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StartseiteForschung aktuellParadoxe Messwerte07.10.2010

Paradoxe Messwerte

Sonne im Aktivitätsminimum sandte besonders viel Licht zur Erde

Klimaforschung. - Im irdischen Klima ist die Sonne naturgemäß einer der wichtigsten Faktoren. Bislang galt die Analogie: Je aktiver die Sonne ist, desto mehr Strahlung trifft die Erde. Daten eines Nasa-Satelliten haben jetzt jedoch ergeben, dass die Sonne zu Zeiten einer besonders geringen Aktivität besonders viel sichtbares Licht zur Erde sandte. Die Forscher können noch nicht abschätzen, ob dieser Befund unsere Vorstellungen von der Sonne verändern wird und ob und wenn ja welche Auswirkungen er auf die Klimamodellierung haben wird.

Von Volker Mrasek

Beim Aktivitätsminimum der Sonne erreichte viel Strahlung die Erde. (Hahn)
Beim Aktivitätsminimum der Sonne erreichte viel Strahlung die Erde. (Hahn)

Eines stellte die britische Atmosphärenphysikerin Joanna Haigh gleich zu Beginn der Pressekonferenz in London klar, auf der sie die neuen Forschungsergebnisse ihrer Arbeitsgruppe jetzt vorstellte:

"Wir sprechen hier lediglich über Daten aus einer dreijährigen Messperiode. Sie stammen aus einer Phase, in der die Sonnenaktivität zurückging, zwischen 2004 und 2007. Ob unsere Ergebnisse auch auf andere Solarzyklen übertragbar sind oder generell auf die Sonnenaktivität über längere Zeiträume, das können wir nicht sagen."

Doch auch so sind die Messdaten schon bemerkenswert. Sie stammen von einem Satelliten der US-Raumfahrtbehörde Nasa und zeigen: Obwohl der gesamte solare Strahlungsfluss über alle Wellenlängen von 2004 bis 2007 abnahm, erreichte mehr sichtbares Licht die Erdoberfläche, um sie zu erwärmen. Mit anderen Worten: Eine schwächer werdende Sonne führte zu einer stärkeren Erwärmung der Troposphäre, der unteren Atmosphären- und Wetterschicht. Wie kann das sein? Das Ganze klingt völlig paradox und steht im Widerspruch zu dem, was man bisher glaubte. Daß nämlich die Sonne die Erde um so stärker erwärmt, je aktiver sie ist. Wie Joanna Haighs Team am Imperial College in London herausfand, kam es während der Messperiode zu starken Verschiebungen im Strahlungsspektrum der Sonne:

"Bisher hatten wir immer nur Messungen des ultravioletten Strahlungsanteils und der gesamten Energieabgabe der Sonne. Jetzt gibt es Daten über das komplette solare Spektrum, sichtbares und infrarotes Licht eingeschlossen. Auf dieser Basis können wir zeigen: Die ultraviolette Strahlung der Sonne nahm zwischen 2004 und 2007 sechsmal so stark ab, wie wir uns das erklären können. Das andere bemerkenswerte Ergebnis: Die Sonne wurde zwar schwächer, ihre Abstrahlung im sichtbaren Bereich aber nahm zu!"

Der Einbruch im ultravioletten Spektrum hatte dabei keinen direkten Einfluß auf das Klima. Denn die UV-Strahlung wird schon in großen Höhen aufgefangen und sorgt dort, über photochemische Reaktionen, für die Bildung von Ozon. Wie kann man sich solche starken Schwankungen im Spektrum der Sonne erklären? Auf der Londoner Pressekonferenz versuchte Mike Lockwood, diese Frage zu beantworten. Er ist Professor für Umweltphysik im Weltraum an der Universität von Reading in England, gehört allerdings nicht zu den Autoren der neuen Studie

"Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen stammt aus unterschiedlich heißen Bereichen der unteren Sonnen-Atmosphäre. Wenn sich das Temperaturprofil dort nur leicht ändert, verschieben sich auch die Wellenlängen des emittierten Lichtes. Die Veränderungen im UV-Spektrum, die die Satellitendaten zeigen, sind also nicht unerklärlich. Doch in dieser Stärke haben wir sie bisher noch nicht erlebt."

Für die Forschergemeinde ergeben sich nun spannende Fragen: Muss man das bisherige Bild vom Einfluß der Sonne auf das Klima der Erde noch einmal überdenken? Gilt auch der Umkehrschluss: Hat die Sonne dann, wenn sie besonders aktiv ist, die geringste Klimawirkung? Liegen die heutigen Computermodelle in diesem Punkt grundsätzlich falsch? Michael Lockwood übt sich vorerst in Zurückhaltung:

"Wir haben im Moment keinen Grund, unsere Vorstellungen vom Anteil der Sonne am Klimawandel zu ändern. Der jüngste Solarzyklus war sehr ungewöhnlich und die Sonnenaktivität in einem Minimum, wie es seit dem Jahr 1900 nicht aufgetreten ist. Was Joanna Haigh und ihr Team entdeckt haben, könnte also einfach nur die Eigenart eines außergewöhnlichen Minimums der Sonnenaktivität sein."

Es werden noch ein paar Jahre vergehen, bis die Sonne ihren aktuellen Aktivitätszyklus unter den Augen moderne Satelliten-Instrumente komplett durchlaufen hat. Erst dann wird man die Fragen, die sich jetzt stellen, vielleicht beantworten können.

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