind. Nun gibt es eine weitere Veröffentlichung einer Gruppe Wissenschaftler um Velle Toll, die die Wirkung von Aerosolen auf Schifffahrtslinien und bei Vulkanausbrüchen untersuchen. Sie finden keinen stark abkühlenden Effekt durch Aerosole, 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 Aerosolwirkung in dem Modell als „exzessiv“.
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. Stevens:

“Sicherlich kann man nach Jahren der Messungen, … 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.”

Die Folge: Die Klimasensitivität des CO2 ist von diesem vernichtenden Urteil betroffen. Oder anders ausgedrückt: Wieviel bleibt beim Temperaturanstieg von 0,6 °C von 1975 bis 2015 für das CO2 noch übrig? 0,4 ° C, 0,2 °C, 0,1°C ? Die Empirie wird es uns zeigen, wenn wir durch das solare Minimum der nächsten Jahre wissen, was die Natur und was der Mensch an Erwärmung bewirkt hat. Schade, dass das noch ein wenig Zeit bedarf.

Ich wünsche Ihnen eine gesegnete Weihnachtszeit und ein gutes neues Jahr.

Ihr
Fritz Vahrenholt