Internationales Forscherteam: UV-Schwankungen der Sonne in den Klimamodellen bislang 4- bis 6-fach unterschätzt

Noch immer ist eines der größten Rätsel der Klimawissenschaft ungelöst: Eine Vielzahl von geologischen Studien belegt eindrucksvoll, dass Schwankungen der Sonnenaktivität signifikante Auswirkungen auf das Klima hatten (siehe Kapitel 3 in unserem Buch “Die kalte Sonne” sowie unsere entsprechenden Blogartikel). In den Klimamodellen des IPCC spielt die Sonne jedoch nur eine verschwindend geringe Rolle. Liegt die Geologie komplett daneben? Oder stimmt vielleicht etwas mit den Modellen nicht? Sind die Wirkungsketten in den Modellen korrekt und vollständig beschrieben? Ist mit den Eingabeparametern alles in Ordnung?

Im April 2013 erschien im Fachjournal Atmospheric Chemistry and Physics ein neuer Artikel eines hochkarätigen Teams von Solarphysikern sowie anderen Spezialisten aus acht verschiedenen Ländern. Darunter befinden sich auch Wissenschaftler des Kieler Geomar (Katja Matthes), des Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (Sami Solanki und Natalie Krivova), der Universität Bremen (M. Weber)  sowie der Freien Universität Berlin (U. Langematz). Leider hielt es keines der deutschen Institute für notwendig, eine Pressemitteilung herauszugeben. Dies wäre durchaus angemessen gewesen, denn die Studie fand Überraschendes heraus und könnte helfen, unser Verständnis der solaren Einwirkung auf das Erdklima besser zu verstehen. Mithilfe von modernen Satellitenmessungen konnten die Forscher nämlich erstmals quantitativ belegen, dass sich bestimmte Spektralbereich der Sonnenstrahlung sehr viel stärker im Laufe eines 11-Jahres-Sonnenzyklus verändern als zuvor angenommen. So waren die Veränderungen der UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 bis 400 Nanometer vier bis sechs Mal intensiver als früher gedacht. Die bisher verwendeten Strahlungsmodelle erwiesen sich als größtenteils unzutreffend. Entsprechend waren auch die Eingabeparameter der Sonnenaktivitätsschwankungen in den Klimamodellen fehlerhaft.

Das Forscherteam weist in dem Artikel explizit darauf hin, dass derart starke Veränderungen der UV-Strahlung auch Auswirkungen auf die Ozonkonzentration in der Stratosphäre haben. Über noch nicht vollständig verstandene Verkettungsprozesse führt dies auch zu klimatischen Veränderungen in den unteren Atmosphärenschichten, in denen sich unser Wettergeschehen abspielt. Im Folgenden einige wichtige Passagen aus der Kurzfassung der Arbeit im englischen Original (Fettsetzung ergänzt):

The lack of long and reliable time series of solar spectral irradiance (SSI) measurements makes an accurate quantification of solar contributions to recent climate change difficult. Whereas earlier SSI observations and models provided a qualitatively consistent picture of the SSI variability, recent measurements by the SORCE (SOlar Radiation and Climate Experiment) satellite suggest a significantly stronger variability in the ultraviolet (UV) spectral range and changes in the visible and near-infrared (NIR) bands in anti-phase with the solar cycle. A number of recent chemistry-climate model (CCM) simulations have shown that this might have significant implications on the Earth’s atmosphere. [...] We show that the SORCE measurements are difficult to reconcile with earlier observations and with SSI models.

Und hier noch zwei interessante Passagen aus dem Haupttext des Artikels:

The SORCE/SIM data showed a 4–6 times greater decrease of the UV radiation between 200 and 400 nm over the period 2004–2008 (Harder et al., 2009), part of the declining phase of solar cycle 23, compared to earlier measurements and models. 

[...]

So far, the discussion focused on the response of stratospheric heating, temperatures and ozone to the forcing with NRLSSI and SORCE data. The direct solar response in the upper stratosphere induces indirect circulation changes throughout the stratosphere (e.g. Kuroda, 2002) and also affects the troposphere and the surface (Haigh, 1999; Kodera, 2002; Matthes et al., 2006).

Siehe auch Blogartikel auf The Hockeyschtick.