A nap a földi éghajlat motorja, a Max-Planck-Gesellschaft
Azonban a csillag, amelyen élünk, nincs hatással a jelenlegi globális hőmérséklet-emelkedésre
Egyre melegebb lesz a földön. A 2001 és 2010 közötti időszakban például 0,2 Celsius-fok körüli hőmérséklet volt magasabb, mint az előző évtizedben. Az emberek fontos szerepet játszanak itt. Ennek ellenére más tényezők is befolyásolják a globális éghajlatot, például a föld keringésének geometriája vagy a vulkánkitörések. De milyen szerepet játszik a nap?
Szöveg: Helmut Hornung
Napciklus: A nap nem mindig ugyanúgy süt. Inkább aktivitásuk mintegy tizenegy év alatt ingadozik, ezalatt a napfoltok száma is változik. A bal oldali kép 2001-ből (maximum), a jobb oldal 2009-ből (minimum).
Amikor a nap esténként vörös izzó gömbként süllyed a tengerbe, biztosíthatja a békés és nyugodt nyaralási pillanatokat. És alkonyatkor is érezhetjük azt a hangulatos meleget, amelyet napközben a nap adott nekünk a tengerparton. De a mi nappali csillagunk nem más, mint ártalmatlan. Az UV-sugárzásuk nemcsak egyik vagy másik gondatlan embertől lédús leégést okoz. Ő maga rendkívül aktív, forró plazmacsomagjain felszínre forral, gázsugarak permetezik az űrbe, és állandó az energetikai részecskék szele, amely időnként viharossá frissül és veszélyt jelent a műholdak érzékeny elektronikájára.
Ezen mindennapi jelenségek mellett vannak hosszabb távú ingadozások, amelyeknek a csillag sugárzási ereje van kitéve. Ennek oka a szoláris mágneses mező, amelynek mezővezetékei mintha a forró, elektromosan vezető gázba „sütnének”. Az erős turbulencia csavarja és csavarja a plazmacsöveket, mint gumiszalagokat - amelyek időnként „elszakadnak”, majd örvénylik a mágneses mezőn.
Ezek a tevékenységek olyan jelenségekhez vezetnek, mint a sötét foltok vagy a fényes fáklyák; Az előbbiek hűvösebb régiók, az utóbbiak rostszerű fényes foltokkal és a környezetüknél forróbbak. A foltok vagy fellángolások száma nem mindig azonos, de tizenegy év körüli ciklus alatt változik. Ezzel az időszakkal a teljes napsugárzás intenzitása ingadozik. Átlagosan ezek az ingadozások 0,1 százalékosak. De a variációk különbözőek lehetnek - a hullámhossztól függően, mert a nap a spektrum számos különböző területén süt. A fent említett, az éghajlat szempontjából különösen fontos ultraibolya sugárzás rövid hullámhosszakon néhány tíz százalékkal változik.
Fluktuáló napsugárzás: A grafika mind a tizenegy éves napciklus, mind az egyes napfoltcsoportok és napkitörések miatti rövid távú változásokat mutatja. Az átlagos általános fényerőt a szürke görbe mutatja. A különböző színek különböző műszerekkel végzett méréseket jelentenek.
A nap energiája a földbe közvetlenül befolyásolhatja bolygónk éghajlatát. A légkör azonban csak bizonyos hullámhosszakon engedi át a sugárzást, főleg látható fényben; a többit a molekulák lenyelik. Ezért a sugárzásnak csak egy része éri el a föld felszínét, és fel tudja melegíteni. A besugárzott felület viszont infravörös fényt bocsát ki, amelyet aztán felhők vagy aeroszolok visszatartanak. Ez a hatás, amely nélkül 32 Celsius-fok körüli hideg lenne a földön, felmelegíti a légkört. Az egész hasonló az üvegházi körülményekhez.
Itt játszik szerepet az ultraibolya sugárzás. Különböző kémiai reakciókban vesz részt - és az UV nemcsak UV! Például a 240 nanométer (millimilliomod milliméter) alatti hullámhosszú sugárzás elősegíti az ózon képződését, míg a hosszabb hullámú UV romboló hatást gyakorol erre a molekulára. A sugárzással pedig különböző mennyiségű energiát vezetnek be a troposzférába, különböző hullámhosszakon, a légkör legalacsonyabb rétegében, amely körülbelül 15 kilométerre nyúlik a föld fölé.
A nap nemcsak sugárzást bocsát ki, hanem állandó töltésű elektromosan töltött részecskéket, a fent említett napszélt is. Ha részecskéi behatolnak a föld légkörének felsőbb rétegeibe, az elektronokat kiütik a nitrogén- vagy oxigénatomokból, azaz ionizálják őket. Ez a folyamat hatással van a légköri kémiára - hogy az éghajlatra is hatással van-e és hogyan, azt jelenleg tárgyalják.
A nap éghajlatra gyakorolt hatásának vizsgálata érdekében a kutatók a múltba tekintenek. Ennek során a csillag mágneses aktivitására összpontosítanak, amelyből a sugárzás erőssége rekonstruálható. Itt érvényes, hogy a nap az aktív időkben - a nyilvánvaló bizonyíték akkor sok folt és fellángolás - intenzívebb sugárzást produkál, mint a "pihenő fázisai" alatt.
A Nap ekkora szünetet tartott például a 17. század második felében: 1645 és 1715 között „motorja” mintha akadozott volna. Ebben a Maunder-minimum néven ismert időszakban sok hideg tél volt Európában, Észak-Amerikában és Kínában. És még nyáron is jelentősen hűvösebb volt egyes régiókban ebben a „kis jégkorszakban”. Abban az időben festményeket készített, amelyek például jégkorcsolyázókat mutatnak a megfagyott Temzén.
Az ember csinálja: A modellek csak akkor reprodukálhatják a megfigyelési adatokat, ha antropogén hatások szerepelnek a számításokban.
A múltba tekintve a tudósok mind a napfoltok megfigyelésének régi feljegyzéseivel (1610-től), mind pedig a C-14 módszerrel dolgoznak, amely különösen a fán alkalmazható. Mivel a szén-14 bejutása a földre (fák) nem állandó, hanem a nap aktivitásával is változik. Ez a radioaktív izotóp akkor jön létre, amikor az úgynevezett kozmikus sugárzás a föld atmoszférájának felső rétegeiben lévő levegőmolekulára ütközik.
A szoláris mágneses mező átnyúlik az egész bolygórendszeren, és részben árnyékolja a kozmikus sugarakat. Ha a mágneses tér ingadozik, akkor a C-14 termelése is megváltozik. Ilyen módon a fagyűrűk és a C-14 kor közötti életkor-eltérés a mágneses aktivitás és végső soron a nap sugárzásának mértéke.
Jelenleg mennyire befolyásolja a nap a klímát? Az biztos, hogy a föld az elmúlt 100 évben szinte Celsius fokkal melegebb lett. Csak az elmúlt 30 évben a hőmérséklet nagyobb mértékben emelkedett, mint 1000 év alatt. Az is tény, hogy a szén-dioxid koncentrációja az iparosodás kezdete óta, a 18. század közepétől 30 százalékkal nőtt.
A nap folyamán időszakos aktivitási ingadozások léptek fel ebben az időszakban. Az elmúlt 30 vagy 40 évben határozottan nem nőtt a nap fényereje, inkább enyhe csökkenés. Ez azt jelenti, hogy a nap sem járulhat hozzá a globális felmelegedéshez. Valójában az elmúlt évtizedek hőmérséklet-emelkedése nem reprodukálható a modellszámításokban, ha csak a nap vagy más természetes források (például vulkánkitörések) hatását vesszük figyelembe. Csak akkor, ha antropogén, azaz ember által előidézett tényezők szerepelnek az éghajlati adatokban, egyetértenek a megfigyelési és mérési adatokkal.
A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a globális hőmérséklet emelkedése az 1970-es évek óta nem magyarázható a napsütéssel. Az elmúlt három évtizedben megfigyelt hőmérsékleti trend lineáris - amint az az üvegházhatást okozó gázok növekvő koncentrációjától elvárható. Röviden: az emberek klímára gyakorolt hatása sokszor nagyobb, mint a napé.
Ezzel szemben egyes tudósok véleménye, miszerint a naptevékenység jelenlegi általános csökkenése ellensúlyozza a globális felmelegedést, nem áll ki szoros ellenőrzés alatt. Mert a globális felmelegedés tény és halad. Másrészt lehetségesnek tűnik, hogy a nap hosszú távon befolyásolja az éghajlatváltozást. A pontos mérték és a pontos hatásmechanizmus még mindig nem világos.