Unheimliche Korrelation zwischen Sonnenaktivität und Temperatur: Ganz sicher kein Zusammenhang?

Die Sonne hat bekanntlich derzeit ihren Schongang eingelegt. Die Daily Mail brachte Ende November 2016 einen informativen Artikel über die sich entwickelnde solare Flaute:

The ‘dead sun’: Stunning Nasa video reveals barren solar surface with lowest level of activity since 2011

  • Footage from Nasa Solar Dynamics Observatory show nearly spotless sun 
  • The space agency says the sun hit its lowest activity level since 2011 
  • Sun follows a pendulum-like 11-year cycle of activity, and peaked in 2014
  • While this is not unusual, some say trend could send us into ‘mini ice age’ 
Weiterlesen in der Daily Mail

Die Forscher sind sich mittlerweile weitgehend einig, dass die Sonne bis mindestens in die 2030er Jahre schwach bleibt. Bemühungen laufen, um die solaren Vorhersagen noch verlässlicher zu machen. Dabei wurde nun klar, dass sich das Sonnenmagnetfeld dafür viel besser eignet, als die üblicherweise angeführten Sonnenflecken, wie in Eos im Februar 2016 nachzulesen war:

Sun’s Magnetic Fields Best at Forecasting Solar Cycle Peaks
Models based on the Sun’s polar magnetic fields performed best in simulating the solar cycle and predicting solar behavior. [...] The two most popular ways to model the solar cycle were (1) to use the historical record of the number of sunspots and (2) to couple the sunspot number to another measurement that varies with the solar cycle. Scientists who used the sunspot number alone argued that past trends can predict statistically what the next solar cycle will look like. This method is particularly appealing because the historical record of sunspots goes back farther than any other space weather measurement. But it turns out that models using this number alone rarely made better predictions than just the average of previous solar maxima. Scientists who coupled the sunspot number to another measurement predominantly chose either geomagnetic activity level or the strength of the magnetic fields at the Sun’s poles. For past solar cycles, models using geomagnetic activity level made more accurate predictions, but this accuracy may be due to the fact that solar polar magnetic field data were scarce or unreliable. This time, for solar cycle 24, the models using polar magnetic fields made the best predictions by far.

Ganzen Artikel in Eos lesen.

Im Jahr 2015 veröffentlichte eine Gruppe um Velasco-Herrera in New Astronomy Rekonstruktionen der Sonnenaktivität für die vergangenen 1000 Jahre sowie Prognosen bis 2100. Hier das PMOD-Modell:

Abbildung 1: Rekonstruktion der Sonnenaktivität für die vergangenen 1000 Jahre sowie Prognose bis 2100 (PMOD-Modell). Y-Achse: Total Solar Irradiance (power anomalies). Aus: Velasco-Herrera et al. 2015

 

Erinnert Sie die Verlaufsform der Kurve auch an irgendetwas? Man mag es gar nicht aussprechen: Mittelalterliche Wärmeperiod, Kleine Eiszeit und Moderne Wärmeperiode (Abb. 2) sind in der Sonnenaktivitätskurve (Abb. 1) deutlich auszumachen. Die Y-Achse der Graphik gibt wohlgemerkt die Sonnenaktivität wieder.

 

Abbildung 2: Temperaturentwicklung der außertropischen Nordhemisphäre während der letzten 2000 Jahre. Quelle: Ljungqvist 2010

 

Das Tal in der Kurve in Abbildung 1 rechts vom Jahr 2000 ist das sich gerade entwickelnde solare Tief, das bis Mitte des Jahrhunderts anhalten soll, um danach bis 2100 wieder anzusteigen. Andere solare Vorhersagen sind hier weniger optimistisch und prognostizieren eine schwache Sonne gleich für die kommenden 300 Jahre. So zeigen Matthes et al. 2016 eine Vorhersage der galaktischen Kosmischen Strahlung (GCR), die durch das Sonnenmagnetfeld moduliert wird. Je stärker die Sonne und ihr Magnetfeld, desto geringer die GCR. Die Zeit bis 2300 ist im Modell von Matthes et al. 2016 durch hohe GCR-Werte (also eine schwache Sonne) gekennzeichnet:

Abbildung 3: Prognose der kosmischen Strahlung GCR von Matthes et al. 2016, wobei hohe GCR-Werze einer schwachen Sonnenaktivität entsprechen.

 

Wenn sich der empirisch für die Vergangenheit gut belegte Zusammenhang zwischen Temperaturen und Sonnenaktivität auch in Zukunft fortsetzt, können wir uns in den kommenden Jahrzehnten auf frostige Zeiten gefasst machen…