Sonnenflecken beeinflussen das Klima
Verdunstung und Niederschläge steigen durch intensivere Strahlung
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Mit der Intensität der Sonnenstrahlen ändert sich auch unser Klima (Foto: SOHO Consortium) |
Potsdam (pte020/28.08.2009/13:45) Wenngleich man weiß, dass Sonnenflecken derzeit eine historische Flaute verzeichnen, ist ihre genaue Wirkung auf unseren Planeten bisher wenig erforscht. Näheren Aufschluss erbringen nun Wissenschaftler vom US-National Center for Atmospheric Research und Kollegen vom deutschen Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) http://www.gfz-potsdam.de in der Zeitschrift "Science". Ihr Modell zeigt, dass diese Schwankungen der Sonnenaktivität sowohl mit auf- als auch mit abwärts wirkenden Prozessen des Erdklimas in Verbindung stehen. Selbst äußerst geringe Strahlungsvariationen haben auf bestimmte Klimagrößen einen stärkeren Einfluss als man bisher annahm, so das Ergebnis der Forschung.
Als "Sonnenflecken-Zyklen" bezeichnet man Schwankungen der solaren Strahlungsintensität, von denen die bekanntesten alle elf Jahre wiederkehren. "Über das gesamte Spektrum der Strahlung gesehen, betragen die dabei auftretenden Veränderungen verschwindende 0,1 Prozent der Gesamtenergiemenge, was der Energieleistung von 0,2 Watt pro Quadratmeter entspricht", beschreibt Studien-Mitautorin Katja Matthes vom GFZ-Postdam im pressetext-Interview. Deutlich sei jedoch die Veränderung der UV-Strahlung, die bis zu acht Prozent beträgt. Was das für die Erde bedeutet, konnte erst jetzt genauer dargestellt werden. "Diese kleine Veränderung verursacht sehr komplexe Wechselwirkungsmechanismen in der Stratosphäre und Troposphäre, die messbare Änderungen in der Wassertemperatur des Pazifiks und im Niederschlag bewirken", so die Potsdamer Forscherin.
Die Wissenschaftler kombinierten für ihre Berechnungen bestehende Modelle, die den Einfluss der Strahlung auf die Stratosphäre, auf die restliche Atmosphäre und auf den Ozean darstellen. Dabei zeigte sich, dass die relevanten Prozesse einerseits von oben nach unten verlaufen. Erhöht sich die Solarstrahlung infolge von Sonnenflecken, steigt damit aufgrund des hohen Anteils ultravioletter Strahlung von bis zu acht Prozent das Treibhausgas Ozon in der Stratosphäre, was auch für einen Temperaturschub in dieser 15 bis 50 Kilometer hohen Schicht sorgt. Aufgrund der Sonnennähe ist das besonders über den Tropen der Fall, wo dadurch die Zirkulation der Atmosphäre und damit auch typische Niederschlagsmuster verändert werden. Gleichzeitig verursachen Sonnenflecken jedoch auch einen zweiten Prozess im Klimageschehen, da durch erhöhte Sonnenaktivität die Verdunstung in wolkenfreien Gebieten steigt. Passatwinde bringen in Folge den Äquatorregionen höhere Feuchtigkeit und stärkeren Niederschlag. Im Ostpazifik sinken dabei die Wassertemperaturen und lassen weniger Wolken entstehen, was wiederum für mehr Verdunstung sorgt. Diese positive Rückkopplung verstärkt den Prozess zusätzlich.
Wichtig ist dieses Ergebnis vor allem, da es Prozesse des Klimawandels besser verstehen lässt. "Es ist klar, dass ein Großteil des derzeitigen Temperaturanstiegs vom Menschen verursacht ist. Für Prognosen der Zukunftsentwicklung ist es jedoch nötig, um den Einfluss natürlicher Faktoren genau Bescheid zu wissen. Erst dadurch können Fehler eingeschränkt werden", erklärt Matthes. Als ein Baustein dafür versteht man nun die gemeinsame Wirkung beiden beschriebenen Prozesse besser.
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