Vom Sonnenzyklus zum Klimawechsel

News: Vom Sonnenzyklus zum Klimawechsel

Unsere Sonne meint es nicht immer gleich gut mit der Erde. In einem Zyklus von elf Jahren hat sie mal mehr, mal weniger 'kalte' Stellen - sogenannte Sonnenflecken - auf ihrer Oberfläche, wodurch die Intensität der Strahlung ebenfalls schwankt. Als Folge davon verändert sich das Klima auf der Erde, mitunter sogar recht dramatisch. Erst jetzt haben Wissenschaftler herausgefunden, daß die Absorption der energiereichen Strahlung durch das Ozon in der oberen Atmosphäre Änderungen der Windstärken und -richtungen bewirkt, die bedeutenden Einfluß auf die Temperaturen in allen Regionen haben.

Seit Jahrzehnten untersuchen Wissenschaftler wie Wind und Temperatur einerseits und die Sonne mit ihren Zyklen andererseits zusammenhängen. Aufschlußreiche Anzeichen für die Existenz einer Verbindung gibt es einige: So fiel zum Beispiel die "Kleine Eiszeit", die in Europa zwischen 1550 und 1700 auftrat, in eine Zeit äußerst geringer Sonnenaktivität. Die Kausalkette, wie der Sonnenfleckenzyklus sich auf das Klima auswirkt, war jedoch bislang unbekannt.

Nach Aussage der Klimaforscherin Drew Shindell vom Goddard Institute for Space Studies in New York wurde in früheren Studien stets die Wirkung der erhöhten Sonnenaktivität auf die Ozonschicht und die komplexe Chemie der oberen Atmosphäre vernachlässigt. In diesen Regionen wird aber der größte Teil der energiereichen Strahlung absorbiert, darunter auch die ultraviolette Strahlung, die für die Entstehung der Ozonschicht verantwortlich ist.

"Als wir unserem Klimamodell die Chemie der oberen Atmosphäre hinzufügten, fanden wir heraus, daß sich während eines solaren Maximums das Klima in Nordamerika grundlegend wandelt", sagt sie. Ursache hierfür sind stärkere Westwinde. Nach ihren Berechnungen ändern sich auf der ganzen Erde die Geschwindigkeiten und Richtungen der Winde (Science vom 9. April 1999).

"Die Veränderungen der Sonnenbestrahlung modifizieren die Energieverteilung", erläuterte Shindell. "Im Verlaufe eines elf Jahre andauernden Sonnenzyklus varriiert die Gesamtenergie nicht wesentlich. Doch wohin sich die Energie bewegt, ändert sich, und damit auch Windgeschwindigkeit und -richtung."

Zwischen einem Maximum und einem Minimum der Sonnenaktivität liegen nur etwa 0,1 Prozent Differenz in der freigesetzten Energie. Doch das reicht aus, um bei einem Strahlungsmaximum die Ozonmenge in der oberen Atmosphäre zu steigern. Das zusätzliche Ozon wärmt die obere Atmosphäre auf, und die wärmere Luft beeinflußt dann die Winde – von der Stratosphäre bis hin zur Erdoberfläche. "Die veränderte Windstärke und -richtung schafft unterschiedliche Klimamuster auf der ganzen Erde", sagte Shindell.

Die gegenwärtig beobachtete Erwärmung des Erdklimas ist aber auch nach diesen neuen Modellberechnungen nicht auf die Sonnenaktivität zurückzuführen. Dafür sind wohl doch eher Treibhausgase aus anthropogenen Quellen verantwortlich.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 27.11.1998
"Einflußreicher als gedacht"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Brennpunkt-Thema vom 24.4.1998
"Sonnenfleckzyklus 23"
Spektrum der Wissenschaft 10/96, Seite 48
"Magnetismus und die Aktivitätszyklen von Sternen"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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