Solen vid den atmosfäriska avbildningsförsamlingen i NASAs Solar Dynamics Observatory. NASA
Det senaste decenniet (2010-2019) var det hetaste på rekordet och fem av de 10 varmaste singelåren har alla inträffat sedan 2015, enligt rapporter släppta av UK Met Office och World Meteorological Organization.
Den nuvarande Australisk buskeeldkrise är också värst på rekordsom har uppstått på grund av en kombination av ökad medeltemperatur (ungefär 1.5 ° C över det långsiktiga genomsnittet) och en minskning av nederbörden.
Men kan vi tillskriva detta något mer naturligt än antropogena effekter? Solaktivitet, till exempel har tidigare varit länkad till temperatur och är ibland skyllas för klimatförändringar. Men vår nya analys ger bevis för varför detta inte är fallet.
Solen är den dominerande energikällan för jordens klimat, så att kvantifiera vilket inflytande det har haft på globala temperaturer sedan industrialiseringen är mycket viktigt.
Som alla stjärnor genomgår solen variationer i solaktivitet, vilket innebär att dess energiproduktion varierar med tiden. Solens synliga yta (som du aldrig ska se direkt) kallas fotosfären. När den är avbildad visas den som en vit skiva som ibland blottas av utseendet på solfläckar.
Dessa solfläckar är områden med intensiva magnetfält som begränsar rörelsen av gas och får den att svalna, vilket gör att dessa områden verkar mörka. Men samma intensiva magnetfält ansluter de synliga solfläckarna på fotosfären med aktiva regioner vi inte kan se. Det här är områden med gas tusentals kilometer över den synliga ytan som överhettas till miljoner grader. Sådana aktiva regioner avger ljus mycket starkt i ultraviolett och röntgenstrålning.
Det äldsta och enklaste sättet att närma sig solaktivitet vid en viss tidpunkt är att helt enkelt räkna antalet solfläckar som är synliga på fotosfären. Ju fler solfläckar, desto mer solaktivitet och därmed större totala utsläpp av ultraviolett och röntgenstrålar. Dessa utsläpp absorberas till stor del av jordens atmosfär innan de når marken och orsakar uppvärmning (även om vissa studier tyder på att situationen är det mer komplicerad).
Liksom vår planet har solen också ett magnetfält som sträcker sig utåt. Det solmagnetiska fältet definierar solsystemets storlek och kan avleda inkommande laddad partikelstrålning från rymden, kallad kosmiska strålar. Dessa kosmiska strålar har kopplats till Jordens atmosfärskemi, sådd molnbildning och extrema blixt stormar, vilket betyder att de påverkar temperatur och väder.
Den största solfläcken från solcykeln, sett 18 oktober 2014. NASA
Antalet solfläckar stiger och sjunker som en del av ett ungefär 11-årigt solaktivitetscykel. Det finns många solfläckar - och mer tillhörande utsläpp av UV- och röntgenstrålar - vid maxmaximum och få eller till och med inga solfläckar vid solminimum.
Solmagnetfältet varierar också i styrka med denna solcykel. Det är svagast vid solminimum och starkast vid solmaksimum. När det solmagnetiska fältet är svagt, kan mer kosmiska strålar nå jordens atmosfär och påverka klimatet (så väl som strålningsmiljö utrymme).
Vår nuvarande cykel
Några av de tidigaste vetenskapliga solfleksobservationerna gjordes av Galileo Galilei på 1610-talet. Från 1700-talet blev sådana observationer mer regelbundna. De utgör en av de längsta historiskt kontinuerliga datamängderna inom hela vetenskapen. Den första observerade solcykeln (1755-1766) kallas solcykel 1, nästa solcykel 2, och så vidare. Den senaste är solcykel 24, som officiellt började i december 2008 och pågår fortfarande. Vi närmar oss snabbt nästa solminimum, som förväntas nästa år eller så.
Solcykel 24 är ovanligt svag med ett relativt lågt antal solfläckar jämfört med tidigare cykler. Den sista som denna svaga var solcykel 14, som började i januari 1902.
Om solaktiviteten spelade en viktig roll i de senaste förändringarna i globala temperaturer, borde dessa temperaturer ha varit ungefär desamma eller till och med sjunkit under det senaste decenniet. EN papper från 2012 till och med förutspådde att det skulle bli en temperatur på 1.0 ° C. Det har uppenbarligen inte visat sig vara fallet. Det hetaste decenniet på rekord har sammanfallit med den svagaste solcykeln i över ett sekel.
Med tanke på denna kombination av faktorer är det ganska svårt att försvara ståndpunkten att solaktivitet verkligen är ansvarig för den nuvarande klimatförändringen utan en radikal skakning av förståelsen för solfysik. I graferna nedan har vi försökt korrelera antalet solfläckar med variationer i globala havytemperaturer (hämtade från Japan Meteorological Agency) och globala yttemperaturer (hämtade från GISTEMP-data).
Grafer som visar temperaturändring som funktion av år eller antal solfläckar. författaren förutsatt
Topppanelerna visar uppvärmningstrenden och antalet solfläckar över tiden. Vår analys avslöjar ingen signifikant korrelation mellan solaktivitet, baserat på solfläckens antal, och atmosfäriska temperaturer eller havytemperaturer under förra seklet. Avvikelsen mellan antalet solfläckar och temperaturer är särskilt tydlig i den senaste solcykeln.
De nedre panelerna visar spridningsdiagram över antalet solfläckar mot temperatur, och återigen syns inget tydligt samband. Du kan matematiskt räkna ut hur bra korrelationen är genom att mäta hur nära datapunkterna är en rak linje. I en sådan beräkning föreslår ett värde av 0 att data är slumpmässigt brus och ett värde av 1 representerar en perfekt korrelation. Vi fick värden mellan 0.09 och 0.04, vilket antyder att variationen till stor del beror på andra faktorer än solaktivitet.
När man tittar på globala temperaturer tjänar medelvärdet som en baslinje och varje observerad skillnad från detta kallas en temperaturanomali. Det framgår av de nedre panelerna att ökning av antalet solfläckar har liten märkbar effekt på den globala temperaturanomalin. Om det gjorde det, skulle vi se punkter klusterade runt en linje lutande uppåt till höger i varje tomt.
Dessa observationer av den nuvarande solcykeln gör det mycket svårt att försvara ståndpunkten att solaktiviteten i slutändan är ansvarig för världens nuvarande uppvärmningstrend. Istället passar de med argumentet att mänskliga influenser är ansvariga för en stor mängd av den senaste tidens ökning av globala temperaturer.
Även om solen är ansvarig för de övergripande klimatförhållandena på jorden har det inte varit tillräckligt med en långsiktig skillnad i solaktivitet sedan industrialiseringen för att fullt ut förklara vår nuvarande globala uppvärmningstrend.
Om författaren
Gareth Dorrian, forskarstuderande inom rymdvetenskap, University of Birmingham och Ian Whittaker, lektor i fysik, Nottingham Trent University
relaterade böcker
Klimatförändring: Vad alla behöver veta
av Joseph Romm
Den väsentliga grunden för vad som kommer att bli den avgörande frågan om vår tid, Klimatförändring: Vad alla behöver veta är en tydlig överblick över vetenskapens, konflikterna och konsekvenserna av vår uppvärmningsplan. Från Joseph Romm, chefvetenskapliga rådgivare för National Geographic's År av Living Dangerously serier och en av Rolling Stone's "100-personer som förändrar Amerika" Klimatförändring erbjuder användarvänliga, vetenskapligt stränga svar på de svåraste (och oftast politiserade) frågorna kring vilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar och nuvarande fara för civilisationen". Finns på Amazon
Klimatförändring: Vetenskapen om global värme och vår energi Framtidens andra utgåvan Edition
av Jason Smerdon
Denna andra upplagan av Klimatförändring är en tillgänglig och omfattande guide till vetenskapen bakom global uppvärmning. Exklusivt illustrerad, texten riktas mot studenter på olika nivåer. Edmond A. Mathez och Jason E. Smerdon ger en bred, informativ introduktion till vetenskapen som ligger till grund för vår förståelse av klimatsystemet och effekterna av mänsklig aktivitet på uppvärmningen av vår planet.Mathez och Smerdon beskriver rollerna som atmosfären och havet spela i vårt klimat, introducera begreppet strålningsbalans och förklara klimatförändringar som inträffade tidigare. De beskriver också de mänskliga aktiviteter som påverkar klimatet, som växthusgas och aerosolutsläpp och avskogning samt effekterna av naturfenomen. Finns på Amazon
Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs
av Blair Lee, Alina Bachmann
Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs använder text och arton hands-on-aktiviteter att förklara och undervisa vetenskapen om global uppvärmning och klimatförändringar, hur människor är ansvariga och vad som kan göras för att sakta eller stoppa graden av global uppvärmning och klimatförändringar. Denna bok är en komplett, omfattande guide till ett viktigt miljöämne. Ämnen som omfattas av denna bok är: hur molekyler överför energi från solen för att värma atmosfären, växthusgaser, växthuseffekten, den globala uppvärmningen, den industriella revolutionen, förbränningsreaktionen, återkopplingsslingorna, förhållandet mellan väder och klimat, klimatförändringar, kolsänkor, utrotning, kolavtryck, återvinning och alternativ energi. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
