Variación solar

Los últimos 30 años de la variabilidad solar

Variaciones solares son los cambios en la cantidad de energía radiante emitida por nuestro Sol . Hay componentes periódicas a estas variaciones, siendo el principal el de 11 años del ciclo solar (o ciclo de manchas solares), así como las fluctuaciones que son aperiódica. La actividad solar se ha medido a través de los satélites durante las últimas décadas ya través de variables 'proxy' en tiempos anteriores. Los científicos del clima están interesados en la comprensión de lo que, en su caso, las variaciones del efecto de la actividad solar tienen en la Tierra. Cualquier mecanismo de este tipo se conoce como "forzar solar".

Las variaciones en la irradiancia solar total (TSI) se mantuvieron en o por debajo del umbral de detectabilidad hasta que la era de los satélites, aunque la pequeña fracción de longitudes de onda ultravioleta varía en un pequeño porcentaje. La radiación solar total se mide ahora a variar (en los últimos tres de 11 años ciclos de manchas solares) por aproximadamente 0,1% o aproximadamente 1,3 W / m ² de pico a valle durante el ciclo de manchas solares 11 años. La cantidad de radiación solar recibida en la superficie exterior de la atmósfera de la Tierra varió poco de un valor medio de 1.366 vatios por metro cuadrado (W / m ^2). No hay medidas directas de la variación y las interpretaciones de más largo plazo medidas aproximadas de variaciones difieren; resultados recientes sugieren aproximadamente 0,1% de variación en los últimos 2000 años, aunque otras fuentes sugieren un incremento del 0,2% en la radiación solar desde 1675. La combinación de la variación solar y los efectos volcánicos ha sido muy probable que la causa de algunos el cambio climático , por ejemplo, durante la Mínimo de Maunder . Un estudio y revisión de la literatura existente de 2006, publicado en Naturaleza, determina que no ha habido un aumento neto en el brillo solar desde mediados de la década de 1970, y que los cambios en la radiación solar en los últimos 400 años es poco probable que han jugado un papel importante en el calentamiento global. Cabe destacar, el mismo informe advierte que "Aparte de brillo solar, influencias más sutiles en el clima de los rayos cósmicos o la radiación ultravioleta del Sol no se puede excluir, dicen los autores. Sin embargo, estas influencias no pueden ser confirmados, añaden, porque física modelos para tales efectos son aún demasiado poco desarrollados ".

Historia del estudio sobre las variaciones solares

400 años de historia número de manchas solares.

El aspecto más larga registrada de variaciones solares son los cambios en las manchas solares. El primer registro de las fechas de las manchas solares de alrededor de 800 aC en China y el dibujo más antigua de una fecha de manchas solares a 1128. En 1610, los astrónomos comenzaron a utilizar el telescopio para hacer observaciones de las manchas solares y sus movimientos. Estudio inicial se centró en su naturaleza y comportamiento. Aunque no se identificaron los aspectos físicos de las manchas solares, hasta la década de 1900, las observaciones continuaron. Estudio fue obstaculizada durante los años 1600 y 1700, debido al bajo número de manchas solares durante lo que ahora se reconoce como un largo periodo de baja actividad solar, conocido como el Mínimo de Maunder . Por la década de 1800, hubo un récord de tiempo suficiente de número de manchas solares para inferir ciclos periódicos de la actividad de las manchas solares. En 1845, la Universidad de Princeton profesores Joseph Henry y Stephen Alexander observó el Sol con un termopila y decidido que las manchas solares emiten menos radiación que las áreas circundantes del Sol La emisión de cantidades superiores a la media de la radiación después se observaron desde el solar fáculas.

Alrededor de 1900, los investigadores comenzaron a explorar las conexiones entre las variaciones solares y el clima de la Tierra. De particular interés es el trabajo de Charles Greeley Abbot. Abad fue asignado por el Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) para detectar cambios en la radiación del Sol Su equipo tuvo que comenzar por la invención de instrumentos para medir la radiación solar. Más tarde, cuando el abad era el jefe de la SAO, se estableció una estación solar en Calama, Chile para complementar sus datos de Observatorio de Monte Wilson. Detectó 27 períodos armónicas dentro de los 273 meses ciclos Hale , incluyendo 7, 13, y 39 patrones de mes. Miró para las conexiones a tiempo por medios tales como la equiparación de las tendencias opuestas solares durante un mes a las tendencias de temperatura y precipitación rival en las ciudades. Con el advenimiento de dendrocronología, científicos como Waldo S. Glock intentó conectarse variación en el crecimiento del árbol a las variaciones periódicas solares en el registro existente e inferir la variabilidad secular a largo plazo en la constante solar de las variaciones similares en las cronologías escala milenio.

Los estudios estadísticos que se correlacionan tiempo y el clima con la actividad solar han sido populares desde hace siglos, que se remonta al menos a 1801, cuando William Herschel observó una aparente conexión entre los precios del trigo y los registros de manchas solares . Ahora a menudo implican conjuntos de datos mundiales de alta densidad compilados de las redes de superficie y observaciones de satélites meteorológicos y / o el forzamiento de los modelos climáticos con la variabilidad solar sintético u observado para investigar los procesos de aplicación por parte de los efectos de las variaciones solares se propagan a través del sistema climático de la Tierra.

La actividad solar

Las manchas solares

Gráfico que muestra los proxies de la actividad solar, incluyendo cambios en el número de manchas solares y la producción de isótopos cosmogónico.

Las manchas solares son áreas relativamente oscuras en la superficie del Sol donde la intensa actividad magnética inhibe la convección y lo enfría la superficie. El número de manchas solares se correlaciona con la intensidad de la radiación solar. La variación es pequeña (del orden de 1 W / m² o 0,1% del total) y sólo se estableció una vez que las mediciones por satélite de la variación solar llegaron a estar disponibles en la década de 1980. Basado en el trabajo por el abad, Foukal et al. (1977) se dieron cuenta de que los valores más altos de radiación están asociados con más manchas solares. Nimbus 7 (lanzado 25 de octubre de 1978 ) y la Solar Maximum Mission (lanzado 14 de febrero de 1980 ) detectó que debido a que las áreas circundantes manchas solares son más brillantes, el efecto general es que más manchas solares significa un sol brillante.

Había habido algunos indicios de que las variaciones en el diámetro solar podrían causar variaciones en la salida. Pero el trabajo reciente, sobre todo desde el instrumento Michelson Doppler Imager en SOHO, muestra que estos cambios sean pequeños, aproximadamente 0,001% (Dziembowski et al., 2001).

Diversos estudios se han realizado utilizando el número de manchas solares (para que registra extienden durante cientos de años) como proxy para la radiación solar (para que los buenos registros sólo se extienden por unas pocas décadas). Además, los instrumentos de tierra han sido calibrados por comparación con gran altitud y los instrumentos orbitales. Los investigadores han combinado presentes lecturas y factores para ajustar los datos históricos. Otros datos indirectos - tales como la abundancia de isótopos cosmogénicas - se han utilizado para inferir la actividad magnética solar y por lo tanto probable brillo.

Actividad de manchas solares se ha medido utilizando el Número de Wolf por unos 300 años. Este índice (también conocido como el número Zürich) utiliza tanto el número de manchas solares y el número de grupos de manchas solares para compensar las variaciones en la medición. Un estudio realizado en 2003 por Ilya Usoskin del Universidad de Oulu, Finlandia encontró que las manchas solares habían sido más frecuentes desde el 1940 que en los 1.150 años anteriores.

Reconstrucción de la actividad solar durante 11.400 años. Periodo de igualmente alta actividad hace más de 8.000 años marcó. Período actual es de izquierda. Valores desde 1900 no se muestran.

Número de manchas solares durante los últimos 11.400 años se han reconstruido utilizando dendrochronologically fecha concentraciones de radiocarbono. El nivel de actividad solar durante los últimos 70 años es excepcional - el último período de magnitud similar ocurrió hace más de 8.000 años. El Sol estaba en un nivel similar de actividad magnética por sólo ~ 10% de los últimos 11.400 años, y casi la totalidad de los períodos de alta actividad anteriores eran más cortos que el episodio actual.

Eventos de actividad solar registran en radiocarbono.

Los ciclos solares

Los ciclos solares son cambios cíclicos en el comportamiento del Sol Muchos patrones posibles se han sugerido; sólo los ciclos 11 y 22 años son claras en las observaciones.

2300 años Hallstatt ciclos de variación solar.

• 11 años: El más obvio es un aumento gradual y disminución del número de manchas solares durante un período de unos 11 años, llamado el ciclo de Schwabe y nombrado después Heinrich Schwabe. La Explica Babcock Modelo esto como debido a un derramamiento de enredarse campos magnéticos. Superficie del Sol es también el más activo cuando hay más manchas solares, aunque el luminosidad no cambia mucho debido a un aumento en puntos brillantes ( fáculas).
• : 22 años de ciclo Hale , el nombre de George Ellery Hale. El campo magnético del Sol se invierte durante cada ciclo de Schwabe, por lo que los polos magnéticos vuelven al mismo estado después de dos reveses.
• 87 años (70 a 100 años): Ciclo Gleissberg, nombrado después Wolfgang Gleissberg, se piensa que es una modulación de amplitud del ciclo Schwabe 11 años (Sonnett y Finney, 1990) .Braun, et al, (2005)
• 210 años: Ciclo de Suess (aka de Vries ciclo). Braun, et al, (2005).
• 2300 años: Ciclo de Hallstatt

Otros patrones se han detectado:

• En carbono-14: 105, 131, 232, 385, 504, 805, 2.241 años (Damon y Sonnett, 1991).
• Durante el Pérmico Superior hace 240 millones de años, capas minerales crean en las Cortes de Castilla Formación muestran ciclos de 2.500 años.

La sensibilidad del clima a las variaciones cíclicas en el forzamiento solar será más alto para ciclos más largos debido a la inercia térmica de los océanos, que actúa para amortiguar las altas frecuencias. Scafetta y West (2005) encontraron que el clima era 1,5 veces más sensibles a 22 años cíclicas obligando a forzar relativa a 11 años cíclico, y que la inercia térmica inducida por un retraso de aproximadamente 2,2 años en respuesta climático cíclico en los datos de temperatura.

Las predicciones basadas en patrones

• Un modelo simple basado en la emulación de armónicos multiplicando el ciclo básico de 11 años por potencias de 2 resultados producidos similares a Comportamiento Holoceno. La extrapolación sugiere un enfriamiento gradual durante los próximos siglos con los calentamientos menores intermitentes y una vuelta a cerca de la edad de hielo Pequeños condiciones dentro de los próximos 500 años. Este período de enfriamiento luego puede ser seguido de aproximadamente 1.500 años a partir de ahora por un retorno a las condiciones altithermal similares a la anterior Holoceno máxima.
• Hay pruebas débiles para una variación de casi periódica en las amplitudes del ciclo de manchas solares con un período de unos 90 años. Estas características indican que el próximo ciclo solar debe tener un número máximo de manchas solares suavizado de aproximadamente 145 ± 30 en 2010, mientras que el siguiente ciclo debe tener un máximo de aproximadamente 70 ± 30 en el 2023.
• Debido carbono 14 ciclos son casi periódica, Damon y Sonett (1989) predicen el clima futuro:

Irradiancia solar de la Tierra y su superficie

Espectro de irradiancia solar sobre la atmósfera y en la superficie

Irradiancia solar, o insolación, es la cantidad de luz solar que llega a la Tierra. El equipo utilizado podría medir el brillo óptico, radiación total o radiación en varias frecuencias. Las estimaciones históricas utilizan diversas mediciones y proxies.

Hay dos significados comunes:

• la radiación que llega a la atmósfera superior
• la radiación que llega a un cierto punto dentro de la atmósfera, incluyendo la superficie.

Varios gases dentro de la atmósfera absorben parte de la radiación solar en diferentes longitudes de onda, y las nubes y el polvo también afectan. Por lo tanto se necesitan mediciones por encima de la atmósfera para observar las variaciones en la radiación solar, dentro de los efectos de confusión de los cambios en la atmósfera. De hecho, hay alguna evidencia de que la luz del sol en la superficie de la Tierra ha ido disminuyendo en los últimos 50 años (ver oscurecimiento global), posiblemente causado por el aumento de la contaminación atmosférica, mientras que más o menos el mismo lapso de tiempo la radiación solar ha sido casi constante.

Variaciones del ciclo de Milankovitch

Algunas variaciones de la insolación no se deben a los cambios solares sino más bien debido a la Tierra se mueve más cerca o más lejos del Sol, o cambios en la cantidad relativa de radiación que llega a las regiones de la Tierra. Estos han causado variaciones de hasta un 25% (a nivel local, los cambios globales promedio son mucho más pequeñas) de la insolación solar durante largos períodos. El hecho relevante más reciente fue una inclinación del eje de 24 ° durante el verano boreal en casi la hora de la Máximo del Holoceno.

Interacciones solares con la Tierra

Hay varias hipótesis sobre cómo las variaciones solares pueden afectar a la Tierra. Algunas variaciones, tales como cambios en el tamaño del Sol, son en la actualidad sólo es de interés en el campo de la astronomía .

Los cambios en la irradiación total

• El brillo general puede cambiar.
• La variación durante los ciclos recientes ha sido de 0,1%.
• Los cambios correspondientes a los cambios solares con períodos de 9-13, 18-25 y> 100 años se han medido en las temperaturas de la superficie marina.
• Desde el Mínimo de Maunder, durante los últimos 300 años probablemente ha habido un aumento de 0,1 a 0,6%, con modelos climáticos a menudo utilizando un aumento del 0,25%.
• Una reconstrucción de los datos ACRIM muestran una tendencia al 0,05% por década de aumento de la producción solar entre mínimos solares en el corto lapso de conjunto de datos. Estos muestran un alto grado de correlación con la actividad magnética solar medida por Greenwich número de manchas solares. Wilson, Mordvinov (2003)

Los cambios en la radiación ultravioleta

• Irradiación ultravioleta (EUV) varía en aproximadamente un 1,5 por ciento desde máximos solares hasta los mínimos, por entre 200 y 300 nm UV.
• Cambios de energía en las longitudes de onda UV involucrados en la producción y la pérdida de ozono tienen efectos atmosféricos.
  • El 30 nivel de presión atmosférica hPa ha cambiado altura en fase con la actividad solar durante los últimos 4 ciclos solares.
  • Aumento radiación UV provoca la producción de ozono superiores, lo que lleva a un calentamiento estratosférico y hacia los polos a los desplazamientos en los sistemas de vientos estratosféricos y la troposfera.
• Un estudio estima que el proxy de UV ha aumentado un 3% desde el mínimo de Maunder.

Los cambios en el viento solar y el flujo magnético del Sol

• Un viento solar más activo y el campo magnético más fuerte reduce los rayos cósmicos que golpean la atmósfera de la Tierra.
• Las variaciones en el viento solar afectan el tamaño y la intensidad de la heliosfera, el volumen más grande que el Sistema Solar lleno de partículas de viento solar.
• Producción cosmogónico de ¹⁴ C, ¹⁰ Be y ³⁶ Cl muestran cambios vinculados a la actividad solar.
• Ionización de los rayos cósmicos en la atmósfera superior cambia, pero los efectos significativos que no son evidentes.
• A medida que la corona de código flujo magnético solar se duplicó durante el siglo pasado, el flujo de rayos cósmicos ha disminuido en un 15%.
• Flujo magnético total del Sol aumentó por un factor de 1,41 desde 1964 hasta 1996 y por un factor de 2,3 desde 1901.

Efectos sobre las nubes

• Los rayos cósmicos han considerado que afectan la formación de nubes a través de posibles efectos sobre la producción de núcleos de condensación de nubes. La evidencia observacional de una relación de este tipo es, en el mejor, no concluyentes.
• 1983-1994 datos del Proyecto Internacional de Climatología de Nubes por Satélite (ISCCP) mostraron que la formación global de nubes bajas fue altamente correlacionado con flujo de rayos cósmicos; posterior a esto la correlación se rompe
• El de la Tierra albedo disminuyó en aproximadamente un 2,5% más de 5 años durante el ciclo solar más reciente, tal como se mide por el "brillo de la Tierra" lunar. Reducción similar se midió por los satélites durante el ciclo anterior.
• Estudio núcleo mediterránea de plancton detecta un ciclo de 11 años relacionados con el solar, y un aumento de 3,7 veces mayor entre 1760 y 1950. Se propone una considerable reducción en la cobertura de nubes.
• Un experimento de laboratorio realizado por Henrik Svensmark en el Centro Espacial Nacional de Dinamarca fue capaz de producir partículas como resultado de la irradiación de rayos-como cósmica, aunque estas partículas no se parecen a los núcleos de condensación de nubes reales encontrados en la naturaleza.

Otros efectos debidos a la variación solar

Interacción de partículas solares, el campo magnético solar y el campo magnético de la Tierra, causan variaciones en la partícula y los campos electromagnéticos en la superficie del planeta. Eventos solares extremas pueden afectar a los aparatos eléctricos. Se cree que el debilitamiento del campo magnético del Sol para aumentar el número de interestelar los rayos cósmicos que llegan a la atmósfera de la Tierra, alterando los tipos de partículas que llegan a la superficie. Se ha especulado que un cambio en los rayos cósmicos podría causar un aumento en ciertos tipos de nubes, afectando de la Tierra albedo .

Efectos geomagnéticos

Partículas solares interactúan con la Tierra magnetosfera

De la Tierra auroras polares son representaciones visuales creadas por la interacción entre el viento solar, la magnetosfera solar, el campo magnético de la Tierra y la atmósfera de la Tierra. Las variaciones en cualquiera de estos afectan auroras.

Los cambios repentinos pueden causar las intensas perturbaciones en los campos magnéticos de la Tierra que se llaman tormentas geomagnéticas.

Eventos de protones solares

Energéticos protones pueden llegar a la Tierra dentro de los 30 minutos de un pico de gran llamarada. Durante tal evento de protones solar, la Tierra se riega en partículas solares energéticas (principalmente protones) publicadas en el sitio llamarada. Algunas de estas partículas en espiral hacia abajo las líneas del campo magnético de la Tierra, penetrando en las capas superiores de la atmósfera donde se produce la ionización adicional y pueden producir un aumento significativo en el ambiente de radiación.

Los rayos cósmicos galácticos

El viento solar y el campo magnético crear heliosfera alrededor del sistema solar.

Un aumento en la actividad solar (más manchas solares) se acompaña de un aumento en la " viento solar ", que es una salida de partículas ionizadas, en su mayoría protones y electrones, del sol. El campo geomagnético de la Tierra, el viento solar y el campo magnético solar deflect los rayos cósmicos galácticos (GCR). Una disminución de la actividad solar aumenta la penetración GCR de la troposfera y la estratosfera. Partículas de GCR son la principal fuente de ionización en la troposfera por encima de 1 km (por debajo de 1 km, el radón es una fuente dominante de ionización en muchas áreas).

Los niveles de GCR se han registrado indirectamente por su influencia en la producción de carbono-14 y el berilio-10. El Hallstatt largo del ciclo solar de aproximadamente 2.300 años se refleja por climática Eventos Dansgaard-Oeschger. Los ciclos Gleissberg solares 80-90 años parecen variar en longitud, dependiendo de la longitud de los ciclos solares concurrentes 11 años, y hay también parecen ser las características climáticas similares que ocurren en esta escala de tiempo.

Efectos de la nube

Los cambios en la ionización afectan a la abundancia de aerosoles que sirven como núcleos de condensación para la formación de nubes. Como resultado, los niveles de ionización potencialmente afectan los niveles de condensación, nubes bajas, humedad relativa, y albedo debido a las nubes. Nubes formadas a partir de una mayor cantidad de núcleos de condensación son más brillantes, vivido más tiempo, y es probable que produzca menos precipitación. Los cambios de 3-4% en la nubosidad y los cambios concurrentes en temperaturas cima de la nube se han correlacionado con la 11 y 22 años solar (manchas solares) ciclos , con aumento de los niveles de GCR durante los ciclos de "antiparalelas". Cambio de la cubierta de nubes media global se ha encontrado para ser 1,5-2%. Varios estudios de variaciones de GCR y la nubosidad han encontrado correlación positiva en latitudes superiores a 50 ° y la correlación negativa en latitudes más bajas. Sin embargo, no todos los científicos aceptan esta correlación estadísticamente significativa, y algunos que lo hacen lo atribuyen a otro variabilidad solar (por ejemplo, UV o variaciones totales de irradiación) y no directamente a los cambios de GCR. Las dificultades en la interpretación de tales correlaciones incluyen el hecho de que muchos aspectos del cambio variabilidad solar en ocasiones similares, y algunos sistemas climáticos tienen respuestas tardías.

La producción de carbono-14

Registro de manchas solares (azul) con ¹⁴ C (invertida). Hay un retraso aproximado de 60 años entre los niveles de manchas solares y los cambios de radiocarbono.

La producción de carbono-14 (radiocarbono: ¹⁴ C) también está relacionado con la actividad solar. Se produce carbono 14 en la atmósfera superior, cuando el bombardeo de rayos cósmicos del nitrógeno atmosférico (N ¹⁴⁾ cambia el nitrógeno en una forma inusual de carbono con un peso atómico de 14 en lugar de los más comunes 12. Paradójicamente, el aumento de los resultados de la actividad solar en un la reducción de los rayos cósmicos que llegan a la atmósfera de la tierra y reduce ¹⁴ C producción. Esto se debe a que los rayos cósmicos están parcialmente excluidos del Sistema Solar por el barrido hacia fuera de los campos magnéticos en el viento solar. Así, la intensidad de los rayos y de carbono-14 de producción cósmica varían en sentido opuesto a el nivel general de actividad solar .

Por lo tanto, la concentración de ¹⁴ C de la atmósfera es menor durante el máximo de manchas solares y más alto durante los mínimos de manchas solares. Midiendo el capturado ¹⁴ C en madera y contando los anillos de árboles, producción de radiocarbono en relación con la madera reciente se puede medir y fechada. Una reconstrucción de los últimos 10.000 años muestra que la producción de ¹⁴ C fue mucho mayor durante el mediano Holoceno hace 7.000 años, y disminuyó hasta hace 1.000 años. Además de las variaciones en la actividad solar, las tendencias a largo plazo en la producción de carbono-14 se ven influidas por los cambios en la Tierra campo geomagnético y por los cambios en el ciclo del carbono en la biosfera (en particular los relacionados con los cambios en la extensión de la vegetación desde la última edad de hielo ).

Calentamiento global

CO _2, la temperatura, y la actividad de las manchas solares desde 1850

Los investigadores han correlacionado la variación solar con los cambios en la Tierra la temperatura y media 's clima - a veces la búsqueda de un efecto, no ya veces. Los investigadores que han encontrado un efecto incluyen Willie Soon y Sallie Baliunas o Douglass y Clader, Geophysical Research Letters, 2002.

La IPCC cuestiona la magnitud de largo plazo (últimos cien o más años) la variación solar en la sección 6.11 del TAR y muestran varios resultados incluyendo magra et al. (1995). Sin embargo, el valor de Lean 1995 bien puede ser demasiado alto: más recientemente de Lean et al (GRL 2002) dicen:

Nuestra simulación sugiere que los cambios seculares en proxies terrestres de la actividad solar (como los isótopos cosmogénicos 14C y 10Be y el índice geomagnético aa) pueden ocurrir en ausencia de largo plazo (es decir, los cambios seculares) irradiancia solar. ... Esto sugiere que la irradiancia solar total también puede carecer de las tendencias seculares significativos. ... Radiativo solar forzamiento climático se reduce en un factor de 5, cuando el componente de fondo se omite de reconstrucciones históricas de la irradiancia solar total ... Esto sugiere que el modelo de circulación general (GCM) simulaciones del calentamiento del siglo XX pueden sobrestimar el papel de variabilidad irradiancia solar. ... Hay, sin embargo, la creciente evidencia empírica para el papel del Sol en el cambio climático en múltiples escalas de tiempo, incluyendo el ciclo de 11 años ... la respuesta del clima a la variabilidad solar puede implicar la amplificación de los modos de clima que los modelos de circulación general no lo hacen suelen incluir. ... De este modo, puede parecer el cambio climático a largo plazo para hacer un seguimiento de la amplitud de los ciclos de actividad solar porque los estocásticos respuesta aumenta con la amplitud del ciclo, no porque hay un cambio irradiancia secular real.

Más recientemente, un estudio y revisión de la literatura existente publicado en Nature en septiembre 2006 sugiere que la evidencia es sólida en el lado de brillo solar que tiene relativamente poco efecto sobre el clima global, y resta importancia a la posibilidad de cambios significativos en la actividad solar durante largos períodos de tiempo.

Lockwood y Frölich, 2007, encuentran que hay "evidencia considerable de influencia solar sobre el clima pre-industrial de la Tierra y el Sol bien pudo haber sido un factor en el cambio climático post-industrial en la primera mitad del siglo pasado. Aquí mostramos que en los últimos 20 años, todas las tendencias en el Sol que podría haber tenido una influencia en el clima de la Tierra han ido en la dirección opuesta a la requerida para explicar el aumento observado en las temperaturas medias mundiales ". Esto ahora sin embargo disputada por una respuesta reciente de Svensmark y Friis-Christensen que se concluye que los registros de temperatura del aire de la troposfera, a diferencia de los datos de temperatura del aire de superficie utilizados por Lockwood y Fröhlich, sí muestran una correlación negativa significativa entre las temperaturas de flujo de aire y los rayos cósmicos hasta 2006. También señalan que Lockwood y Fröhlich presentan sus datos mediante el uso de medio de alrededor de 10 años, lo que muestra un aumento de temperatura constante en funcionamiento. Esta respuesta hasta ahora no ha sido publicado en una revista revisada por profesionales.

Obligando Solar 1850-2050 utilizado en un modelo climático de la NASA GISS. El reciente patrón de variación utilizado después de 2000.

Teoría de la variación solar

Ha habido propuestas de que las variaciones en la radiación solar explican pasado el cambio climático y contribuyen al calentamiento global . La influencia más aceptada de la variación solar sobre el clima es a través de forzamiento radiativo directo. Vario Se han propuesto hipótesis para explicar la correlación solar aparente, con temperaturas que algunos afirman que parecen ser más fuerte que se puede explicar por la irradiación directa y los de primer orden evaluaciones positivas a los aumentos en la actividad solar. La comunidad meteorológica ha respondido con escepticismo, en parte porque las teorías de esta naturaleza han ido y venido a lo largo del siglo 20.

Sami Solanki, director de la Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Katlenburg-Lindau, Alemania, dijo:

El sol ha estado en su más fuerte en los últimos 60 años, y ahora puede ser que afecta la temperatura global ... el sol más brillante y los niveles más altos de los llamados "gases de invernadero" tanto han influido en el cambio en la temperatura de la Tierra, pero era imposible para decir que tenía el mayor impacto.

Sin embargo, Solanki está de acuerdo con el consenso científico que el marcado repunte de las temperaturas desde 1980 es atribuible a la actividad humana.

"¿Qué tan grande este papel [de la variación solar] está, aún debe ser investigado, ya que, según nuestro conocimientos más recientes sobre las variaciones del campo magnético solar, el aumento significativo de la temperatura de la Tierra desde el año 1980 es de hecho que se le atribuye a la efecto invernadero provocado por el dióxido de carbono ".

Willie Soon y Sallie Baliunas del Observatorio de Harvard correlacionaron histórica mancha solar cuenta con la temperatura proxies. Informan que cuando hay menos manchas solares, la Tierra se enfrió (véase Mínimo de Maunder , Pequeña Edad de Hielo ) - y que cuando hay más manchas solares la Tierra se calentó (ver Período Cálido Medieval, aunque desde número de manchas solares sólo se cuentan a partir de 1700 en el vínculo para la calidez MWP es especulativo).

Las teorías generalmente han representado uno de tres tipos:

• Cambios de irradiancia solar que afecta directamente el clima. Esto se considera en general poco probable, ya que las amplitudes de las variaciones en la irradiancia solar son mucho demasiado pequeña para tener la relación observada en ausencia de algún proceso de amplificación.
• Las variaciones en el componente ultravioleta que tiene un efecto. El componente UV varía en más del total.
• Efectos mediados por cambios en los rayos cósmicos (que son afectados por el viento solar, que se ve afectada por la radiación solar), tales como los cambios en la cobertura de nubes.

La mancha solar y temperatura reconstrucciones a partir de datos de proxy

Aunque las correlaciones pueden encontrarse a menudo, el mecanismo detrás de estas correlaciones es materia de especulación. Muchas de estas cuentas especulativas les ha ido mal con el tiempo, y en un documento titulado "La actividad solar y el clima terrestre: un análisis de algunas correlaciones supuestas" (... J. Atmos y Solar-Terr Phy, 2003 p801-812) Peter Laut demuestra problemas con algunos de los más populares, sobre todo las de Svensmark y Lassen por (abajo). Damon y Laut informe en Eos que las correlaciones fuertes aparentes que aparecen en estos gráficos se han obtenido al manejo incorrecto de los datos físicos. Los gráficos son aún ampliamente mencionados en la literatura, y su carácter engañoso aún no ha sido generalmente reconocida.

En 1991, Knud Lassen, del Instituto Meteorológico de Dinamarca en Copenhague y su colega Eigil Friis-Christensen encontró una fuerte correlación entre la duración de los ciclos y los cambios de temperatura solares en todo el hemisferio norte. Inicialmente, utilizaron mediciones de manchas solares y de temperatura 1861-1989, pero luego descubrieron que los registros climáticos que datan de cuatro siglos apoyados de sus hallazgos. Esta relación parece dar cuenta de casi el 80 por ciento de los cambios de temperatura medidos durante este período (véase el gráfico). Damon y Laut, sin embargo, muestran que cuando las gráficas se corrigen los errores de filtrado, el acuerdo sensacional con el reciente calentamiento global, lo que llamó la atención de todo el mundo, ha desaparecido totalmente. No obstante, los autores y otros investigadores siguen presentando la vieja gráfica engañosa. Tenga en cuenta que el vínculo antes de "gráfico" es un ejemplo de esto.

Sallie Baliunas, un astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, ha sido uno de los partidarios de la teoría de que los cambios en el sol "puede dar cuenta de los grandes cambios climáticos en la Tierra durante los últimos 300 años, incluyendo parte de la reciente oleada de mundial calentamiento ".

En 6 de mayo de 2000 , sin embargo, la revista New Scientist informó que Lassen y el astrofísico Peter Thejll había actualizado la investigación de Lassen 1991 y encontró que mientras que el ciclo solar aún representa aproximadamente la mitad del aumento de la temperatura desde 1900, no logra explicar un aumento de 0,4 ° C desde 1980. "Las curvas divergen a partir de 1980", dijo Thejll, "y es un sorprendentemente gran desviación. Algo más está actuando en el clima .... Tiene las huellas dactilares del efecto invernadero."

Más tarde ese mismo año, Peter Stott y otros investigadores del Centro Hadley del Reino Unido publicaron un artículo en el que se dio cuenta de las simulaciones de los modelos más completos hasta la fecha del clima del siglo 20. Su estudio observó a ambos " natural de agentes de forzamiento "(variaciones solares y emisiones volcánicas), así como" forzamiento antropogénico "(gases de efecto invernadero y los aerosoles de sulfatos). Ellos encontraron que" los efectos solares pueden haber contribuido de manera significativa al calentamiento en la primera mitad del siglo aunque este resultado depende de la reconstrucción de la irradiancia solar total que se utiliza. En la segunda mitad del siglo, nos encontramos con que los aumentos antropogénicos de gases de efecto invernadero son en gran parte responsables del calentamiento observado, equilibrada por un enfriamiento debido a los aerosoles de sulfatos antropogénicos, sin evidencia de efectos solares importantes. "El equipo de Stott encontró que la combinación de todos estos factores les permitieron simular de cerca los cambios globales de temperatura a lo largo del siglo 20. Predijeron que las continuas emisiones de gases de efecto invernadero podría causar futuros aumentos de temperatura adicional "a una tasa similar a la observada en las últimas décadas". Cabe señalar que su forzamiento solar incluido "cambios espectralmente resueltas en la irradiación solar" y no los efectos indirectos mediados por los rayos cósmicos para los cuales hay todavía ningún mecanismo aceptado -. estas ideas están siendo plasmen Además, el estudio señala "incertidumbres en forzar histórica" - en otra . Es decir, más allá de forzamiento natural todavía puede tener un efecto de calentamiento retrasado, muy probablemente debido a los océanos Una representación gráfica de la relación entre los factores naturales y antropogénicos que contribuyen al cambio climático aparece en "Cambio Climático 2001: La base científica", un informe por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC).

El trabajo de Stott 2003 mencionado en la sección anterior modelo revisado gran parte de su evaluación, y se encontró una contribución solar significativa al calentamiento reciente, aunque todavía menor (entre 16 y 36%) que la de los gases de efecto invernadero.