Correlações SOL-CLIMA

O impacto das variações de irradiância solar no clima da superfície da Terra tem sido debatido por muitos no passado. Baseado em correlações entre a variabilidade solar e alterações meteorológicas, a correlacão entre Sol e  clima parece óbvio, mas, como muitas vezes se afirma, a correlação não prova causa. Anteriormente, qualquer correlação foi disputada porque a quantidade de energia fornecida pelo Sol foi considerada demasiada pequena para ter um impacto significativo. Medições do novo satélite indicam que as variações na radiação solar ultravioleta pode ser maior do que se pensava, forçando uma reavaliação do impacto da variação solar. Um relatório recente na revista Nature Geoscience afirma mostrar apenas isso: um elo entre o ciclo de 11 anos solares e os invernos do hemisfério norte.

Usando medições mais velhos da variabilidade solar sobre o ciclo solar de 11 ano como entrada, os modelos climáticos têm provado ser incapazes de estabelecer ligação entre insolação e clima. Ainda assim, tem havido relatos de ligação tentadora como no passado (ver ” O Poder da Sun Invisível “). Em um relatório na edição de 28 de agosto de 2009, da revista Science, intitulado “Ampliação do Pacífico resposta do sistema climático a um ciclo de 11 anos Pequenas Solar Forçar”, Gerald A. Meehl et al. descreveram um possível mecanismo que poderia explicar como aparentemente pequenas mudanças na atividade solar pode ter um grande impacto sobre o clima da Terra. Seu trabalho explicou como a atmosfera superior pode atuar como um amplificador de calor solar quando a radiação UV aumenta a partir do Sol.

Agora, de novo, medições mais precisas tomadas por satélites têm revisto a quantidade de variabilidade em insolação, principalmente nas freqüências ultra-violeta. Em ” Solar forçando da variabilidade do clima de inverno no Hemisfério Norte “, Sarah Ineson et al. aplicou estes novos dados a um modelo climático revisado com  ligação positiva entre a variabilidade do clima e insolação. Os pesquisadores explicam a importância dos dados de novo satélite.

Observações de satélite de irradiância espectral solar na região do ultravioleta foram sujeitas a incertezas; o Experimento Comparação Solar Stellar Irradiância e Monitor de Irradiância Espectral (SIM) instrumentos a bordo da Radiação Solar and Climate Experiment (SORCE) missão de satélite (2004-presente) são os primeiros concebido para alcançar precisas medições a longo prazo das variações da radiação solar na faixa ultravioleta inteira. A parte 200-320 nm da banda ultravioleta contribui fortemente para o aquecimento solar na atmosfera do meio, em grande parte através da absorção de ozônio. O ozônio é produzido através da própria interação entre a radiação ultravioleta e oxigênio, dando origem a um feedback positivo em potencial. SORCE observações feitas durante o declínio do ciclo solar 23 revelam uma diminuição notavelmente forte em meados de fluxo ultravioleta, cerca de quatro a seis vezes maior do que as anteriores reconstruções de irradiância espectral. No entanto, antes da missão SORCE, variações nestes comprimentos de onda foram mal constrangido, com incerteza de medição superior a variação do ciclo solar em potencial.

Os pesquisadores descobriram que seu modelo atualizado responderam ao mínimo solar, com padrões de pressão e temperatura de superfície que se assemelham a mudanças em um ciclo climático periódico chamado do Atlântico Norte ou Ártico Oscilação. Quando a saída do Sol cruzamento, o NAO tem exibido variação no inverno correspondente, entrando em sua fase negativa. Mais ainda, as variações foram de magnitude semelhante às observações. “Em nosso modelo, as anomalias descem através da profundidade da atmosfera de inverno extratropical”, afirmam. “Se as medições atualizadas de irradiância solar ultravioleta estão corretas, a atividade solar baixa, como observado nos últimos anos, as unidades de invernos frios no norte da Europa e dos Estados Unidos, e invernos suaves sobre o sul da Europa e do Canadá.”

Durante os meses de Inverno-dezembro-fevereiro-as respostas simulados e observados, no mínimo solar é refletida em mudanças substanciais em todo o hemisfério norte. O resultado do modelo corresponde a um negativo Arctic Oscilação do Atlântico Norte ou Oscilação semelhante a um modelo (AO / NAO), com o aumento do nível do mar a pressão em altas latitudes norte e diminui nas latitudes médias, tanto do Pacífico e as bacias do Atlântico. Esta resposta do modelo está em boa concordância com a resposta observada, apesar de alguma incerteza observacional permanece na bacia do Atlântico


Diferença no clima de inverno para o mínimo solar de superfície de menos máximo solar.

Ambos medidos e previstos do nível do mar e pressão perto da superfície as temperaturas são mostrados na figura acima. Quantificar a mudança na diferença de pressão AO do nível do mar entre latitudes médias e do Ártico dá uma mudança de -1,2 hPa para o modelo, que está em boa concordância com -1,1 hPa para a reanálise. Como seria de esperar a partir do padrão de pressão modelo de superfície, diminuição do fluxo no setor oeste do Atlântico leva ao frio perto da superfície temperaturas (figura c) sobre o nordeste da Europa e na Ásia do norte e condições brandas mais ao sul. Os autores afirmam que este está de acordo razoável com as observações (figura d), que também mostram anomalias negativas que se estende por grande parte do norte da Eurásia.

Os pesquisadores concluíram que a superfície de resposta para o mais forte forçando UV na atmosfera do meio é substancialmente maior do que o anteriormente calculado. “O efeito solares aqui apresentados contribui com uma fração substancial da típica ano a ano variações na superfície de quase-circulação, com turnos de até 50% da variabilidade interanual”, afirmam os autores. A resposta simulada na superfície da Terra assemelha-se a fase negativa do NAO, durante o mínimo solar e é de magnitude similar às diferenças observadas no clima de superfície entre o mínimo solar e condições de máximo solar. Estes resultados são consistentes com os observados invernos frios no norte da Europa e os EUA, e invernos suaves sobre o sul da Europa e do Canadá em 2008 / 9, 2009/10 e 2010/11. Em outras palavras, impulsionado pelos dados de insolação novo modelo está de acordo com a realidade observada.

Mesmo assim, os resultados do estudo não são sem seus críticos.Escrevendo em uma notícia e vistas artigo na mesma edição daNature Geoscience , Matthes Katja do Centro de Pesquisa de Geociências GFZ alemão, oferece a seguinte crítica:

Estes resultados são intrigantes, mas como sempre há uma série de ressalvas. Primeiro, o estudo negligenciados os efeitos da variabilidade solar sobre a química do ozônio, o que provavelmente amplificar o sinal. Segundo, as simulações considerar apenas a faixa de comprimento de onda limitado UV, que está em fase com o ciclo solar, mas não o visível, ou comprimentos de onda do infravermelho próximo. Na faixa do visível e do infravermelho próximo, medidas SIM estão fora de fase com o ciclo solar, ao contrário do entendimento anterior, de 11 anos a variabilidade solar. Os dados do SIM têm sido usados ​​em um modelo radiativo-fotoquímica e em modelos climáticos para avaliar as implicações das mudanças atmosféricas de radiação em todo o espectro de comprimentos de onda, mas sem simulação explícita da dinâmica oceano cheio. No entanto, essas simulações não tentou quantificar o impacto das mudanças na atividade solar sobre o clima de superfície na região sob a influência da NAO. Finalmente, as tendências vistas nas observações SIM ainda estão em discussão e ainda devem ser confirmados.

O capítulo final não tenha sido escrito sobre a ligação Sol Clima. Dados actualmente limitados impedem ainda mais conclusiva dados cálculos com precisão via satélite cobre menos de um ciclo solar.Outros pesquisadores têm expressado reservas sobre a precisão e aplicabilidade dos dados SIM para outros ciclos solares. Mas a mensagem parece clara, a saída do Sol varia mais do que os cientistas que se pensava anteriormente e que a variação pode ter impacto direto sobre o clima da Terra. Além do mais, existem ciclos de longo prazo na atividade solar, que poderia ser um importante motor das mudanças climáticas em escalas de tempo muito mais longo de décadas. Um profundo minimo solar poderia ter uma grande importância nas variações do clima terrestre, muito mais do minimo normal do ciclo solar de 11 anos. Um profundo minimo e ciclos solares com atividades baixas por décadas, como durante o minimo de Maunder, tem um impacto enorme no clima de todo o planeta.

Há uma série de lições a serem aprendidas a partir da saga Sol Clima. Em primeiro lugar, as reivindicações feitas por cientistas devem sempre ser tomadas no contexto “com base nos melhores dados disponíveis no momento.” Quando os relatorios do  IPCC  foram divulgados, a variabilidade insolação descontado como um dos principais motores da mudança climática a verdadeira natureza da variabilidade solar não era conhecida. Em segundo lugar, os dados melhores podem mudar significativamente a visão aceita da ciência da natureza. Os novos dados de satélite  forçam a  uma reavaliação do ciclo de 11 anos solares e insolação como a mudança freqüências diferentes. Terceiro, quando os modelos são alimentados de dados melhores, dão melhores respostas.O que levanta a questão de como precisas as previsões do modelo são mais velhos, pois eles não incorporar esses novos dados.

Finalmente, é difícil para os cientistas a abandonar uma teoria velha, mesmo quando ela se mostra incorreta. Este trabalho e outros têm demonstrado que o sistema climático da Terra é muito mais sensível a mudanças na nossa estrela local. Mesmo assim, ele terá mais dados de satélites, coletados ao longo de vários ciclos solares, para provar conclusivamente o quão importante é a variabilidade solar. Até que isso venha a acontecer, alarmistas do clima vai continuar a culpar tudo sob o sol em CO 2 emissões.

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