Variation solaire

30 dernières années de la variabilité solaire

Variations solaires sont des changements dans la quantité d'énergie rayonnante émise par notre Soleil . Il ya des éléments périodiques à ces variations, le principal étant de 11 ans cycle solaire (ou cycle des taches solaires), ainsi que les fluctuations qui sont apériodique. L'activité solaire a été mesurée par les satellites au cours des dernières décennies et à travers variables «proxy» dans les temps antérieurs. Les climatologues sont intéressés à comprendre ce que, le cas échéant, des variations de l'effet de l'activité solaire ont sur la Terre. Un tel mécanisme est appelé "forçage solaire".

Les variations de l'irradiance solaire totale (TSI) sont restées à ou au-dessous du seuil de détectabilité jusqu'à l'ère des satellites, bien que la petite fraction de longueurs d'onde ultra-violets varie de quelques pour cent. La production solaire totale est maintenant mesurée à varier (cours de la dernière de trois 11 ans cycles de taches solaires) d'environ 0,1% ou environ 1,3 W / m ² crête-à-creux au cours du cycle solaire de 11 ans. La quantité de rayonnement solaire reçue à la surface externe de l'atmosphère de la Terre varie peu d'une valeur moyenne de 1366 watts par mètre carré (W / m ^2). Il n'y a pas de mesures directes de la variation et les interprétations de long terme des mesures de substitution de variations diffèrent; des résultats récents suggèrent environ 0,1% de variation au cours des 2000 dernières années, bien que d'autres sources suggèrent une hausse de 0,2% du rayonnement solaire depuis 1675. La combinaison de variation solaire et effets volcaniques a très probablement été la cause de certains changements climatiques , par exemple au cours de la Minimum de Maunder . Une étude de 2006 et l'examen de la littérature existante, publié en Nature, a déterminé qu'il n'y a eu aucune augmentation nette de la luminosité solaire depuis les milieu des années 1970, et que les changements de la production solaire dans les 400 dernières années sont peu susceptibles d'avoir joué un rôle majeur dans le réchauffement climatique. Il convient de souligner, le même rapport prévient que «En dehors de la luminosité solaire, des influences plus subtiles sur le climat des rayons cosmiques ou le rayonnement ultraviolet du Soleil ne peuvent être exclus, disent les auteurs. Cependant, ces influences ne peuvent être confirmées, ajoutent-ils, parce physique modèles pour de tels effets sont encore trop peu développés. "

Histoire de l'étude en variations solaires

400 ans d'histoire de nombre de taches solaires.

L'aspect le plus long enregistré des variations solaires sont des changements dans les taches solaires. Le premier enregistrement de taches solaires dates à environ 800 avant JC en Chine et le plus ancien dessin survivant d'un dates de taches solaires à 1128. En 1610, les astronomes ont commencé à utiliser le télescope de faire des observations de taches solaires et leurs mouvements. Première étude a porté sur leur nature et leur comportement. Bien que les aspects physiques de taches solaires ont pas été identifiés jusqu'à ce que le 1900, les observations ont continué. Étude a été entravée pendant les années 1600 et 1700 en raison du faible nombre de taches solaires pendant ce qui est maintenant reconnu comme une longue période de faible activité solaire, connu sous le minimum de Maunder . Dans les années 1800, il a été un record assez longtemps de nombre de taches solaires de déduire cycles périodiques de l'activité des taches solaires. En 1845, l'Université de Princeton professeurs Joseph Henry et Stephen Alexander observer le Soleil avec un thermopile et déterminé que les taches solaires émis moins de radiations que les zones environnantes du Soleil L'émission de supérieurs à la moyenne des quantités de rayonnement plus tard ont été observés à partir du solaire facules.

Vers 1900, les chercheurs ont commencé à explorer les liens entre les variations solaires et les conditions météorologiques sur Terre. On notera en particulier le travail de Charles Greeley Abbot. Abbé a été affecté par le Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) de détecter les changements dans le rayonnement du Soleil Son équipe a dû commencer par inventer des instruments pour mesurer le rayonnement solaire. Plus tard, quand l'abbé était à la tête de la SAO, il a établi une station solaire au Calama, Chili pour compléter ses données à partir Observatoire du Mont Wilson. Il détecté 27 périodes harmoniques dans les 273 mois- cycles Hale , y compris 7, 13, et 39 modes de mois. Il regarda pour les connexions à temps par des moyens tels que les tendances opposées correspondant solaires pendant un mois pour se opposer à l'évolution des températures et des précipitations dans les villes. Avec l'avènement de dendrochronologie, des scientifiques tels que Waldo S. Glock tenté de se connecter variation de la croissance de l'arbre aux variations solaires périodiques dans le dossier existant et en déduire la variabilité séculaire à long terme dans la constante solaire des variations similaires dans chronologies millénaire échelle.

Les études statistiques qui sont en corrélation météo et le climat avec l'activité solaire ont été populaires pendant des siècles, remontant au moins à 1801, lorsque William Herschel a noté un lien apparent entre les prix du blé et des dossiers de taches solaires . Ils impliquent souvent maintenant bases de données mondiales de haute densité compilées à partir des réseaux de surface et observations des satellites météorologiques et / ou le forçage des modèles climatiques à la variabilité solaire synthétique ou observé pour enquêter sur les processus détaillés par lequel les effets des variations solaires se propagent à travers le système climatique de la Terre.

L'activité solaire

Les taches solaires

Graphique montrant procurations de l'activité solaire, y compris les changements dans le nombre de taches solaires et la production d'isotopes cosmogéniques.

Les taches solaires sont des zones relativement sombres sur la surface du Soleil, où l'activité magnétique intense inhibe la convection et donc refroidit la surface. Le nombre de taches solaires est en corrélation avec l'intensité du rayonnement solaire. La variation est faible (de l'ordre de 1 W / m² ou 0,1% du total) et n'a été établi une fois les mesures satellitaires de variation solaire sont devenues disponibles dans les années 1980. Basé sur le travail par l'abbé, Foukal et al. (1977) ont réalisé que des valeurs plus élevées de rayonnement sont associés à plus de taches solaires. Nimbus 7 (lancé 25 octobre 1978 ) et le Solar Maximum Mission (lancé 14 février 1980 ) a détecté que parce que les zones entourant les taches solaires sont plus brillantes, l'effet global est que plus de taches solaires signifie un soleil radieux.

Il avait été suggéré que les variations du diamètre solaire pourraient provoquer des variations de la production. Mais des travaux récents, la plupart du temps de l'instrument Michelson Doppler Imager sur SOHO, montre que ces changements soient petites, environ 0,001% (Dziembowski et al., 2001).

Diverses études ont été faites en utilisant nombre de taches solaires (pour qui enregistre étendent sur des centaines d'années) en tant que proxy pour la production solaire (pour lesquels de bons dossiers ne se étendent que depuis quelques décennies). En outre, les instruments au sol ont été calibrés par rapport à haute altitude et instruments orbitaux. Les chercheurs ont combiné des lectures actuelles et les facteurs à ajuster les données historiques. Autres données indirectes - telles que l'abondance de isotopes cosmogéniques - ont été utilisées pour déduire l'activité magnétique solaire et la luminosité donc probable.

Activité des taches solaires a été mesuré selon la Nombre de Wolf pour environ 300 ans. Cet indice (également connu comme le nombre Zürich) utilise à la fois le nombre de taches solaires et le nombre de groupes de taches pour compenser les variations de la mesure. Une étude de 2003 par Ilya Usoskin de la Université d'Oulu, en Finlande a constaté que les taches solaires avaient été plus fréquentes depuis le 1940 que dans les 1150 années précédentes.

Reconstruction de l'activité solaire sur 11400 années. Période d'activité aussi élevé il ya plus de 8000 années marqué. Période actuelle est à gauche. Valeurs depuis 1900 ne se affichent pas.

Nombre de taches solaires au cours des 11.400 dernières années ont été reconstruits à l'aide du dendrochronologie concentrations de radiocarbone. Le niveau de l'activité solaire au cours des 70 dernières années est exceptionnel - la dernière période de grandeur similaire se est produit il ya plus de 8000 années. Le soleil était à un niveau aussi élevé de l'activité magnétique pour seulement ~ 10% des 11.400 dernières années, et presque toutes les périodes de haute activité antérieures étaient plus courte que la présente épisode.

Événements de l'activité solaire enregistrées dans radiocarbone.

Cycles solaires

Cycles solaires sont des changements cycliques dans le comportement du Soleil De nombreux modèles possibles ont été suggérés; que les cycles 11 et 22 années sont claires dans les observations.

2300 années Hallstatt cycles de variation solaire.

• 11 années: le plus évident est une augmentation progressive et la diminution du nombre de taches solaires sur une période d'environ 11 ans, appelé le cycle de Schwabe et nommé d'après Heinrich Schwabe. Le Babcock modèle explique cela comme étant due à une effusion de emmêler des champs magnétiques. La surface du Soleil est aussi le plus actif quand il ya plus de taches solaires, bien que la luminosité ne change pas beaucoup en raison d'une augmentation des points lumineux ( facules).
• : 22 années cycle de Hale , nommé d'après George Ellery Hale. Le champ magnétique du Soleil se inverse pendant chaque cycle Schwabe, de sorte que les pôles magnétiques reviennent au même état après deux reprises.
• 87 années (de 70 à 100 ans): Cycle de Gleissberg, nommé d'après Wolfgang Gleissberg, est pensé pour être une modulation d'amplitude de la Schwabe cycle de 11 ans (Sonnett et Finney, 1990) .Braun, et al, (2005)
• 210 années: Cycle de Suess (aka de cycle de Vries). Braun et al, (2005).
• 2300 années: Cycle de Hallstatt

D'autres motifs ont été détectés:

• En 2241 années (Damon et Sonnett, 1991) 105, 131, 232, 385, 504, 805,: le carbone 14.
• Au cours de la Permien supérieur il ya 240.000.000 années, couches minérales créés dans les Castille Formation montrent cycles de 2500 années.

La sensibilité du climat à des variations cycliques de forçage solaire sera plus élevé pour des cycles plus longs en raison de l'inertie thermique de l'océan, qui agit pour amortir les hautes fréquences. Scafetta et West (2005) ont constaté que le climat était 1,5 fois plus sensible aux 22 années de forçage forçant cycliques par rapport à 11 années cyclique, et que l'inertie thermique induit par un décalage d'environ 2,2 ans en réponse climatique cyclique dans les données de température.

Prédictions fondées sur les modèles

• Un modèle simple basé sur l'émulation harmoniques en multipliant le cycle de base de 11 ans par des puissances de 2 résultats produits similaires à Comportement Holocène. Extrapolation suggère un refroidissement progressif au cours des prochains siècles avec échauffement mineurs intermittents et un retour à près de Petit Âge glaciaire conditions dans les 500 prochaines années. Cette période de refroidissement peut ensuite être suivi d'environ 1500 années à partir de maintenant par un retour à des conditions de Altithermal similaires à la précédente Holocène maximum.
• Il existe des preuves pour une faible variation quasi-périodique à des amplitudes du cycle de taches solaires avec une période d'environ 90 ans. Ces caractéristiques indiquer que le prochain cycle solaire devrait avoir un certain nombre de taches solaires maximale lissée d'environ 145 ± 30 en 2010 tandis que le cycle suivant doit avoir un maximum d'environ 70 ± 30 en 2023.
• Parce carbone-14 cycles sont quasi périodique, Damon et Sonett (1989) prédisent climat futur:

Irradiance solaire de la Terre et sa surface

Spectre d'irradiance solaire au-dessus atmosphère et à la surface

Irradiance solaire, ou insolation, est la quantité de lumière solaire qui atteint la Terre. L'équipement utilisé peut mesurer la luminosité optique, rayonnement total, ou radiothérapie, dans différentes fréquences. Estimations historiques utilisent différentes mesures et les procurations.

Il ya deux significations communes:

• le rayonnement atteignant la haute atmosphère
• le rayonnement atteignant un certain point dans l'atmosphère, y compris la surface.

Divers gaz dans l'atmosphère absorbent une partie du rayonnement solaire à différentes longueurs d'onde, et les nuages et la poussière affectent également. Ainsi mesures ci-dessus l'atmosphère sont nécessaires pour observer les variations de la production solaire, dans les effets de confusion des changements dans l'atmosphère. En effet, il existe des preuves que le soleil à la surface de la Terre a diminué au cours des 50 dernières années (voir assombrissement global) éventuellement, causée par l'augmentation de la pollution atmosphérique, tandis que sur environ la sortie solaire même laps de temps a été à peu près constante.

Variations du cycle de Milankovitch

Certaines variations de l'insolation ne sont pas dues à des changements solaires, mais plutôt en raison de la Terre se rapprocher ou plus loin du Soleil, ou des changements dans la quantité relative de rayonnement atteignant régions de la Terre. Celles-ci ont causé des variations autant que 25% (au niveau local, les changements moyennes mondiales sont beaucoup plus petits) de l'insolation sur de longues périodes. L'événement important le plus récent était une inclinaison axiale de 24 ° pendant l'été boréal à peu près au moment de la Optimum climatique Holocène.

Interactions solaires avec la Terre

Il ya plusieurs hypothèses sur la façon dont les variations solaires peuvent affecter la Terre. Certaines variations, comme les changements dans la taille du Soleil, sont actuellement que d'intérêt dans le domaine de l'astronomie .

Les variations de l'irradiance totale

• Luminosité générale peut changer.
• La variation au cours des derniers cycles a été d'environ 0,1%.
• Modifications correspondant aux variations solaires avec des périodes de 9-13, 18-25 et> 100 années ont été mesurées dans des températures surface de la mer.
• Depuis le minimum de Maunder, au cours des 300 dernières années, il a probablement eu une augmentation de 0,1 à 0,6%, avec des modèles climatiques utilisant souvent une augmentation de 0,25%.
• Une reconstruction à partir des données ACRIM montrent une tendance 0,05% par décennie de la production solaire accrue entre les minima solaire sur le court laps de l'ensemble de données. Ceux-ci montrent un degré élevé de corrélation avec l'activité magnétique solaire mesurée par Greenwich Nombre de taches solaires. Wilson, Mordvinov (2003)

Les variations de l'irradiance ultraviolette

• Éclairement ultraviolet (EUV) varie d'environ 1,5 pour cent par rapport à des minima maxima solaire, de 200 à 300 nm UV.
• changements d'énergie dans les longueurs d'onde UV impliqués dans la production et la perte de l'ozone ont des effets atmosphériques.
  • Le 30 hPa niveau de la pression atmosphérique a changé la hauteur en phase avec l'activité solaire au cours des quatre derniers cycles solaires.
  • UV augmentation de rayonnement provoque une plus grande production d'ozone, ce qui conduit à un chauffage stratosphérique et aux déplacements vers les pôles dans les systèmes de vents stratosphériques et troposphériques.
• Une étude estime que proxy UV a augmenté de 3% depuis le minimum de Maunder.

Les changements dans le vent solaire et le flux magnétique du Soleil

• Un vent solaire plus actif et le champ magnétique plus fort réduit les rayons cosmiques frappant l'atmosphère de la Terre.
• Variations dans le vent solaire affectent la taille et l'intensité de la héliosphère, le volume plus grand que le système solaire rempli de particules du vent solaire.
• Cosmogénique production de ¹⁴ C, ¹⁰ Be et ³⁶ Cl montrent des changements liés à l'activité solaire.
• Cosmic ionisation des rayons dans la haute atmosphère ne change, mais des effets significatifs ne sont pas évidentes.
• Comme le coronale-source de flux magnétique solaire a doublé au cours du dernier siècle, le flux des rayons cosmiques a diminué d'environ 15%.
• Flux magnétique total du Soleil a augmenté par un facteur de 1,41 de 1964 à 1996 et par un facteur de 2,3 depuis 1901.

Effets sur les nuages

• Les rayons cosmiques ont été émis l'hypothèse d'affecter la formation de nuages par des effets possibles sur la production de noyaux de condensation des nuages. Les données d'observation d'une telle relation est, au mieux, peu concluantes.
• Les données 1983-1994 du Projet de climatologie des nuages par satellite internationale (ISCCP) ont montré que la formation globale des nuages bas a été fortement corrélée avec flux de rayons cosmiques; postérieurement à la présente la corrélation tombe en panne
• De la Terre l'albédo a diminué d'environ 2,5% sur 5 ans au cours du cycle solaire la plus récente, telle que mesurée par la Lune "lumière cendrée". Réduction similaire a été mesurée par des satellites au cours du cycle précédent.
• Étude de base méditerranéenne de plancton a détecté un cycle de 11 année solaire liés, et une augmentation de 3,7 fois plus entre 1760 et 1950. Une réduction considérable de la couverture nuageuse est proposé.
• Une expérience réalisée en laboratoire par Henrik Svensmark au Centre spatial national danois a pu produire des particules en raison de l'irradiation de rayons comme cosmique, si ces particules ne ressemblent pas aux réels noyaux de condensation des nuages trouvés dans la nature.

Autres effets dus aux variations solaires

L'interaction des particules solaires, le champ magnétique solaire et le champ magnétique de la Terre, provoquent des variations de la particule et les champs électromagnétiques à la surface de la planète. Évènements solaires extrêmes peuvent affecter les appareils électriques. Affaiblissement de champ magnétique du Soleil est censé augmenter le nombre de interstellaire rayons cosmiques qui atteignent l'atmosphère terrestre, modifiant les types de particules atteignant la surface. Il a été spéculé que le changement dans les rayons cosmiques pourrait provoquer une augmentation de certains types de nuages, affectant de la Terre de l'albédo .

Effets géomagnétiques

Particules solaires interagir avec la Terre magnétosphère

De la Terre aurores polaires sont des affichages visuels créés par les interactions entre le vent solaire, la magnétosphère solaire, le champ magnétique de la Terre et l'atmosphère de la Terre. Variations dans l'un de ceux-ci affectent affiche aurores.

Des changements soudains peuvent provoquer des perturbations intenses champs magnétiques de la Terre qui sont appelés tempêtes géomagnétiques.

Événements de protons solaires

Énergiques protons peuvent atteindre la Terre dans les 30 minutes de la crête d'une poussée majeure. Pendant un tel événement de protons solaire, la Terre est comblé dans les particules solaires énergétiques (principalement des protons) libérés par le site de la torche. Certaines de ces particules spirale vers le bas des lignes de champ magnétique de la terre, pénétrant dans les couches supérieures de notre atmosphère où ils produisent ionisation supplémentaires et peuvent produire une augmentation significative de l'environnement de rayonnement.

Les rayons cosmiques galactiques

Le vent solaire et le champ magnétique créer héliosphère autour du système solaire.

Une augmentation de l'activité solaire (plus de taches solaires) se accompagne d'une augmentation de la " vent solaire », qui est une sortie de particules ionisées, principalement des protons et des électrons, du soleil. le champ géomagnétique de la Terre, le vent solaire et le dévier de champ magnétique solaire les rayons cosmiques galactiques (GCR). Une diminution de l'activité solaire augmente la pénétration de GCR de la troposphère et la stratosphère. GCR particules sont la principale source d'ionisation dans la troposphère au-dessus de 1 km (moins de 1 km, le radon est une source d'ionisation dominante dans de nombreux domaines).

Les niveaux de RME indirectement ont été enregistrés par leur influence sur la production de béryllium-10 et le carbone-14. La longueur du cycle solaire Hallstatt d'environ 2300 années se traduit par climatiques Événements Dansgaard-Oeschger. Les cycles solaires Gleissberg 80-90 années semblent varier en longueur en fonction de la longueur des cycles solaires simultanées de 11 ans, et il semblent également être des modèles climatiques similaires qui se produisent sur cette échelle de temps.

Effets cloud

Changements dans ionisation affectent l'abondance des aérosols qui servent de noyaux de condensation pour la formation des nuages. En conséquence, les niveaux d'ionisation affectent potentiellement les niveaux de condensation, nuages bas, l'humidité relative, et l'albédo dû aux nuages. Nuages formés à partir de plus grandes quantités de noyaux de condensation sont plus brillantes, plus vécu, et susceptibles de produire moins de précipitations. Changements de 3-4% de la nébulosité et des changements simultanés dans les meilleures températures des nuages ont été corrélée à la 11 et 22 années solaires (taches solaires) cycles , à des niveaux accrus de GCR au cours des cycles "antiparallèles". Moyenne changement global de la couverture nuageuse a été trouvé pour être de 1,5 à 2%. Plusieurs études de GCR et la couverture nuageuse variations ont trouvé une corrélation positive à des latitudes supérieures à 50 ° et la corrélation négative aux latitudes plus basses. Cependant, tous les scientifiques acceptent que cette corrélation statistiquement significative, et d'autres qui ne l'attribuent à d'autres la variabilité solaire (par exemple UV ou totales variations d'irradiance) plutôt que directement aux changements de GCR. Difficultés à interpréter ces corrélations, notamment le fait que de nombreux aspects du changement de la variabilité solaire au même moment, et certains systèmes climatiques ont des réactions retardées.

La production de carbone-14

Fiche de taches solaires (bleu) avec ¹⁴ C (inversé). Il ya un délai de 60 ans entre les niveaux de taches solaires et les changements de radiocarbone.

La production de carbone 14 (radiocarbone: ¹⁴ C) est également lié à l'activité solaire. Carbone-14 est produit dans la haute atmosphère où cosmique bombardement de rayons de l'azote atmosphérique ⁽¹⁴ N) change la azote dans une forme inhabituelle de carbone avec une masse atomique de 14 plutôt que le plus fréquent 12. Paradoxalement, l'augmentation des résultats de l'activité solaire dans un réduction de rayons cosmiques atteignant l'atmosphère de la terre et réduit la production de ¹⁴ C. Ce est parce que les rayons cosmiques sont partiellement exclus du système solaire par le balayage aller de champs magnétiques dans le vent solaire. Ainsi, la production de l'intensité des rayons X et le carbone-14 cosmique varient de manière opposée au niveau général de l'activité solaire .

Par conséquent, la concentration de ¹⁴ C de l'atmosphère est inférieur au cours maxima des taches solaires et plus au cours minima taches solaires. En mesurant la capturé ¹⁴ C en bois et en comptant les anneaux des arbres, la production de radiocarbone par rapport à bois récente peut être mesurée et datée. Une reconstruction des 10.000 dernières années montre que la production de ¹⁴ C était beaucoup plus élevé au cours de la mi- Holocène il ya 7.000 ans et a diminué jusqu'à il ya 1000 années. En plus des variations de l'activité solaire, les tendances à long terme de la production de carbone-14 sont influencées par des changements dans la Terre champ géomagnétique et par des changements dans le cycle du carbone dans le biosphère (en particulier ceux qui sont associés à des changements dans l'étendue de la végétation depuis le dernier âge de glace ).

Réchauffement climatique

CO _2, la température et l'activité des taches solaires depuis 1850

Les chercheurs ont corrélé variation solaire avec des changements dans la terre et de la température moyenne de l ' climatique - trouver parfois un effet, et parfois pas. Les chercheurs qui ont trouvé un effet comprennent Willie Soon et Sallie Baliunas ou Douglass et Clader, Geophysical Research Letters, 2002.

Le GIEC se interroge sur l'ampleur de long terme (depuis cent ans ou plus) variation du rayonnement solaire dans la section 6.11 de la TAR et de montrer différents résultats, y compris Lean et al. (1995). Cependant, la valeur Lean 1995 pourrait bien être trop élevé: plus récemment Lean et al (GRL 2002) disent:

Notre simulation suggère que les changements séculaires de procurations terrestres de l'activité solaire (tels que les isotopes cosmogéniques 14C et 10Be et l'indice géomagnétique aa) peuvent se produire en l'absence de longue durée (ce est à dire, laïques) changements d'irradiance solaire. ... Ce qui suggère que l'irradiance solaire totale peut également ne pas les tendances séculaires importantes. ... Radiatif solaire forçant du climat est réduite par un facteur de cinq lorsque le composant de base est omis de reconstitutions historiques de l'irradiance solaire totale ... Cela suggère que le modèle de circulation générale (MCG) simulations de réchauffement du XXe siècle peuvent surestimer le rôle de la variabilité solaire irradiance. ... Il est, cependant, de plus en plus de preuves empiriques pour le rôle du Soleil dans le changement climatique sur des échelles de temps multiples, y compris le cycle de 11 ans ... la réponse climatique à la variabilité solaire peut impliquer l'amplification des modes climatiques qui les MCG ne le font pas généralement comprennent. ... De cette façon, le changement climatique à long terme peut sembler suivre l'amplitude des cycles d'activité solaire parce que les augmentations de réponse stochastiques avec l'amplitude du cycle, non pas parce qu'il est un changement d'irradiance laïque réelle.

Plus récemment, une étude et un examen de la littérature existante publié dans Nature en septembre 2006 suggère que la preuve est solidement sur le côté de la luminosité solaire ayant relativement peu d'effet sur le climat mondial, et minimise la probabilité de changements importants dans la production solaire sur de longues périodes de temps.

Lockwood et Frölich, 2007, constatent qu'il ya "des preuves considérables pour l'influence solaire sur le climat pré-industriel de la Terre et le Soleil pourrait bien avoir été un facteur dans le changement climatique post-industrielle dans la première moitié du siècle dernier. Ici, nous montrons qu'au cours des 20 dernières années, toutes les tendances dans le soleil qui auraient pu avoir une influence sur le climat de la Terre ont été dans la direction opposée à celle requise pour expliquer la hausse observée des températures moyennes mondiales ". Ce est maintenant toutefois contesté par une réponse récente de Svensmark et Friis-Christensen qui conclut que troposphériques records de température de l'air, par opposition à des données de température de l'air de surface utilisés par Lockwood et Fröhlich, ne montrent une corrélation négative significative entre les températures de flux et aériens de rayons cosmiques jusqu'à 2006. Ils soulignent également que Lockwood et Fröhlich présentent leurs données à l'aide moyen d'environ 10 ans, ce qui montre une élévation de température constante en cours d'exécution. Cette réponse n'a jusqu'à présent pas été publié dans une revue évaluée par des pairs.

Forçage solaire 1850-2050 utilisé dans un modèle climatique de la NASA GISS. Motif de variation récente utilisé après 2000.

Théorie de la variation solaire

Il ya eu des propositions que les variations de la production solaire expliquent passé changement climatique et contribuent à le réchauffement climatique . L'influence la plus acceptée de variation du rayonnement solaire sur le climat est par forçage radiatif direct. Divers hypothèses ont été proposées pour expliquer la corrélation apparente solaire avec des températures que certains affirment semblent être plus fort que ce qui peut être expliqué par irradiation directe et la première commande rétroactions positives à l'augmentation de l'activité solaire. La communauté météorologique a réagi avec scepticisme, en partie parce que les théories de cette nature sont venus et repartis au cours du 20e siècle.

Sami Solanki, directeur de la Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire dans Katlenburg-Lindau, Allemagne dit:

Le soleil a été à son plus fort au cours des 60 dernières années et peut maintenant être affecter les températures mondiales ... le soleil brillant et des niveaux plus élevés de soi-disant "effet de serre" à la fois contribué à la variation de la température de la Terre, mais il était impossible de dire qui avait le plus grand impact.

Néanmoins, Solanki est d'accord avec le consensus scientifique que la reprise marquée des températures depuis 1980 environ est attribuable à l'activité humaine.

"Juste comment grande ce rôle [de variation solaire] est, doit encore être étudiée, puisque, selon nos dernières connaissances sur les variations du champ magnétique solaire, l'augmentation significative de la température de la Terre depuis 1980 est en effet à attribuer à la effet de serre causé par le dioxyde de carbone ".

Willie Soon et Sallie Baliunas de la Observatoire Harvard corrélation historique taches solaires compte avec la température procurations. Ils signalent que quand il ya moins de taches solaires, la terre refroidi (voir Minimum de Maunder , Petit âge glaciaire ) - et que quand il ya plus de taches solaires réchauffé la terre (voir Période Chaude Médiévale, bien que depuis nombre de taches solaires ne ont été comptés à partir de 1700 le lien pour la chaleur est MWP spéculative).

Les théories ont généralement représenté l'un des trois types:

• Changements de rayonnement solaire qui affecte directement le climat. Ce est généralement considéré comme peu probable, car les amplitudes des variations de l'irradiance solaire sont beaucoup trop petits pour avoir la relation observée en l'absence d'un processus d'amplification.
• Les variations de la composante ultraviolette ayant un effet. La composante UV varie de plus du total.
• Effets induits par les changements dans les rayons cosmiques (qui sont affectés par le vent solaire, qui est affecté par la sortie solaire) tels que les changements de la couverture nuageuse.

Taches solaires et de température reconstructions à partir de données de proxy

Bien souvent corrélations peuvent être trouvés, le mécanisme derrière ces corrélations est une question de spéculation. Beaucoup de ces comptes spéculatifs ont Fared mal au fil du temps, et dans un document "L'activité solaire et le climat terrestre: une analyse des corrélations certains prétendus« (... J. Atmos et Solar-Phy Terr, 2003 p801-812) démontre Peter Laut problèmes avec certains des plus populaires, notamment ceux par Svensmark et en Lassen (ci-dessous). Damon et Laut rapport Eos que les fortes corrélations apparentes affichées sur ces graphiques ont été obtenus par une manipulation incorrecte des données physiques. Les graphiques sont encore largement appelés dans la littérature, et de leur caractère trompeur n'a pas encore été généralement reconnu.

En 1991, Knud Lassen de l'Institut météorologique danois à Copenhague et son collègue Eigil Friis-Christensen a trouvé une forte corrélation entre la longueur des changements de cycle et de température solaires tout l'hémisphère nord. Initialement, ils ont utilisé des taches solaires et des mesures de température de 1861 à 1989, mais plus tard ont constaté que les données climatiques datant de quatre siècles appuyé leurs conclusions. Cette relation semblait représenter près de 80 pour cent des changements de température mesurées au cours de cette période (voir graphique). Damon et Laut, cependant, montrent que lorsque les graphiques sont corrigées pour les erreurs de filtrage, l'accord sensationnel avec le récent réchauffement de la planète, qui a attiré l'attention dans le monde entier, a totalement disparu. Néanmoins, les auteurs et autres chercheurs continuent à présenter l'ancien graphe trompeuse. Notez que le lien avant "graphique" est un exemple de cela.

Sallie Baliunas, un astronome au Centre Harvard-Smithsonian pour l'astrophysique, a été parmi les partisans de la théorie qui change au soleil "peut expliquer les grands changements climatiques sur la Terre pour les 300 dernières années, y compris une partie de la hausse récente de Global réchauffement. "

Sur 6 mai 2000 , cependant, le magazine New Scientist a rapporté que Lassen et astrophysicien Peter Thejll avait mis à jour 1991 des recherches de Lassen et a constaté que tandis que le cycle solaire représente encore environ la moitié de la hausse de la température depuis 1900, il ne parvient pas à expliquer une hausse de 0,4 ° C depuis 1980. «Les courbes divergent après 1980", a déclaré Thejll, "et ce est un grand écart étonnamment. Quelque chose d'autre agit sur le climat .... Il a les empreintes digitales de l'effet de serre."

Plus tard cette même année, Peter Stott et d'autres chercheurs du Centre Hadley au Royaume-Uni a publié un document dans lequel ils ont rapporté sur des simulations de modèles les plus complètes à ce jour du climat du 20e siècle. Leur étude a porté sur deux " naturelle agents de forçage "(variations solaires et les émissions volcaniques) ainsi que" forçage anthropique »(effet de serre et des aérosols sulfatés). Ils ont constaté que" les effets solaires peuvent avoir contribué de manière significative au réchauffement dans la première moitié du siècle, bien que ce résultat dépend de la reconstruction de l'irradiance solaire totale qui est utilisé. Dans la seconde moitié du siècle, nous trouvons que les augmentations anthropiques dans les serres gaz sont largement responsables du réchauffement observé, pondérées par un certain refroidissement dû aux aérosols sulfatés anthropiques, avec aucune preuve d'effets solaires importants. »L'équipe de Stott trouvé que la combinaison de tous ces facteurs leur ont permis de simuler de près l'évolution de la température mondiale au cours du 20e siècle. Ils ont prédit que les émissions continues de gaz à effet de serre seraient causer futurs supplémentaires température augmente "à un taux similaire à celui observé au cours des dernières décennies". Il convient de noter que leur forçage solaire inclus "changements spectrale-résolus dans l'irradiance solaire» et non pas les effets indirects à travers les rayons cosmiques pour lesquels il existe toujours pas de mécanisme acceptée -. ces idées sont encore étoffés En outre, l'étude note "incertitudes à forcer historique" - dans d'autres . mots, passé forçage naturel peut encore avoir un effet de réchauffement retardée, probablement en raison des océans Une représentation graphique de la relation entre les facteurs naturels et anthropiques qui contribuent au changement climatique apparaît dans "Climate Change 2001: The Scientific Basis", un rapport par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).

2003 travaux de Stott mentionné dans la section de modèle ci-dessus largement révisé son évaluation, et a trouvé une contribution solaire notable au réchauffement récent, bien que toujours plus petit (entre 16 et 36%) que celle des gaz de serre.