Wie im kommenden IPCC-Report der Einfluss der Sonne auf das Klima kleingeredet wird

17. Dezember 2012 | Von | Kategorie: Artikel, Klimawandel, Politik, Wissenschaft

cosmic rays earth2013 ist wieder Weltklimarat-Jahr. Dann erscheint der inzwischen 5. Sachstandsbericht des UN-Gremiums über den Zustand und die Zukunft des globalen Klimas. Und dieses Mal haben wir das Glück, live an der Entstehung des Berichts teilhaben zu können. Ermöglicht hat dies der Blogger und bekennende Skeptiker Alec Rawls, indem er die Vorab-Version des Dokuments im Internet öffentlich gemacht hat (wir berichteten).

Um es vorweg zu nehmen, eine wirkliche Sensation scheint der neue Report nicht zu enthalten. Der Grundtenor ist in etwa der folgende: Alles ist so schlimm, wie wir schon im letzten Report (2007) gesagt haben. Manches (etwa der erwartete Anstieg der Meeresspiegel) ist sogar noch ein bisschen schlimmer.

IPCC geht scheinbar auf Kritik ein

Und so wie es aussieht, hat sich das IPCC sogar zaghaft auf manche seiner Kritiker zu bewegt. Etwa solche die bislang vorgeworfen haben, der Einfluss der Sonne auf das Klima wäre in den bisherigen Reports gar nicht oder nur sehr unzureichend berücksichtigt worden. Als klimarelevant wurden bisher nur die Veränderungen der Strahlungsintensität (Total Solar Irradiance, TSI) im Laufe der solaren Zyklen angesehen. Allerdings ist dieser Beitrag äußerst gering. Obwohl zum Beispiel die Klimaschwankungen der letzten Jahrhunderte mit seiner „kleinen Eiszeit“ zeitlich mit den Schwankungen der Sonnenaktivität (gemessen an der Anzahl der Sonnenflecken) zusammenfallen, wäre die damit verbundene Veränderung der Sonneneinstrahlung höchstens ausreichend, um etwas mehr als 10% der beobachteten Temperaturschwankungen zu erklären.

Clouds_CosmicRaysEine überzeugende Hypothese, wie wechselnde Sonnenaktivität auch Klimaschwankungen der beobachteten Größenordnung auslösen kann hat vor einigen Jahren der dänische Physiker Henrik Svensmark vorgelegt (Ausführlich wird seine Theorie in unserem Artikel „Der Einfluss der Sonne auf unser Klima – CERN Forscher finden Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und Wolkenbildung“ beschrieben). Demnach beeinflusst die Stärke des Sonnen-Magnetfelds (die sich mit der Aktivität der Sonne verändert) die Bildung von niedrig hängenden Wolken (unter 3000 Meter). Kurz gesagt führt eine aktivere Sonne zu  weniger niedrigen Wolken und damit zu einer globalen Erwärmung. Der Zusammenhang zwischen kosmischen Strahlen und der Bedeckung mit niedrigen Wolken ist in der Abbildung links zu sehen (Quelle: Nir J. Shaviv nach Henrik Svensmark).

Die Svensmark Theorie ist in der Lage, sollte sie bestätigt werden, an den Grundfesten der etablierten Klimawissenschaft zu rütteln. Schließlich wäre damit ein Mechanismus gefunden, der zu wesentlich größeren natürlichen Temperaturschwankungen auch innerhalb kurzer Zeit führen könnte, als man es bislang von Seiten des IPCC eingestehen mochte. Dementsprechend wenig Beachtung fand Svensmarks Hypothese, obwohl erstmals 1997 publiziert, in bisherigen Veröffentlichungen des Weltklimarats.

Sonne laut IPCC kaum an Klimaschwankungen beteiligt

Die Hoffnungen, dass das im kommenden Report anders sein würde, waren ebenso gering wie unbegründet. Zwar ist dem Thema Kosmische Strahlen und Wolkenbildung innerhalb des Kapitel 7 Clouds and Aerosols extra ein eigener Abschnitt gewidmet (7.4.5.1 Correlations Between Cosmic Rays and Properties of Aerosols and Clouds, Seite 42 ff.), und auch erscheinen die einleitenden Worte viel versprechend.

Many empirical relationships have been reported between GCR or cosmogenic isotope archives and some aspects of the climate system (e.g., Bond et al., 2001; Dengel et al., 2009; Ram and Stolz, 1999). The forcing from changes in total solar irradiance alone does not seem to account for these observations, implying the existence of an amplifying mechanism such as the hypothesized GCR-cloud link.

Es existiert eine Vielzahl an empirischen Belegen für einen Zusammenhang zwischen kosmischer Strahlung (Galactic Cosmic Rays, GCR) oder Archiven von kosmischen Isotopen und einigen Aspekten des Klimasystems. Der alleinige Antrieb durch die veränderte Sonneneinstrahlung scheint nicht in der Lage zu sein diese Beobachtungen zu erklären und daher erscheint das Vorhandensein eines verstärkenden Mechanismus wie etwa der GCR-Wolken-Hypothese plausibel.

Allerdings wird die Hypothese im weiteren Text durch das Anführen von verschiedenen Publikationen die dieser widersprechen als wenig plausibel dargestellt.

Although there is some evidence that ionization from cosmic rays may enhance aerosol nucleation in the free troposphere, there is medium evidence and high agreement that the cosmic ray-ionization mechanism is too weak to influence global concentrations of CCN or their change over the last century or during a solar cycle in any climatically significant way.

Obwohl es einige Beweise gibt, dass die Ionisierung durch kosmische Strahlen die Bildung von Aerosolen (=Wolkenkeimen) in der freien Troposphäre verstärken kann, gibt es nur wenig Beweise und eine große Übereinstimmung, dass der Mechanismus der Ionisierung durch kosmische Strahlen zu schwach ist, um die globale Konzentration an Kondensationskeimen (Cloud Condensation Nuclei, CCN) oder deren Veränderung im letzten Jahrhundert auf signifikante Weise zu beeinflussen.

Das Schlüsselwort ist hier „Übereinstimmung“. Denn tatsächlich stimmen die allermeisten IPCC nahen Forscher darin überein, dass der Svensmark-Effekt gar nicht oder kaum existiert, oder wenn doch, dass er vernachlässigbar klein ist. Man kann das damit erklären, dass ein großer Teil der Argumentation des IPCC darauf beruht, dass die Erwärmung im späten 20. Jahrhundert nicht mit natürlichen Faktoren zu erklären wäre und daher hauptsächlich anthropogene CO2 Emissionen als Auslöser in Frage kämen. Ein natürlicher Prozess als plausibler Grund für die Erwärmung käme daher äußerst ungelegen.

Das könnte auch erklären, warum vom IPCC hauptsächlich Literatur erwähnt wird, in welcher der Svensmark-Hypothese widersprochen wird. Dabei mangelt es ganz sicher nicht an Publikationen, in denen der Svensmark-Effekt bestätigt wird.

Hier eine (unvollständige) Auflistung von wissenschaftlichen Arbeiten die den Einfluss der Sonne auf das Klima bestätigen (Quelle):

Bond et al. 2001, “Persistent Solar Influence on North Atlantic Climate During the Holocene,” Science.

“Over the last 12,000 years virtually every centennial time scale increase in drift ice documented in our North Atlantic records was tied to a distinct interval of variable and, overall, reduced solar output.”

Neff et al. 2001, “Strong coherence between solar variability and the monsoon in Oman between 9 and 6 kyr ago,” Nature.

„Correlation coefficients of .55 and .60“

Usoskin et. al. 2005, “Solar Activity Over the Last 1150 years: does it Correlate with Climate?” Proc. 13th Cool Stars Workshop.

“The long term trends in solar data and in northern hemisphere temperatures have a correlation coefficient of about 0.7 — .8 at a 94% — 98% confidence level.”

Shaviv and Veizer, 2003, “Celestial driver of Phanerozoic climate?” GSA Today.

“We find that at least 66% of the variance in the paleotemperature trend could be attributed to CRF [Cosmic Ray Flux] variations likely due to solar system passages through the spiral arms of the galaxy.” [Not strictly due to solar activity, but implicating the GCR, or CRF, that solar activity modulates.]

Mike Lockwood and Claus Fröhlich in theis 2007 paper: “Recent oppositely directed trends in solar climate forcings and the global mean surface air temperature” (Proc. R. Soc. A), began by documenting how “[a] number of studies have indicated that solar variations had an effect on preindustrial climate throughout the Holocene.” In support, they cited 17 papers, the Bond and Neff articles from above, plus:

Davis & Shafer 1992; Jirikowic et al. 1993; Davis 1994; vanGeel et al. 1998; Yu&Ito 1999; Hu et al. 2003; Sarnthein et al. 2003; Christla et al. 2004; Prasad et al. 2004; Wei & Wang 2004; Maasch et al. 2005; Mayewski et al. 2005; Wang et al. 2005a; Bard & Frank 2006; and Polissar et al. 2006.

The correlations in most of these papers are not directly to temperature. They are to temperature proxies, some of which have a complex relationship with temperature, like Neff 2001, which found a correlation between solar activity and rainfall. Even so, the correlations tend to be strong, as if the whole gyre is somehow moving in broad synchrony with solar activity.

Mangini et. al. 2005, “Reconstruction of temperature in the Central Alps during the past 2000 yr from a δ18O stalagmite record.”

“… a high correlation between δ18O in SPA 12 and D14C (r =0.61). The maxima of δ18O coincide with solar minima (Dalton, Maunder, Sporer, Wolf, as well as with minima at around AD 700, 500 and 300). This correlation indicates that the variability of δ18O is driven by solar changes, in agreement with previous results on Holocene stalagmites from Oman, and from Central Germany.”

Ogurtsov et al, 2010, “Variations in tree ring stable isotope records from northern Finland and their possible connection to solar activity,” JASTP.

“Statistical analysis of the carbon and oxygen stable isotope records reveals variations in the periods around 100, 11 and 3 years. A century scale connection between the 13C/12C record and solar activity is most evident.”

Di Rita, 2011, “A possible solar pacemaker for Holocene fluctuations of a salt-marsh in southern Italy,” Quaternary International.

“The chronological correspondence between the ages of saltmarsh vegetation reductions and the minimum concentration values of 10Be in the GISP2 ice core supports the hypothesis that important fluctuations in the extent of the salt-marsh in the coastal Tavoliere plain are related to variations of solar activity.”

Raspopov et al, 2011, “Variations in climate parameters at time intervals from hundreds to tens of millions of years in the past and its relation to solar activity,” JASTP.

“Our analysis of 200-year climatic oscillations in modern times and also data of other researchers referred to above suggest that these climatic oscillations can be attributed to solar forcing. The results obtained in our study for climatic variations millions of years ago indicate, in our opinion, that the 200- year solar cycle exerted a strong influence on climate parameters at those time intervals as well.”

Tan et al, 2011, “Climate patterns in north central China during the last 1800 yr and their possible driving force,” Clim. Past.

“Solar activity may be the dominant force that drove the same-phase variations of the temperature and precipitation in north central China.”

Solheim et al. 2011, “The long sunspot cycle 23 predicts a significant temperature decrease in cycle 24,” submitted astro-ph.

“We find that for the Norwegian local stations investigated that 30-90% of the temperature increase in this period may be attributed to the Sun. For the average of 60 European stations we find ≈ 60% and globally (HadCRUT3) ≈ 50%. The same relations predict a temperature decrease of ≈ 0.9°C globally and 1.1−1.7°C for the Norwegian stations investigated from solar cycle 23 to 24.”

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17 Kommentare
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  1. Danke Rudolf, gute Recherche.

    Viel Aufklärung, was den Einfluss von Sonne und GCRs angeht und viele gute Referenzen findet man auch bei den Friends of Science. Das ist jedenfalls für mich eine wichtige Anlaufstelle.

    Beste Grüsse.

  2. uuups -- zu früh abgeschickt …

    ich verstehe gar nicht, wieso Friends of Science in der Linkliste / rechte Spalte hier bei ScSk nicht aufgeführt ist.

  3. Es doch immerhin positiv, dass die GCRs überhaupt angesprochen werden. Die traditionelle Klimawissenschaft hat doch die Wirkung der Sonne ausschliesslich auf Korrelationen gegründet. Dazu kommt noch, dass bei der Vielzahl von Sonnenzyklen, unterschiedlichen Proxydaten und Verzögerungsfaktoren immer irgendeine Korrelation gefunden werden konnte. Für das CO2 sieht die Lage zwar auch nicht besser aus, die Korrelationen sind eher noch schlechter aber man hat mit dem Treibhauseffekt eine physikalische Erklärung. Da es sich aber wohl nicht mehr wegdiskutieren lässt, dass kosmische Strahlung die geringen Effekte der Variabilität der Sonne verstärken kann, hat man hier nun auch die Möglichkeit einer physikalischen Erklärung. Wenn das IPCC den Anschein bewahren will, dass es einen Überblick über den Stand der Klimawissenschaft gibt, kann es das nicht mehr ignorieren ohne sich lächerlich zu machen. Da der politische Auftrag aber ist, die Menschheit auf einen ’nachhaltigen‘ Weg zu bringen, müssen Erkenntnisse, die dazu geeignet sind in der kosmischen Strahlung einen bedeutenden Faktor im kurzfristigen Klimawandel zu sehen, natürlich marginalisiert werden und Defizite zwischen Datenlage und Treibhausgaskonzentrationen kleingeredet werden.

  4. Das könnte auch erklären, warum vom IPCC hauptsächlich Literatur erwähnt wird, in welcher der Svensmark-Hypothese widersprochen wird. Dabei mangelt es ganz sicher nicht an Publikationen, in denen der Svensmark-Effekt bestätigt wird.

    Hier eine (unvollständige) Auflistung von wissenschaftlichen Arbeiten die den Einfluss der Sonne auf das Klima bestätigen (Quelle):

    Irgendwie entsteht bei mir beim Lesen der Eindruck, die in der Liste aufgeführten Publikationen sollen den Svensmark Effekt bestätigen. Das ist doch sicher nicht so gemeint, oder? Das verneint der Author der Liste selbst, der extra hervorhebt, dass er sich auf „(irgend) einen Mechanismus“ bezieht, selbst wenn wir den noch nicht kennen („evidence for SOME mechanism of enhanced solar forcing, even if we don’t know what that mechanism is“).
    Und selbst da überinterpretiert er da (um nicht zu sagen, hat einen Satz aus seinem Kontext gerissen und mehr reingelegt, als die Autoren sagen wollten). Ich glaube, wenn er von vornherein den ganzen Kontext zitiert hätte, hätte ihm auch niemand seine euphorische Äußerung abgenommen, da dann klar gewesen wäre, dass sich die Autoren in ihrer Aussage nur auf Cosmic Rays/aerosols/Clouds bezogen haben (siehe Diskussion referenzierter Artikel auf WUWT)

  5. @Marvin Müller

    Irgendwie entsteht bei mir beim Lesen der Eindruck, die in der Liste aufgeführten Publikationen sollen den Svensmark Effekt bestätigen.

    Bei mir nicht.

    Aber das mag an der persönlichen Einstellung zur Klimasteuerung liegen: Für mich ist die Vorstellung, dass das Klima der Erde von externen Faktoren gesteuert wird, und nicht „hausgemacht“ ist, die „konsequente“ Fortsetzung des über Jahrhunderte gewachsenden Wissenvermehrung über die Natur der Welt, in der wir leben:

    1, die erde ist eine scheibe und mittelpunkt des universums, mit darüber angebrachtem himmelsgewölbe. der herr hat tag und nacht gemacht, lässt es regnen, schneien, stürmen oder die sonne scheinen

    2, die erde ist eine kugel,.und mittelpunkt des universums, umkreist von anderen kugeln (sonne, mond, planeten), ansonsten ähnlich, wetter je nach wohlverhalten des menschen

    3. die sonne ist mittelpunkt des universums, umkreist von der erde, wetter ist vom wohlverhalten des menschen gegenüber den himmelsmächten abhängig

    4. die galaxis ist mittelpunkt des universums, umkreist vom sonnensystem, das wetter wird nicht von gott gesteuert, sondern ist der ständig sich verändende zustand der erdatmosphäre, ohne jeden äusseren einfluss

    5, die erde ist ein beliebiger planet eines beliebigen planetensystems einer beliebigen galaxis im universum. das wetter wird gesteuert vom wechselspiel zwischen sonne und kosmischer strahlung, wird auf sämtlichen Zeitskalen beeinflusst vom durchgang des sonnensystems durch mehr oder weniger dichte galaktische materie

    Klar, das ist persönliche Einstellung ohne wissenschaftliches Gewicht. Für das IPCC würden ausschliesslich naturwissenschaftliche Maßstäbe gelten, wenn es denn eine Existenzberechtigung verdienen würde. Die aufgeführten Publikationen bezüglich „Svensmark“-Effekt sollten — genau wie andere Publikationen — wertungsneutral vorgestellt werden, ohne darüber entscheiden zu wollen, welche These(n) richtig oder falsch seien. Das IPCC müsste Publikationen ergebnisoffen erfassen und nicht in einer einem (unwissenschaftlichen) Ziel dienende Publikationen bevorzugen. Auf keinen Fall sollte und dürfte das IPCC einen Konsens — unter welcher Personengruppe auch immer — zu einem Wertmasstab erheben, um über die naturwissenschaftliche Relevanz von Publikationen zu richten.

    In diesem Kontext, denke ich, ist die Auflistung der Publikationen zur Svensmark-These gemeint, die Rudolf Kipp im Artikel anbietet.

  6. Tatsächlich sind es natürlich die Mäuse, die die Welt steuern. Die haben sie ja auch bestellt und bezahlt…

  7. @ Marvin Müller

    (siehe Diskussion referenzierter Artikel auf WUWT)

    Sie können das gerne dort diskutieren. Dies hier ist KEINE Filiale des WUWT.
    Und falls Sie glauben, ich würde, um mit Ihnen zu reden, erst mal irgend eine fremde Diskussion von Anfang bis Ende lesen, irren Sie sich gewaltig.
    Versuchen sie doch einfach selbst etwas zu sagen. Vielleicht klappt es ja dieses mal.

  8. C-O schrieb am 21. Dezember 2012 14:16

    @Marvin Müller

    Irgendwie entsteht bei mir beim Lesen der Eindruck, die in der Liste aufgeführten Publikationen sollen den Svensmark Effekt bestätigen.

    Bei mir nicht. …
    Die aufgeführten Publikationen bezüglich “Svensmark”-Effekt sollten …
    In diesem Kontext, denke ich, ist die Auflistung der Publikationen zur Svensmark-These gemeint, die Rudolf Kipp im Artikel anbietet.

    Naja, es geht ja in den Publikationen nicht um den Svensmark-Effekt. Daher habe ich ja nachgefragt. Leider scheint es Herrn Kipp nicht wichtig genug zu sein, da mal ein paar klarstellende Worte hinzuzufügen.

  9. Tritium schrieb am 21. Dezember 2012 18:29

    @ Marvin Müller

    Und falls Sie glauben, ich würde, um mit Ihnen zu reden, erst mal irgend eine fremde Diskussion von Anfang bis Ende lesen, irren Sie sich gewaltig.

    Nö, das glaube ich nicht. Daher war ich so nett, genau den Diskussionsbeitrag zu verlinken, den ich für besonders relevant hielt.

    Versuchen sie doch einfach selbst etwas zu sagen. Vielleicht klappt es ja dieses mal.

    Ich habe was „gesagt“. Und ich habe es mit einer Referenz untermauert. Dass Sie das gesagte mit so einem billigen Einwurf vom Tisch wischen möchten, kann ich gut verstehen.

  10. @Marvin Müller
    Die Literatur (auch ‚peer reviewed‘) zur Wolkenbildung und GCRs ist ja nun inzwischen ziemlich üppig. Ich weiss nicht, ob sie da wirklich ein Spezialist sind. Wenn nicht, dann wäre es gut, wenn sie einfach mal zur Kenntniss nehmen würden, dass das ein Feld für wissenschaftliche Diskussionen ist genauso wie die Wirkung von CO2 in unserer Atmosphäre. Da haben sie zwar noch mehr Papers, aber sie werden doch wohl einsehen, dass das mehr ein Effekt des grünen Zeitgeistes ist.

  11. @ Marvin Müller
    Nein, Sie haben das falsch verstanden. Die hier aufgelisteten Papers sollen nicht jedes für sich den Svensmark Effekt bestätigen. Nehmen Sie etwa Mangini 2005. Dort wird nicht explizit von einem Einfluss der Sonne auf das Klima gesprochen. Es wird lediglich belegt, dass es in der Vergangenheit große und kurzfristige Temperatursprünge gegeben hat. Daraus läßt sich schließen, dass es Faktoren gibt, die solche Sprünge bewirken. Das kann die Sonne sein, aber auch andere Faktoren, von denen wir bislang nichts wissen. Gesichert ist jedoch, dass CO2 dafür nicht in Frage kommt. Ich hätte gedacht, dass man mit ein wenig Nachdenken selbst darauf kommen könnte. Das scheine ich allerdings nicht bei allen Lesern voraussetzen zu können.

  12. Rudolf Kipp schrieb am 2. Januar 2013 10:19

    Ich hätte gedacht, dass man mit ein wenig Nachdenken selbst darauf kommen könnte. Das scheine ich allerdings nicht bei allen Lesern voraussetzen zu können.

    Daher habe ich Sie ja auch gebeten, das nochmal klarzustellen. Wie Sie anhand des Kommentars von C-O sehen können, war das notwendig… Vielleicht können Sie das ja im Text noch etwas klarer herausstellen, damit der Irrtum gar nicht erst entstehen kann. Die unmittelbar an die Svensmark-Diskussion anschliessende Liste lädt einfach zu dem Trugschluss ein, die Papiere würden sich auf Svensmark beziehen.

  13. @ Marvin Müller #12
    So wie ich das sehe hat C-O die Liste genau so verstanden, wie ich sie auch verstanden wissen wollte. Bei den Kommentatoren hier schien einzig bei Ihnen ein gewisser Klärungsbedarf zu bestehen. Aber ich denke, dieses Mißverständnis haben wir jetzt ausgeräumt.

  14. Rudolf Kipp schrieb am 2. Januar 2013 10:56

    @ Marvin Müller #12
    So wie ich das sehe hat C-O die Liste genau so verstanden, wie ich sie auch verstanden wissen wollte.

    Hmm, C-O schrieb:

    Die aufgeführten Publikationen bezüglich “Svensmark”-Effekt sollten …
    In diesem Kontext, denke ich, ist die Auflistung der Publikationen zur Svensmark-These gemeint, die Rudolf Kipp im Artikel anbietet.

    Sie wollten also, dass die von Ihnen aufgeführte Liste so verstanden wird? Vorhin schrieben Sie noch was anderes …

    Rudolf Kipp schrieb am 2. Januar 2013 10:56:

    Bei den Kommentatoren hier schien einzig bei Ihnen ein gewisser Klärungsbedarf zu bestehen.

    Hmm, ich schrieb in der #4

    Irgendwie entsteht bei mir beim Lesen der Eindruck, die in der Liste aufgeführten Publikationen sollen den Svensmark Effekt bestätigen. Das ist doch sicher nicht so gemeint, oder? Das verneint der Author der Liste selbst, der extra hervorhebt, dass er sich auf “(irgend) einen Mechanismus” bezieht, selbst wenn wir den noch nicht kennen (“evidence for SOME mechanism of enhanced solar forcing, even if we don’t know what that mechanism is”).

    Daraus sollte ja wohl deutlich hervorgehen, dass mit bewusst war, dass die Liste keine Liste von Publikationen zu Svensmark ist. Also versuchen Sie jetzt bitte nicht, das mir anzuhängen …

  15. @ Rudolf Kipp:
    Muss ein guter Artikel sein der den richtien Leuten weh tut, wenn Marvin daran seinenSylvesterkater auskuriert.

    @ Marvin:
    Nehmen Sie zwei Aspirin und gehen Sie wieder ins Bett, das wird schon wieder.

  16. Sehr lesenswerter Artikel von ZETTEL:

    Auch 2012 wurde es nicht wärmer. Fünf Gründe für die Klimareligion

  17. achgut.com (Kulke):

    Oh Schreck, der Weltuntergang fällt aus

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