Wie stark beeinflusst die Sonne die Temperatur der nördlichen Hemisphäre? - AG E+U

Der Titel ist die Kernfrage zu Sinn und Zweck des politisch geforderten Klimaschutzes. Der Weltklimarat macht den Menschen wegen seines Beitrages zur steigenden CO₂-Konzentration in der Atmosphäre für zunehmende Erderwärmung verantwortlich. Im IPCC Working Group 1’s Summary for Policymakers, 2013, p15 – emphasis in original) (IPCC 2013b) heißt es unmissverständlich:

It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20^th century […] It is extremely likely that more than half of the observed increase in global average surface temperature from 1951 to 2010 was caused by the anthropogenic increase in greenhouse gas concentrations and other anthropogenic forcings together. The best estimate of the human-induced contribution to warming is similar to the observed warming over this period.”

(“Es ist sehr wahrscheinlich, dass der menschliche Einfluss seit Mitte des 20. Jahrhunderts die dominante Ursache für die beobachtete Erwärmung ist […] Es ist sehr wahrscheinlich, dass mehr als die Hälfte des beobachteten Anstiegs der globalen durchschnittlichen Oberflächentemperatur von 1951 bis 2010 durch den anthropogenen Anstieg der Treibhausgaskonzentrationen und andere anthropogene Antriebe zusammen verursacht wurde. Die beste Schätzung des vom Menschen verursachten Beitrags zur Erwärmung ähnelt der beobachteten Erwärmung in diesem Zeitraum.”)

iopscience ¹⁾veröffentlichte unlängst einen Artikel, in dem Wissenschaftler in die laufende Debatte der anthropogenen Schuld mit ihrer Meinung eingriffen:

“Diese systematische Betrachtung der vielen ungelösten und anhaltenden Herausforderungen und Komplexität der Sonne-Klima-Beziehungen kann der Wissenschaft helfen, zu einem umfassenderen und realistischeren Ansatz für das Verständnis des Klimawandels zurückzukehren.”

Im raa-journal ²⁾abgedruckten und von Wolfram Kress übersetzten Kommentar heißt es dazu:

Ein breit gefächertes Expertengremium globaler Wissenschaftler hält es für verfrüht, den Klimawandel vor allem auf Treibhausgasemissionen zurückzuführen. Ihre Ergebnisse widersprechen der Schlussfolgerung des UN IPCC, die auf knappen und unvollständigen Daten über die gesamte Sonneneinstrahlung der Sonne fußte.

Der größte Teil der Energie in der Erdatmosphäre stammt von der Sonne. Es ist seit langem bekannt, dass Veränderungen der so genannten «totalen Sonneneinstrahlung» (TSI), also der Energiemenge, die die Sonne in den letzten Jahrhunderten emittiert, wesentlich zum Klima beigetragen haben könnten.

Diese neue Studie ergab jedoch, dass der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) der Vereinten Nationen nur einen kleinen Teil der veröffentlichten TSI-Datensätze berücksichtigt hat, wenn er die Rolle der Sonne beim Klimawandel bewertet. Infolgedessen hat der IPCC verfrüht eine wesentliche Rolle der Sonne beim jüngsten Klimawandel ausgeschlossen.

Ein neuer wissenschaftlicher Übersichtsartikel über die Rolle der Sonne beim Klimawandel der letzten 150 Jahre wurde gerade veröffentlicht. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass der Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC) möglicherweise voreilig zum Schluss kommt, den jüngsten Klimawandel größtenteils auf menschliche Treibhausgasemissionen zurück zu führen.

Das Paper von 23 Experten aus den Bereichen Sonnenphysik und Klimawissenschaften aus 14 verschiedenen Ländern ist im peer-reviewed Journal Research in Astronomy and Astrophysics (RAA) veröffentlicht. Das Paper, das bisher umfassendste ist, analysiert die 16 bekanntesten veröffentlichten Solar-Output-Datensätze, einschließlich derer, die vom IPCC verwendet werden. Die Forscher verglichen 26 verschiedene Schätzungen der Temperaturentwicklung auf der nördlichen Hemisphäre seit dem 19. Jahrhundert (nach fünf Kategorien sortiert), einschließlich der vom IPCC verwendeten Datensätze. Sie konzentrierten sich auf die nördliche Hemisphäre, da die verfügbaren Daten für das frühe 20. Jahrhundert und früher für die südliche Hemisphäre viel begrenzter sind. Ihre Ergebnisse können aber für globale Temperaturen verallgemeinert werden.

Die Studie ergab, dass Wissenschaftler je nachdem, welche Datensätze sie betrachten, zu gegensätzlichen Schlussfolgerungen über die Ursachen des jüngsten Klimawandels kommen. In den obigen Grafiken beispielsweise führen die Felder auf der linken Seite zu der Schlussfolgerung, dass die globalen Temperaturveränderungen seit der Mitte des 19. Jahrhunderts hauptsächlich auf die vom Menschen verursachten Emissionen zurückzuführen sind, insbesondere auf Kohlendioxid (CO₂), d. h. die Schlussfolgerung der UN-IPCC-Berichte.

Im Gegensatz dazu führen die Tafeln rechts zu der genau entgegengesetzten Schlussfolgerung, dass die globalen Temperaturveränderungen seit Mitte des 19. Jahrhunderts größtenteils auf natürliche Zyklen zurückzuführen sind, vor allem auf langfristige Veränderungen der Sonnenenergie.

Beide Panelsätze basieren auf veröffentlichten wissenschaftlichen Daten, verwenden aber jeweils unterschiedliche Datensätze und Annahmen. Auf der linken Seite wird davon ausgegangen, dass die vorhandenen Temperaturaufzeichnungen von der städtischen Wärmeinsel-Problematik unberührt bleiben, so dass alle Stationen genutzt werden, egal ob städtisch oder ländlich. Auf der rechten Seite werden nur ländliche Stationen genutzt. Auf der linken Seite wird die Solarleistung unter Verwendung des Datensatzes mit geringer Variabilität modelliert, der für die bevorstehende IPCC-Verhandlung (2021/2022) ausgewählt wurde. Sechste Bewertungsberichte. Das bedeutet, dass natürliche Faktoren keinen Beitrag zur langfristigen Erwärmung leisten. Auf der rechten Seite wurden seitens des NASA-Sonne ACRIM-Teams die Sonnenleistung mittels Satellitendaten mit hoher Variabilität modelliert. Dies bedeutet, dass die meisten, wenn nicht alle langfristigen Temperaturänderungen auf natürliche Faktoren zurückzuführen sind.

Dr. Ronan Connolly, Erstautor der Studie, vom Zentrum für Umweltforschung und Geowissenschaften (CERES):

«Der IPCC hatte den Auftrag, einen Konsens über die Ursachen des Klimawandels zu finden. Ich verstehe den politischen Nutzen einer konsensorientierten Sichtweise, da sie den Politikern die Dinge erleichtert. Wissenschaft funktioniert jedoch nicht durch Konsens. Tatsächlich gedeiht die Wissenschaft am besten, wenn es Wissenschaftlern erlaubt ist, sich gegenseitig zu widersprechen und die verschiedenen Gründe für Meinungsverschiedenheiten zu untersuchen. Ich befürchte, dass der IPCC dadurch, dass er nur die Datensätze und Studien berücksichtigt hat, die sein gewähltes Narrativ stützen, den wissenschaftlichen Fortschritt auf dem Weg zu einem echten Verständnis der Ursachen des jüngsten und zukünftigen Klimawandels ernsthaft behindert hat. Besonders beunruhigt mich ihre Unfähigkeit, die Temperaturentwicklung in den ländlichen Gebieten zufriedenstellend zu erklären.»

Der 72 Seiten lange Überblick (18 Abbildungen, 2 Tabellen und 544 Referenzen) verzichtete ausdrücklich auf den konsensorientierten Ansatz des IPCC, indem die Autoren vereinbart haben, hervorzuheben, wo abweichende wissenschaftliche Meinungen existieren und wo wissenschaftliche Übereinstimmung besteht. Tatsächlich hat jeder der Koautoren unterschiedliche wissenschaftliche Meinungen zu vielen der behandelten Themen, aber sie waren sich darin einig, dass dieser Beitrag die konkurrierenden Argumente der Wissenschaftsgemeinschaft zu jedem dieser Themen fair darlegt und dem Leser eine eigene Meinung erlaubt. Mehrere Co-Autoren sprachen darüber, wie dieser Prozess der objektiven Überprüfung der Vor- und Nachteile konkurrierender wissenschaftlicher Argumente ihnen neue Ideen für ihre eigene zukünftige Forschung gegeben hat. Die Autoren sprachen auch darüber, wie die IPCC-Berichte wissenschaftlich fundierter wären, wenn der IPCC diesen nicht konsensorientierten Ansatz anwenden würde.

Zitate von einigen der anderen Co-Autoren

Víctor Manuel Velasco Herrera, Professor für Theoretische Physik und Geophysik an der Nationalen Autonomen Universität von Mexiko (UNAM):
«Das Besondere an diesem Beitrag ist, dass alle 23 Co-Autoren ihre Spezialgebiete und Ausrichtungen beiseite legten, um eine faire und ausgewogene wissenschaftliche Rezension zum Thema Sonne-Klima zu erstellen deren Zusammenhänge vom UN-IPCC-Bericht meist übersehen oder schlichtweg vernachlässigt wurden.»

Nicola Scafetta, Professorin für Ozeanographie und Physik der Atmosphäre an der Universität Neapel Federico II (Italien):
«Der mögliche Beitrag der Sonne zur globalen Erwärmung des 20. Jahrhunderts hängt stark von den spezifischen Sonnen- und Klimadaten ab, die für die Analyse herangezogen werden. Das Problem ist von entscheidender Bedeutung, weil die aktuelle Behauptung des IPCC, die Sonne habe einen vernachlässigbaren Einfluss auf die postindustrielle Klimaerwärmung, nur auf Vorhersagen des globalen Zirkulationsmodells basiert, die mit Klimadaten verglichen werden, die wahrscheinlich von nichtklimatischen Erwärmungsbias beeinflusst werden (wie z.B. jene im Zusammenhang mit der Urbanisierung). Größte säkulare Variabilität (wobei die Sonnenstudien ignoriert werden, die auf eine viel größere Sonnenvariabilität hinweisen, die auch eine andere Modulation zeigen, die besser mit den klimatischen korreliert). Die Folge eines solchen Ansatzes ist, dass die natürliche Komponente des Klimawandels minimiert wird, während die anthropogene Komponente maximiert wird. Sowohl Solar- als auch Klimawissenschaftler werden die RAA-Studie als nützlich und zeitgemäß finden, da sie genau dieses Thema beleuchtet und adressiert.»

Ole Humlum, emeritierter Professor für Physische Geographie an der Universität Oslo, Norwegen:
«Diese Studie zeigt deutlich, wie wichtig es ist, alle verfügbaren Daten in allen Aspekten sorgfältig zu prüfen. Offensichtlich ist das alte Sprichwort «Nullius in verba» in der modernen Klimaforschung nach wie vor von hoher Relevanz.»

Gregory Henry, Senior Research Scientist in Astronomie, von der Tennessee State University’s Center of Excellence in Information Systems (USA):
«In den vergangenen drei Jahrzehnten habe ich mit einer Flotte von Roboterteleskopen hochpräzise Helligkeitsveränderungen an über 300 sonnenähnlichen Sternen gemessen. Die Daten zeigen, dass mit zunehmendem Alter sonnenähnlicher Sterne ihre Rotation verlangsamt und damit ihre magnetische Aktivität und Helligkeitsvariabilität abnimmt. Sterne, die in Alter und Masse unserer Sonne ähnlich sind, zeigen Helligkeitsveränderungen, die mit denen der Sonne vergleichbar sind, und es wird erwartet, dass sie den Klimawandel in ihren eigenen Planetensystemen beeinflussen.»

Valery M. Fedorov, an der Fakultät für Geographie der Lomonosov-Universität Moskau, Russland:
«Die Erforschung des globalen Klimawandels benötigt dringend eine analytische Überprüfung wissenschaftlicher Studien zu Schwankungen der Sonnenstrahlung, die mit der Erdumlaufbahn verbunden sind, um die Rolle und die Beiträge von Schwankungen der Sonnenstrahlung unterschiedlicher physikalischer Natur zu langfristigen Klimaver- änderungen zu bestimmen. Mit diesem Papier wird die wissenschaftliche Priorität in die richtige Richtung gelenkt.»

Richard C. Willson, Principal Investigator verantwortlich für die ACRIM-Reihe der NASA- Sonnenmonitoring Total Solar Irradiance-Satellitenexperimente (U.S.A.):
«Entgegen den Erkenntnissen des IPCC haben wissenschaftliche Beobachtungen der letzten Jahrzehnte gezeigt, dass es keine «Klimakrise» gibt. Das Konzept, das in die gescheiterte CO2-Hypothese über die anthropogene globale Erwärmung (CAGW) übernommen wurde, basiert auf den fehlerhaften Vorhersagen ungenauer globaler Zirkulationsmodelle der 1980er Jahre, die seit und vor ihrer Herstellung nicht mit den Beobachtungsdaten übereinstimmten.

Das Klima der Erde wird in erster Linie durch die Strahlung bestimmt, die sie von der Sonne erhält. Die Menge der Sonnenstrahlung, die die Erde empfängt, weist natürliche Schwankungen auf, die sowohl durch Variationen der inneren Menge der von der Sonne emittierten Strahlung als auch durch Variationen der Erd-Sonne-Geometrie verursacht werden, die durch Variationen der Planetenrotation und der Umlaufbahn verursacht wird. Zusammen führen diese natürlichen Schwankungen dazu, dass die gesamte Sonnen- einstrahlung (TSI) auf der Erde zyklisch über eine Reihe bekannter Periodizitäten variiert, die mit bekannten vergangenen klimatischen Veränderungen synchronisiert sind.»

WeiJia Zhang, Professorin für Physik an der Shaoxing Universität (China) und Fellow der Royal Astronomical Society (UK):
«Die Frage, wie das Erdklima mit der Sonne zusammenhängt, ist eines der ältesten wissenschaftlichen Themen, die die Griechen und Chinesen der Antike studiert haben. Dieses Rezensionspapier erklärt, warum es bisher so schwierig war, wissenschaftliche Fortschritte zu machen. Es wird das wirkliche Verständnis der Fluiddynamik und des Magnetismus sowohl auf der Sonne als auch auf der Erde brauchen, um den nächsten großen Sprung nach vorn zu finden.»

Hong Yan, Professor für Geologie und Paläoklimatologie am Institut für Erdumwelt und stellvertretender Direktor des staatlichen Schlüssellabors für Löss und Quaternäre Geologie in Xi’an, China:
«Die Paläoklimadaten weisen uns seit langem auf die großen natürlichen Variationen des lokalen, regionalen und hemisphärischen Klimas auf dekadischen, multidekadischen bis hundertjährigen Zeitskalen hin. Dieser Artikel wird ein großartiger wissenschaftlicher Leitfaden sein, wie wir das Thema der natürlichen Klimaveränderungen aus der einzigartigen Perspektive der externen Anstöße durch die vielskaligen und Wellenlängeneinflüsse und Reaktionen der Sonne untersuchen können.»

Ana G. Elias, Direktorin des Laboratoriums für Ionosphäre, Neutrale Atmosphäre und Magnetosphäre (LIANM) an der Fakultät für Exakte Wissenschaften und Technologie der Universidad Nacional de Tucumán (FACET-UNT), Argentinien:
«Die Bedeutung dieser Arbeit liegt darin, eine breitere Perspektive zu präsentieren, die zeigt, dass alle relevanten langfristigen Klimavariabilitäts-Antriebe berücksichtigt werden müssen, und nicht nur die anthropogenen (wie bisher meist getan) .» Wichtig ist auch die Art und Weise, wie die Rolle dieser Antriebe eingeschätzt wird, wie z.B. der Sonnen- und geomagnetischen Aktivität, ohne einen der anderen zu unterschätzen. Auch das Erdmagnetfeld könnte eine Rolle für das Klima spielen.»

Willie Soon vom Center for Environmental Research and Geowissenschaften (CERES), der seit 1991 auch am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (USA) Sonne-Klima- Beziehungen erforscht:
«Wir wissen, dass die Sonne die primäre Energiequelle für die Erdatmosphäre ist. Es war also schon immer ein offensichtlicher potenzieller Beitrag zum jüngsten Klimawandel. Meine eigenen Forschungen über die letzten 31 Jahre zum Verhalten von Sternen, die unserer Sonne ähnlich sind, zeigen, dass die Variabilität der Sonne die Norm ist, nicht die Ausnahme. Aus diesem Grund hätte die Rolle der Sonne beim jüngsten Klimawandel niemals so systematisch untergraben werden dürfen wie durch die Berichte des IPCC. Diese systematische Betrachtung der vielen ungelösten und anhaltenden Herausforderungen und Komplexität der Sonne-Klima-Beziehungen kann der Wissenschaft helfen, zu einem umfassenderen und realistischeren Ansatz für das Verständnis des Klimawandels zurückzukehren.»

László Szarka vom ELKH Institut für Erdphysik und Weltraumwissenschaft (Ungarn) und Mitglied der Ungarischen Akademie der Wissenschaften:
«Diese Überprüfung ist ein entscheidender Meilenstein auf dem Weg zur Wiederherstellung der wissenschaftlichen Definition des Begriffs «Klimawandel», die sich in den letzten drei Jahrzehnten allmählich verzerrt hat. Die wissenschaftliche Gemeinschaft sollte endlich erkennen, dass es in der Wissenschaft keine Autorität oder Konsens gibt, sondern nur das Recht, die Wahrheit zu suchen.»

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