‘Hoe werkt de zonnecyclus?’
17-12-2019
Een bijdrage van Martijn van Mensvoort.
In de 2011 klimaatbrochure van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen wordt beschreven dat de impact van de zon op het klimaat niet goed worden begrepen1. Op de website van het KNMI wordt in een lezing uit 1997 beschreven dat de Gleissberg cyclus van de zon verantwoordelijk is voor de opwarming tussen de jaren 1910s en 1940s2. De auteur van de lezing beschrijft vervolgens dat deze multi-decennia zonnecyclus ook de bepalende factor vormt bij de periode van afkoeling t/m de 1970s. De neerwaartse impact t.g.v. de zon zou hierbij wel beperkt zijn gebleven onder invloed van broeikasgassen. Tenslotte wordt in de lezing de periode van opwarming die nadien volgt op conto van broeikasgassen geschreven.
Echter, in 2004 is door onderzoekers van het Max Planck Instituut beschreven dat de activiteit van de zon op basis van de voorgaande 6 decennia een record niveau bereikte voor de afgelopen 8.000 jaar3. Inmiddels is ook duidelijk dat in het perspectief van de minimum jaren van de 11-jarige zonnecyclus vanaf 1985 bij iedere cyclus voortdurend een verdere stijging is aangetroffen4. In 2017 is op basis van de LISIRD TSI zelfs sprake van een voorlopig “officieus” nieuw record waarbij de activiteit van de zon op een fors hoger niveau is beland dan bij de voorgaande minima het geval is geweest sinds het Maunder minimum in de 2de helft van de 17de eeuw. Parallel hieraan wordt bij de ‘totale zonnestraling’ [TSI] waarschijnlijk ook in 2019 een record gerealiseerd, want voor het eerst sinds het Maunder minimum is tijdens de 2010s een opeenvolgende periode van 10 jaar op rij ontstaan waarbij de zon ieder jaar gemiddeld een waarde heeft geproduceerd die hoger is dan 1361,2 W/m2.
In combinatie met een tweetal andere recente records bij de ‘achtergrond zonnestraling’ [BSI], tonen de records een duidelijke parallel met het mondiale temperatuur recordjaar 2016. Daarnaast wordt bij de BSI op basis van de 22-jarige magnetische zonnecyclus een curve aangetroffen die vanaf het einde van de 19de eeuw past binnen de jaarlijkse variaties van de HadCRUT4 temperatuur. M.b.v. een versterkend mechanisme kan ook de gehele opwarming sinds 1976 worden verklaard op basis van de activiteit van de zon.
Voor de periode 1867-2017 wordt voor het verband tussen de temperatuur en de zon op basis van de BSI een correlatie beschreven met een zeer hoge omvang: r = +0,98 [p=0,000], welke indicatief is voor het oorzakelijke verband tussen de activiteit van de zon & de temperatuurontwikkeling op aarde. Deze correlatie is iets sterker dan de correlatie tussen CO2 & de temperatuur: r = +0,97 [p=0,000]; ook de correlatie tussen de zonnestraling en CO2 is bijzonder hoog: r = +0,93 [p=0,000]. Dit gaat gepaard met een klimaatgevoeligheid van maximaal ~0,49°C voor de periode sinds het begin van het Maunder minimum rond het jaar 1650.
In dit artikel wordt m.b.v. de HadCRUT4 temperatuur serie & PAGES 2k temperatuur proxies (2013) aangetoond dat de opmars van zowel de activiteit van de zon als de temperatuur al in de 2de helft van de 17de eeuw is ontstaan tijdens het zogenaamde Maunder minimum – dit betreft het dieptepunt in de activiteit van de zon tijdens de Kleine IJstijd. Sindsdien hebben zich drie periodes aangediend waarbij zowel de activiteit van de zon als de temperatuur een tijdelijke terugval hebben getoond. Dit gebeurde tijdens: (1) het Dalton minimum, begin 19de eeuw; (2) het Moderne minimum, begin 20ste eeuw; en (3) de meeste recente terugval vond plaats in de periode 1965-1976.
De magnetische zonnecyclus is verantwoordelijk voor het ontstaan van een ‘zaagtandbeweging’ in het temperatuurverloop op aarde. Hierbij wordt een fase verschil aangetroffen tussen de zon en de temperatuur dat een flink drukkend effect heeft op de correlatie tussen beide. Wanneer de diverse fasen in de 11-jarige zonnecyclus afzonderlijk worden bestudeerd dan tonen enkel de minimum jaren een hoge correlatie met de temperatuur. Dit verband blijkt ruim 4x sterker dan bij maximum jaren het geval is. Na een fase-correctie voor de TSI wordt het verband nog sterker. Een relatief groot deel van de ‘klimaatruis’ in het verband tussen de zon en de temperatuur wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de maximum jaren in de zonnecyclus; het natuurkundige mechanisme achter dit fenomeen wordt ook beschreven. Ook wordt aangetoond dat de zon verantwoordelijk is voor het ontstaan van de 66-jarige cyclus.
De magnetische zonnecyclus is verantwoordelijk voor het ontstaan van een ‘zaagtandbeweging’ in het temperatuurverloop op aarde. Hierbij wordt een fase verschil aangetroffen tussen de zon en de temperatuur dat een flink drukkend effect heeft op de correlatie tussen beide. Wanneer de diverse fasen in de 11-jarige zonnecyclus afzonderlijk worden bestudeerd dan tonen enkel de minimum jaren een hoge correlatie met de temperatuur. Dit verband blijkt ruim 4x sterker dan bij maximum jaren het geval is. Na een fase-correctie voor de TSI wordt het verband nog sterker. Een relatief groot deel van de ‘klimaatruis’ in het verband tussen de zon en de temperatuur wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de maximum jaren in de zonnecyclus; het natuurkundige mechanisme achter dit fenomeen wordt ook beschreven. Ook wordt aangetoond dat de zon verantwoordelijk is voor het ontstaan van de 66-jarige cyclus.
Om een vergelijking tussen alle jaren tezamen mogelijk te maken, wordt via een 2de correctie bij de TSI op basis van de zonnevlekkencyclus doelgericht een flink deel van de fluctuaties weggefilterd; het resultaat vormt de BSI. Ook bij de BSI zijn afgelopen jaren records niveaus bereikt die van toepassing zijn op zowel het gehele huidige decennium als het jaar 2015.
Na de presentatie van respectievelijk: de technische samenvatting (paragraaf I), de onderzoeksresultaten (paragraaf II t/m VIII) en de discussie & conclusie (paragraaf IX), volgt een bijlage die is gewijd aan de vraag: ‘Hoe werkt de zonnecyclus?’. De bijlage heeft een visueel karakter waarbij de werking van de zon wordt uiteengezet in relatie tot de zonnevlekkencyclus + haar kosmische oorsprong via de beweging van de zon rond het zwaartekrachtcentrum van het zonnestelsel (zie video 1). Deze kosmische dynamiek ligt tevens ten grondslag aan het ontstaan van de 66-jarige cyclus, welke bij de temperatuurontwikkeling op aarde wordt aangetroffen en bij de minimum jaren van de TSI. Tevens wordt duidelijk dat de 22-jarige magnetische zonnecyclus een fase voor loopt t.o.v. de 11-jarige zonnecyclus; de complexe wisselwerking tussen beide wordt hierbij ook getoond (zie video 2).
TIP: Figuur 1 beschrijft de basis van de analyse & figuur 16 beschrijft het resultaat. In de bijlage is video 1 illustratief voor het ontstaan van de multi-decennium cyclus in het perspectief van de kosmos.
SAMENVATTING: Ruim 300 jaar geleden werd de koudste periode van de Kleine IJstijd bereikt tijdens het Maunder minimum, wat bekend staat als het dieptepunt in de activiteit van de zon. Vervolgens is de activiteit van de zon toegenomen en sindsdien is ook de temperatuur van onze leefomgeving op aarde begonnen met stijgen. Parallel met het mondiale temperatuurrecord van 2016 zijn tijdens het huidige decennium ook bij de zon diverse nieuwe records ontstaan. In dit onderzoek wordt voor de zonnestraling en de temperatuur een zeer hoge correlatie beschreven met een omvang van +0,98 [p=0,000] voor de periode 1867-2017 (zie figuur 16). Deze correlatie is gevonden op basis van de 22-jarige magnetische zonnecyclus. Tevens wordt een groot verschil beschreven voor de impact van minima en maxima in de 11-jarige zonnecyclus op de temperatuur + het bijbehorende natuurkundige mechanisme.
Via een versterkend mechanisme kan de opwarming sinds 1850 geheel worden verklaard, inclusief de opwarming sinds 1976. De correlatie tussen CO2 en de temperatuur heeft een vergelijkbare hoge omvang: +0,97 [p=0,000]. Ook de correlatie tussen de zonnestraling en CO2 is bijzonder hoog met een omvang van +0,93 [p=0,000]. De beschreven correlaties wijzen voor de temperatuurstijging sinds het Maunder minimum in de richting van een hoge ‘zonnegevoeligheid’ voor relatief kleine fluctuaties van de zon, in combinatie met een lage ‘klimaatgevoeligheid’ (maximaal ~0,49°C) voor de relatief grote toename van CO2.
INHOUD
• I – Technische samenvatting [ABSTRACT]
• II – Minimum jaren in cyclus zonnestraling correleren ruim 4x hoger met temperatuur dan maximum jaren
• III – Na fase correctie tonen zonneminimum jaren een nog sterker verband met temperatuurontwikkeling
• IV – Zon toont sterk verband met gemiddelde temperatuur op basis van magnetische zonnecycli
• V – Magnetische zonnecyclus levert aanvullend bewijs voor bestaan versterkend mechanisme
• VI – Zon is verantwoordelijk voor de 66-jarige cyclus + een deel van het opwaartse trendkanaal
• VII – De ‘zonnegevoeligheid’ is hoog & de ‘klimaatgevoeligheid’ is laag
• VIII – De definitie van het klimaat is achterhaald
• IX – Discussie & conclusie
• II – Minimum jaren in cyclus zonnestraling correleren ruim 4x hoger met temperatuur dan maximum jaren
• III – Na fase correctie tonen zonneminimum jaren een nog sterker verband met temperatuurontwikkeling
• IV – Zon toont sterk verband met gemiddelde temperatuur op basis van magnetische zonnecycli
• V – Magnetische zonnecyclus levert aanvullend bewijs voor bestaan versterkend mechanisme
• VI – Zon is verantwoordelijk voor de 66-jarige cyclus + een deel van het opwaartse trendkanaal
• VII – De ‘zonnegevoeligheid’ is hoog & de ‘klimaatgevoeligheid’ is laag
• VIII – De definitie van het klimaat is achterhaald
• IX – Discussie & conclusie
0 reacties :
Een reactie posten