Variação solar

Nos últimos 30 anos de variabilidade solar

Variações solares são mudanças na quantidade de energia radiante emitida pelo nosso Sol . Há componentes periódicas a estas variações, o principal sendo um deles a 11-year ciclo solar (ou ciclo de manchas solares), bem como flutuações que aperiodic. A atividade solar tem sido medido através de satélites durante as últimas décadas e através de variáveis de proxy '' em tempos anteriores. Os cientistas do clima estão interessados em compreender o que, se houver, variações de efeito na atividade solar tem sobre a Terra. Tal mecanismo é conhecido como "forçando solar".

As variações na irradiação solar total (TSI), manteve-se igual ou inferior ao limiar de detecção, até à época satélite, embora a pequena fracção de comprimentos de onda de ultra-violeta varia por alguns por cento. Saída solar total é agora medida para variar (nos últimos três de 11 anos ciclos de manchas solares) por aproximadamente 0,1% ou cerca de 1,3 W / m ² pico-a-cocho durante o ciclo das manchas solares 11 anos. A quantidade de radiação solar recebida na superfície exterior da atmosfera da Terra variou pouco de um valor médio de 1366 watts por metro quadrado (W / m ^2). Não há medições diretas da variação e interpretações de longo prazo medidas substitutas de variações diferentes; resultados recentes sugerem variação cerca de 0,1% ao longo dos últimos 2000 anos, embora outras fontes sugerem um aumento de 0,2% na radiação solar desde 1675. A combinação da variação solar e efeitos vulcânicos tem sido muito provável que a causa de algumas das alterações climáticas , por exemplo, durante o Mínimo de Maunder . Um estudo de 2006 e revisão da literatura existente, publicado em Natureza, determinou que não houve nenhum aumento líquido no brilho solar desde meados de 1970, e que as mudanças na atividade solar dentro dos últimos 400 anos não são susceptíveis de ter desempenhado um importante papel no aquecimento global. Ressalte-se, o mesmo relatório adverte que "Além de brilho solar, influências mais sutis sobre o clima de raios cósmicos ou radiação ultravioleta do Sol não pode ser excluída, dizem os autores. No entanto, essas influências não pode ser confirmado, acrescentam, porque físico modelos para tais efeitos são ainda muito pouco desenvolvido. "

História do estudo sobre as variações solares

História de 400 anos número de manchas solares.

A maior altura gravada de variações solares são alterações na manchas solares. O primeiro registro de manchas solares datas para cerca de 800 aC, na China e no desenho mais antigo sobrevivente de uma mancha solar datas para 1128. Em 1610, os astrônomos começaram a usar o telescópio para fazer observações de manchas solares e seus movimentos. Estudo inicial centrou-se na sua natureza e comportamento. Embora os aspectos físicos de manchas solares não foram identificados até a década de 1900, observações continuou. Estudo foi prejudicado durante os anos 1600 e 1700, devido ao baixo número de manchas solares durante o que é agora reconhecido como um longo período de baixa atividade solar, conhecido como o Mínimo de Maunder . Por 1800, houve um recorde de tempo suficiente número de manchas solares para inferir ciclos periódicos na atividade das manchas solares. Em 1845, da Universidade de Princeton professores Joseph Henry e Stephen Alexander observou o Sol com uma thermopile e determinou que as manchas solares emitida menos radiação do que as áreas circundantes da Sun. A emissão de quantidades mais elevadas do que a média de radiação mais tarde foram observados a partir da energia solar faculae.

Por volta de 1900, os pesquisadores começaram a explorar as ligações entre variações solares e clima na Terra. De particular interesse é o trabalho de Charles Greeley Abbot. Abade foi atribuído pelo Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) para detectar mudanças na radiação do Sol Sua equipe teve de começar por inventar instrumentos para medir a radiação solar. Mais tarde, quando Abbot foi chefe da SAO, estabeleceu uma estação de energia solar no Calama, Chile para complementar seus dados de Observatório Mount Wilson. Ele detectou 27 períodos harmônicas dentro dos 273 meses ciclos Hale , incluindo 7, 13, e padrões de 39 meses. Ele olhou para as conexões com o tempo por meios como as correspondentes tendências opostas solares durante um mês para se opor as tendências de temperatura e precipitação nas cidades. Com o advento de dendrocronologia, cientistas, tais como Waldo S. Glock tentou se conectar variação no crescimento das árvores a variações solares periódicas no registro existente e inferir a variabilidade temporal de longo prazo na constante solar de variações semelhantes em cronologias milenar escala.

Estudos estatísticos que se correlacionam tempo e do clima com a atividade solar têm sido popular por séculos, que remonta pelo menos a 1801, quando William Herschel observou uma conexão aparente entre os preços do trigo e registros de manchas solares . Eles agora muitas vezes envolvem conjuntos de dados globais de alta densidade compilados a partir de redes de superfície e observações de satélites meteorológicos e / ou o forçar de modelos climáticos com variabilidade solar sintético ou observados para investigar os processos detalhados pelos quais os efeitos de variações solares se propagam através do sistema climático da Terra.

A atividade solar

As manchas solares

Gráfico que mostra proxies de atividade solar, incluindo mudanças no número de manchas solares e produção de isótopos cosmogênico.

As manchas solares são áreas relativamente escuras na superfície do Sol, onde intensa atividade magnética inibe convecção e assim se resfria a superfície. O número de manchas solares está correlacionada com a intensidade da radiação solar. A variação é pequena (da ordem de 1 W / m² ou 0,1% do total) e só foi estabelecida uma vez medições por satélite da variação solar tornou-se disponível na década de 1980. Baseado no trabalho de Abbot, Foukal et al. (1977) percebeu que valores mais elevados de radiação são associados com mais manchas solares. Nimbus 7 (lançado 25 de Outubro, 1978 ) e o Missão Solar Máximo (lançado 14 de fevereiro de 1980 ) detectou que porque as áreas ao redor das manchas solares são mais brilhantes, o efeito geral é que mais manchas solares significa um sol brilhante.

Houve alguma sugestão que variações no diâmetro solar pode causar variações na saída. Mas trabalhos recentes, principalmente a partir do instrumento Michelson Doppler Imager em SOHO, mostra estas modificações para ser pequeno, cerca de 0,001% (Dziembowski et al., 2001).

Vários estudos têm sido feitos usando o número de manchas solares (para o qual registra estender ao longo de centenas de anos) como uma proxy para a atividade solar (para o qual bons registos só estender por algumas décadas). Além disso, instrumentos de solo foram calibrados por comparação com a grande altitude e instrumentos orbitais. Os pesquisadores combinaram presentes leituras e fatores para ajustar os dados históricos. Outros dados de proxy - como a abundância de isótopos cosmogênicos - têm sido utilizados para inferir actividade magnético solar e brilho, assim, provável.

Atividade das manchas solares foi medido utilizando o Número Lobo por cerca de 300 anos. Este índice (também conhecido como o número de Zurique) utiliza tanto o número de manchas e o número de grupos de manchas solares para compensar as variações na medição. Um estudo de 2003 por Ilya Usoskin do Universidade de Oulu, na Finlândia descobriram que as manchas solares foram mais freqüentes desde a 1940 do que nos 1150 anos anteriores.

Reconstrução da atividade solar sobre 11.400 anos. Período de alta atividade igualmente mais de 8.000 anos atrás marcou. Período atual é de esquerda. Valores desde 1900 não mostrado.

Número de manchas solares ao longo dos últimos 11.400 anos foram reconstruídos usando dendrochronologically datada As concentrações de radiocarbono. O nível de atividade solar durante os últimos 70 anos é excepcional - o último período de magnitude semelhante ocorreu mais de 8.000 anos atrás. O Sol estava em um igualmente elevado nível de atividade magnética por apenas ~ 10% dos últimos 11.400 anos, e quase todos os períodos de alta atividade anteriores eram mais curtos do que o actual episódio.

Os eventos da atividade solar gravado em radiocarbono.

Ciclos solares

Ciclos solares são mudanças cíclicas no comportamento do Sol Muitos padrões possíveis têm sido sugeridas; unicamente os ciclos 11 e 22 anos são claras nas observações.

2300 anos Hallstatt ciclos de variação solar.

• 11 anos: A mais óbvia é o aumento gradual e diminuição do número de manchas ao longo de um período de cerca de 11 anos, o chamado ciclo de Schwabe e chamado depois Heinrich Schwabe. O Babcock Modelo explica isso como sendo devido a um derramamento de emaranhados campos magnéticos. Superfície do Sol é também o mais ativo quando há mais manchas solares, embora o luminosidade não muda muito devido a um aumento em pontos brilhantes ( faculae).
• : 22 anos ciclo de Hale , em homenagem George Ellery Hale. O campo magnético do Sol inverte durante cada ciclo de Schwabe, de modo que os pólos magnéticos retornar para o mesmo estado após duas inversões.
• 87 anos (70-100 anos): Ciclo Gleissberg, em homenagem Wolfgang Gleißberg, pensa-se ser uma modulação de amplitude do ciclo Schwabe de 11 anos (Sonnett e de Finney, 1990) .Braun, et ai, (2005)
• 210 anos: Ciclo de Suess (aka ciclo de Vries). Braun, et ai, (2005).
• 2300 anos: Ciclo de Hallstatt

Outros padrões foram detectados:

• Em carbono-14: 105, 131, 232, 385, 504, 805, 2241 anos (Damon e Sonnett, 1991).
• Durante o Permiano Superior 240 milhões anos atrás, as camadas de minerais criado nos Castela Formação mostrar ciclos de 2500 anos.

A sensibilidade do clima às variações cíclicas em energia solar forçando será maior para ciclos mais longos devido à inércia térmica do oceano, que atua para amortecer altas freqüências. Scafetta e Oeste (2005) descobriram que o clima era 1,5 vezes mais sensível à 22 anos cíclicas forçando forçando em relação ao 11 anos cíclico, e que a inércia térmica induzida por um desfasamento de cerca de 2,2 anos em resposta clima cíclico nos dados de temperatura.

Previsões com base em padrões

• Um modelo simples baseado em emulando harmônicos multiplicando o ciclo básico de 11 anos por potências de 2 resultados semelhantes aos produzidos Comportamento Holoceno. Extrapolação sugere um arrefecimento gradual durante os próximos séculos com aquecimentos menores intermitentes e um retorno ao próximo Pequena Idade do Gelo condições dentro dos próximos 500 anos. Este período legal, em seguida, pode ser seguido aproximadamente 1.500 anos a partir de agora por um retorno às condições altithermal semelhantes ao anterior Holoceno Máximo.
• Há evidências fraco para uma variação quase periódica nas amplitudes de manchas solares ciclo com um período de cerca de 90 anos. Essas características indicam que o próximo ciclo solar deve ter um número máximo de manchas solares alisou de cerca de 145 ± 30 em 2010, enquanto o ciclo seguinte deve ter um máximo de cerca de 70 ± 30 em 2023.
• Porque-14 carbono ciclos são quase periódica, Damon e Sonett (1989) prever o clima futuro:

Irradiância solar da Terra e da sua superfície

Espectro de irradiância solar acima da atmosfera e à superfície

Irradiância solar, ou insolação, é a quantidade de luz solar que chega a Terra. O equipamento utilizado pode medir o brilho óptico, total de radiação, radiação ou em várias freqüências. Estimativas históricas usar várias medidas e proxies.

Existem dois significados comuns:

• a radiação que chega a atmosfera superior
• a radiação que chega algum ponto no interior do ambiente, incluindo a superfície.

Vários gases na atmosfera absorvem parte da radiação solar em diferentes comprimentos de onda, e nuvens e de poeira também afetá-lo. Daí medições acima da atmosfera são necessários para observar as variações na atividade solar, dentro dos efeitos de confusão de mudanças para a atmosfera. De fato, há alguma evidência de que a luz do sol na superfície da Terra tem vindo a diminuir nos últimos 50 anos (ver escurecimento global) possivelmente causada pelo aumento da poluição atmosférica, enquanto sobre aproximadamente o mesmo período de tempo a atividade solar tem sido quase constante.

Milankovitch variações do ciclo

Algumas variações de insolação não são devido a alterações solares, mas sim devido à Terra se movendo para mais perto ou mais longe do Sol, ou alterações na quantidade relativa de radiação atingindo regiões da Terra. Estes causaram variações de até 25% (localmente, mudanças médias globais são muito menores) em insolação solar durante longos períodos. O evento significativo mais recente foi uma inclinação axial de 24 ° durante boreal de verão em perto da hora do Ótimo climático Holocene.

Interacções solares com terra

Há várias hipóteses de como variações solares podem afetar a Terra. Algumas variações, tais como mudanças no tamanho do Sol, são presentemente apenas de interesse no campo da astronomia .

Alterações na irradiância total

• Brilho geral podem mudar.
• A variação durante os ciclos recentes tem sido de cerca de 0,1%.
• Alterações correspondentes às alterações solares com períodos de 9-13, 18-25 e> 100 anos têm sido medidos em temperaturas da superfície do mar.
• Desde o Mínimo de Maunder, ao longo dos últimos 300 anos provavelmente houve um aumento de 0,1 a 0,6%, com modelos climáticos, muitas vezes utilizando um aumento de 0,25%.
• Uma reconstrução a partir dos dados ACRIM mostram uma tendência de 0,05% por década de aumento da atividade solar, entre mínimos solar sobre o curto espaço de conjunto de dados. Estes apresentam um elevado grau de correlação com a atividade magnética solar como medida pelo Greenwich Sunspot Number. Wilson, Mordvinov (2003)

As alterações na radiação ultravioleta

• Irradiância ultravioleta (EUV) varia em cerca de 1,5 por cento a partir de maxima solar para mínimos, por 200 a 300 nm UV.
• Mudanças de energia em comprimentos de onda UV envolvidos na produção e perda de ozônio ter efeitos atmosféricos.
  • A 30 nível de pressão atmosférica hPa mudou altura em fase com a atividade solar durante os últimos quatro ciclos solares.
  • Aumento irradiância UV provoca maior produção de ozônio, levando ao aquecimento da estratosfera e os pólos deslocamentos nos sistemas de vento estratosférico e troposférico.
• Um estudo de proxy estima que UV aumentou em 3% desde o mínimo de Maunder.

As mudanças no vento solar e fluxo magnético do Sol

• Um vento solar mais ativo e campo magnético mais forte reduz os raios cósmicos marcantes da atmosfera da Terra.
• As variações do vento solar afectam o tamanho e intensidade do heliosfera, o volume maior do que o Sistema Solar preenchido com partículas de vento solar.
• Cosmogênico produção de ¹⁴ C, ¹⁰ e ³⁶ Cl Seja mostram mudanças vinculadas à atividade solar.
• Ionização de raios cósmicos na atmosfera superior muda, mas efeitos significativos não são óbvias.
• Como o coronal-source fluxo magnético solar duplicou durante o século passado, o fluxo de raios cósmicos diminuiu cerca de 15%.
• Fluxo magnético total do Sol aumentou por um fator de 1,41 1964-1996 e por um fator de 2,3 desde 1901.

Efeitos sobre nuvens

• Os raios cósmicos têm sido propostos para afetar a formação de nuvens com possíveis efeitos sobre a produção de núcleos de condensação de nuvens. Evidência observacional para essa relação é, na melhor das hipóteses, inconclusivos.
• 1983-1994 dados da nuvem via satélite Climatologia Projeto Internacional (ISCCP) mostraram que a formação de nuvens baixas mundial foi altamente correlacionada com fluxo de raios cósmicos; após esta a correlação quebra
• A terra de albedo diminuiu cerca de 2,5% ao longo de 5 anos, durante o ciclo solar mais recente, como medido pelo "Earthshine" lunar. Redução similar foi medida por satélites durante o ciclo anterior.
• Estudo núcleo Mediterrâneo de plâncton detectado um ciclo de 11 ano solar-relacionados, e um aumento 3,7 vezes maior entre 1760 e 1950. A redução considerável na cobertura de nuvens é proposto.
• Uma experiência de laboratório conduzidos por Henrik Svensmark no National Center espaço dinamarquesa foi capaz de produzir partículas, como resultado de irradiação de raios cósmicos como, embora estas partículas não se assemelham núcleo de condensação da nuvem reais encontradas na natureza.

Outros efeitos devido à variação solar

Interacção de partículas solares, o campo magnético solar, e o campo magnético da terra, causar variações na partícula e campos electromagnéticos na superfície do planeta. Eventos solares extremas pode afetar dispositivos elétricos. Enfraquecimento do campo magnético do Sol é acreditado para aumentar o número de interestelar raios cósmicos que atingem a atmosfera da Terra, alterando os tipos de partículas de alcançar a superfície. Tem sido especulado que uma mudança na raios cósmicos poderia causar um aumento em certos tipos de nuvens, que afecta de terra albedo .

Efeitos geomagnéticas

As partículas solares interagem com a da Terra magnetosfera

O terrestre auroras polares são apresentações visuais criados por interações entre o vento solar, a magnetosfera solar, o campo magnético da Terra e da atmosfera da Terra. Variações em qualquer delas afetam exibe aurora.

Mudanças repentinas podem causar os distúrbios intensos em campos magnéticos da Terra que são chamados tempestades geomagnéticas.

Eventos de prótons solares

Energéticos prótons pode chegar à Terra dentro de 30 minutos de um grande pico de flare. Durante tal evento próton solar, a Terra é regado em partículas solares energéticas (principalmente prótons) divulgados a partir do site flare. Algumas destas partículas de espiral para baixo das linhas de campo magnético da terra, penetrando as camadas superiores da atmosfera onde produzem ionização adicional e pode produzir um aumento significativo da radiação ambiente.

Raios cósmicos galácticos

O vento solar eo campo magnético criar heliosfera em torno do sistema solar.

Um aumento na actividade solar (mais manchas solares) é acompanhada por um aumento na " vento solar ", que é uma saída de partículas ionizadas, na maioria prótons e elétrons, a partir do sol. O campo geomagnético da Terra, o vento solar eo campo magnético solar Deflect raios cósmicos galácticos (GCR). A diminuição da atividade solar aumenta a penetração GCR da troposfera e estratosfera. GCR partículas são a principal fonte de ionização na troposfera acima de 1 km (abaixo de 1 km, o rádon é uma fonte dominante de ionização em muitas áreas).

Níveis de RCG foram registrados indirectamente pela sua influência sobre a produção de carbono-14 e berílio-10. A Hallstatt comprimento ciclo solar de cerca de 2.300 anos é refletida por climática Eventos Dansgaard-Oeschger. Os ciclos de 80-90 anos Gleissberg solares parecem variar em comprimento, dependendo dos comprimentos dos ciclos solares 11 anos simultâneas, e há também parecem ser os padrões climáticos semelhantes que ocorrem nesta escala de tempo.

Efeitos da nuvem

Alterações na ionização afectar a abundância de aerossóis que servem como os núcleos de condensação para a formação de nuvens. Como resultado, os níveis de ionização potencialmente afetam os níveis de condensação, nuvens baixas, humidade relativa, e albedo devido às nuvens. Nuvens formados a partir de maiores quantidades de núcleos de condensação são mais brilhantes, mais vivido, e susceptíveis de produzir menos precipitação. Mudanças de 3-4% na nebulosidade e mudanças simultâneas em temperaturas superiores nuvem foram correlacionados com a 11 e 22 anos solar (manchas solares) ciclos , com o aumento dos níveis GCR durante os ciclos de "antiparalelos". Média mudança cobertura de nuvens global tem sido encontrado para ser 1,5-2%. Vários estudos de GCR e cobertura de nuvens variações encontraram correlação positiva em latitudes superiores a 50 ° e correlação negativa em latitudes mais baixas. No entanto, nem todos os cientistas aceitam essa correlação estatisticamente significativo, e alguns que fazem atribuí-la a outro variabilidade solar (por exemplo, UV ou variações totais de irradiância) ao invés de diretamente às mudanças GCR. Dificuldades na interpretação de tais correlações incluem o fato de que muitos aspectos da mudança variabilidade solar em horários semelhantes, e alguns sistemas climáticos têm respostas atrasadas.

Produção de carbono-14

Registro de manchas solares (azul) com ¹⁴ C (invertida). Há aproximadamente um atraso de 60 anos entre os níveis de manchas solares e as mudanças de radiocarbono.

A produção de carbono-14 (radiocarbono: ¹⁴ C) está também relacionada com a actividade solar. O carbono-14 é produzido na atmosfera superior quando bombardeamento de raios cósmicos de nitrogênio atmosférico ⁽¹⁴ N) altera o nitrogênio em uma forma incomum de carbono com um peso atômico de 14, em vez de o mais comum 12. Paradoxalmente, o aumento da atividade resulta solares em um redução dos raios cósmicos que atingem a atmosfera da Terra e reduz a produção de ¹⁴ C. Isso ocorre porque os raios cósmicos são parcialmente excluído do Sistema Solar pela varredura externa de campos magnéticos no vento solar. Assim, a intensidade dos raios-14 e carbono produção cósmica variar opostamente ao nível geral da atividade solar .

Portanto, a concentração de ¹⁴ C a atmosfera é mais baixa durante máximos de manchas solares e maior durante os mínimos de manchas solares. Ao medir a C ¹⁴ capturado em madeira e contagem de anéis de árvore, a produção de radiocarbono da madeira em relação ao recente pode ser medido e datada. A reconstrução dos últimos 10.000 anos mostra que a produção de ¹⁴ C foi muito maior durante a meados de Holoceno 7.000 anos atrás e diminuiu até 1.000 anos atrás. Além de variações na atividade solar, as tendências de longo prazo na produção de carbono-14 são influenciadas por mudanças na Terra campo geomagnético e por mudanças no ciclo do carbono dentro da biosfera (particularmente aqueles associados com as mudanças na extensão da vegetação desde a última idade do gelo ).

Aquecimento global

CO _2, temperatura e atividade das manchas solares desde 1850

Os pesquisadores correlacionaram variação solar com mudanças na Terra e temperatura média do clima - por vezes, encontrar um efeito, e às vezes não. Os pesquisadores que encontraram um efeito incluem Willie Soon e Sallie Baliunas ou Douglass e Clader, Geophysical Research Letters, 2002.

O IPCC questiona a magnitude de longo prazo (últimos cem anos ou mais) variação solar no ponto 6.11 do TAR e mostram vários resultados, incluindo o Lean et al. (1995). No entanto, o valor do Lean 1995 pode muito bem ser muito alta: mais recentemente, o Lean et al (GRL 2002) diz:

Nossa simulação sugere que mudanças seculares em proxies terrestres da atividade solar (tais como os isótopos 14C e cosmogénicos 10Be eo índice geomagnético aa) pode ocorrer na ausência de longo prazo (ou seja, seculares) mudanças irradiação solar. ... Isto sugere que a irradiância solar total pode também falta tendências seculares significativos. ... Radiativo Solar forçando de clima é reduzido por um fator de cinco, quando o componente de fundo é omitido reconstruções históricas de irradiância solar total ... Isto sugere que o modelo de circulação geral (GCM) simulações do aquecimento do século XX pode superestimar o papel da variabilidade da irradiância solar. ... Há, no entanto, a crescente evidência empírica para o papel da Sun em mudança climática em várias escalas de tempo, incluindo o ciclo de 11 anos ... resposta Clima para variabilidade solar pode envolver a amplificação de modos de clima que os GCMs não costumam incluir. ... Desta forma, as alterações climáticas a longo prazo podem aparecer para controlar a amplitude dos ciclos de atividade solar, porque os estocásticos resposta aumenta com a amplitude do ciclo, não porque há uma real mudança irradiância secular.

Mais recentemente, um estudo e revisão da literatura existente publicado na revista Nature em setembro 2006 sugere que a evidência é solidamente no lado de brilho solar, tendo relativamente pouco efeito sobre o clima global, e minimiza a probabilidade de mudanças significativas na atividade solar durante longos períodos de tempo.

Lockwood e Frölich de 2007, descobrir que há "evidências consideráveis para a influência solar no clima pré-industrial da Terra e do Sol pode muito bem ter sido um fator na mudança climática pós-industrial na primeira metade do século passado. Aqui nós mostramos que ao longo dos últimos 20 anos, todas as tendências no Sol que poderiam ter tido uma influência sobre o clima da Terra tem sido na direção oposta ao que é exigido para explicar o aumento observado nas temperaturas médias globais. " Isto agora é no entanto contestada por uma resposta recente por Svensmark e Friis-Christensen, que conclui que registos de temperatura do ar troposférico, em oposição aos dados de temperatura do ar de superfície usadas por Lockwood e Fröhlich, não mostram uma correlação negativa significativa entre raios cósmicos de fluxo de ar e temperaturas até 2006. Eles também apontam que Lockwood e Fröhlich apresentar seus dados usando correndo através de cerca de 10 anos, o que mostra um aumento de temperatura constante. Esta resposta tem até agora não foi publicado em um jornal peer-reviewed.

Forçando Solar 1850-2050 usado em um modelo climático NASA GISS. Padrão recente variação usado depois de 2000.

Teoria variação solar

Houve propostas que variações na atividade solar explicam passado as alterações climáticas e contribuir para o aquecimento global . A influência mais aceita de variação solar sobre o clima é através radiativo direto forçando. Vário hipóteses têm sido propostas para explicar a correlação energia solar aparente com temperaturas que alguns afirmam parecem ser mais forte do que pode ser explicado pela irradiação direta e os feedbacks positivos de primeira ordem ao aumento da atividade solar. A comunidade meteorológica reagiu com ceticismo, em parte porque as teorias dessa natureza surgiram e desapareceram ao longo do século 20.

Sami Solanki, diretor do Instituto Max Planck para a Investigação no Sistema Solar Katlenburg-Lindau, na Alemanha, disse:

O sol tem sido no seu mais forte ao longo dos últimos 60 anos e agora pode estar afetando as temperaturas globais ... o sol brilhante e níveis mais elevados dos chamados "gases de efeito estufa", tanto contribuíram para a mudança de temperatura da Terra, mas era impossível para dizer que teve o maior impacto.

No entanto, Solanki concorda com o consenso científico de que a retoma acentuada nas temperaturas desde cerca de 1980 é atribuível à atividade humana.

"O quão grande esse papel [de variação solar] é, ainda deve ser investigada, uma vez que, de acordo com o nosso conhecimento mais recente sobre as variações do campo magnético solar, o aumento significativo da temperatura da Terra desde 1980 é, na verdade, ser atribuída à efeito de estufa provocado pelo dióxido de carbono ".

Willie Soon e Sallie do Baliunas Observatório Harvard correlacionada histórico manchas solares conta com temperatura proxies. Eles relatam que, quando há menos manchas solares, a Terra arrefeceu (veja Mínimo de Maunder , Pequena Idade do Gelo ) - e que quando há mais manchas solares a terra aquecido (ver Período Quente Medieval, embora desde número de manchas solares só foram contados de 1700 o link para o MWP calor é especulativo).

As teorias têm geralmente representado um de três tipos:

• Mudanças de irradiância solar afetando diretamente o clima. Isto é geralmente considerado improvável, como as amplitudes das variações na irradiação solar são demasiado pequenas para terem a relação observada na ausência de algum processo de amplificação.
• Variações no componente ultravioleta tendo um efeito. O componente de UV varia em mais do que o total.
• Efeitos mediados por alterações na raios cósmicos (que são afetadas pelo vento solar, que é afetada pela atividade solar), tais como mudanças na cobertura de nuvens.

Manchas solares e de temperatura reconstruções a partir de dados de proxy

Embora as correlações muitas vezes pode ser encontrado, o mecanismo por trás dessas correlações é uma questão de especulação. Muitas dessas contas especulativas se saíram mal ao longo do tempo, e em um artigo "A atividade solar e do clima terrestre: uma análise de algumas correlações supostos" (... J. Atmos e Solar-Terr Phy de 2003 p801-812) Peter demonstra Laut problemas com alguns dos mais populares, nomeadamente as por Svensmark e por Lassen (abaixo). Damon e Laut relatório no Eos que as correlações fortes aparentes exibidos nesses gráficos foram obtidos por manipulação incorreta de dados físicos. Os gráficos são ainda largamente referido na literatura, e o seu carácter fraudulento não tenha ainda sido geralmente reconhecido.

Em 1991, Knud Lassen do Instituto Meteorológico Dinamarquês, em Copenhaga e seu colega Eigil Friis-Christensen encontrou uma forte correlação entre a duração do ciclo e mudanças de temperatura solares em todo o hemisfério norte. Inicialmente, eles usaram de manchas solares e de temperatura medições 1861-1989, mas mais tarde descobriu que os registros climáticos que datam quatro séculos apoiadas as suas conclusões. Essa relação pareceu responsáveis por quase 80 por cento das mudanças de temperatura medidos ao longo deste período (ver gráfico). Damon e Laut, no entanto, mostram que quando os gráficos são corrigidas para erros de filtragem, o acordo sensacional com o recente aquecimento global, o que chamou a atenção do mundo, desapareceu totalmente. No entanto, os autores e outros pesquisadores continuam apresentando o gráfico enganosa de idade. Note-se que a ligação antes do "gráfico" é um exemplo disso.

Sallie Baliunas, astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, tem sido um dos defensores da teoria que muda no sol "podem ser responsáveis por grandes mudanças climáticas na Terra nos últimos 300 anos, incluindo parte da recente onda de mundial o aquecimento. "

Em 6 de maio de 2000 , no entanto, a revista New Scientist relatou que Lassen e astrofísico Peter Thejll tinha atualizado 1,991 pesquisa de Lassen e descobriram que, enquanto o ciclo solar ainda é responsável por cerca de metade do aumento de temperatura desde 1900, ele não consegue explicar um aumento de 0,4 ° C desde a 1980. "As curvas divergem depois de 1980", disse Thejll ", e é uma surpreendentemente grande desvio. Outra coisa que está atuando sobre o clima .... Ele tem as impressões digitais do efeito estufa."

Mais tarde, naquele mesmo ano, Peter Stott e outros pesquisadores do Centro Hadley no Reino Unido publicou um artigo em que informou sobre as simulações do modelo mais abrangente até à data do clima do século 20. O estudo olhou para tanto " naturais agentes forçando "(variações solares e as emissões vulcânicas), bem como" antropogénica "(gases de efeito estufa e aerossóis de sulfato). Eles descobriram que" os efeitos solares podem ter contribuído significativamente para o aquecimento na primeira metade do século, embora este resultado depende da reconstrução de irradiância solar total que é usado. Na segunda metade do século, descobrimos que aumenta antrópicas em gases de efeito estufa são em grande parte responsáveis pelo aquecimento observado, em relação algum arrefecimento devido a aerossóis de sulfato antropogênicas, sem evidência de efeitos solares significativos. "A equipe de Stott descobriram que uma combinação de todos esses fatores permitiu-lhes para simular perto as mudanças da temperatura global ao longo do século 20. Eles previram que as emissões de gases com efeito de estufa continuaram causaria futuros aumentos de temperatura adicional "a uma taxa semelhante à observada nas últimas décadas". Deve-se notar que a sua energia solar forçamento incluído "mudanças espectro-resolvidos em irradiação solar" e não os efeitos indiretos mediados através de raios cósmicos para os quais ainda não existe mecanismo aceito -. essas idéias ainda estão sendo concretizados Além disso, o estudo observa que "as incertezas na histórica forçando" - em outras . palavras, passado naturais forçando ainda pode estar tendo um efeito de aquecimento adiada, provavelmente devido aos oceanos Uma representação gráfica da relação entre fatores naturais e antrópicos que contribuem para as alterações climáticas aparece em "Alterações Climáticas 2001: A Base Científica", um relatório pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).

O trabalho de Stott 2003 mencionado na seção do modelo acima, em grande parte revisou sua avaliação, e encontrou um contributo significativo solar para o aquecimento recente, embora ainda menor (entre 16 e 36%) do que a dos gases de efeito estufa.