Grand Solar Minimum?

Även Solen har sina fläckar och deras antal varierar under en cykel om cirka 11 år. Solen är i huvudsak ett klot av väte och helium med en rörlig yta, långt ifrån så stabil som Jordskorpan. Solens inre är extremt het plasma [1] , en mix av positivt laddade atomkärnor och negativt laddade elektroner.

• Jordens magnetfält är förhållandevis stabilt och beror på dess kärna av järn. Det har två poler, den norra migrerar rätt långsamt (just nu cirka 55-60 km/år i riktning från Canada mot Ryssland) i närheten av den geografiska Nordpolen.

• Solens plasma är elektriskt ledande men inte homogent, det skapar därför kraftiga elektriska strömmar som i sin tur resulterar i magnetfält. Magnetfältet antas bero på att gasklotet Solen har olika rotationshastighet vid ekvatorn och polerna. Av ännu okänd anledning växlar polerna med cirka 22 års cykeltid.

Solen har, till skillnad från Jorden, många separata och dynamiska (varierande) magnetfält. Oftast bryter de genom solens yta och hindrar energitransporten vilker resulterar i solfläckar, områden där temperaturen är mer än 1000 °C svalare än omgivningen. I det ultravioletta (kortvågiga) området, däremot, är intensiteten i anslutning till solfläckar högre.

Solfläckar och dess omgivningar är oroliga områden som kastar ut enorma mängder laddade partiklar, solvinden. När den når Jorden börjar de göra cirklar runt i magnetfältet vilket resulterar i de fantastiska ljusdraperier vi kallar Norrsken. Ibland räcker inte magnetfältet till för att eliminera hela partikelströmmen vilket genererar elektriska spänningar som slår ut både kraftledningar och elektronik.

Processerna i Solens inre förändras inte nämnvärt under mänsklig tidsrymd. Variationer av solfläckarna vi ser är relativt ytliga företeelser som påverkar fördelningen av olika fotoner [2] och partikelströmning.

Fatalister som inte vill acceptera att mänskligheten har någon roll i klimatförändringar griper efter vadhelst halmstrån man kan hitta. Ett av dem kallas Grand Solar Minimum (GSM) vilket låter pompöst nog för att fungera som argument.

Följande video visar hur liten Solens variation är jämfört med helheten, även under Grand Solar Minimum, här ett grafiskt smakprov. Lägg märke till hur liten dess påverkan på Jorden är (0.25 W/m²) jämfört med helheten (runt 1361.3 W/m²)

Forcing kan benas upp i mindre delar vilket framgår av bilden nedan. Solens variation syns på fjärde raden nerifrån. De tre understa visar människans bidrag (relativt 1750) vid tre olika tidpunkter.

‘Varför finns inte vattenångan med, det är ju den största växthusgasen?‘ Atmosfärens innehåll av vatten varierar snabbt, både över tid och plats. Värme ökar avdunstningen till atmosfären givet att det finns vatten i närheten, kyla minskar den oavsett om det sker över hav eller land. När de långlivade växthusgaserna ökar i atmosfären stiger temperaturen vilket höjer det möjliga vatteninnehållet, en positiv feedback. En annan följd är att nederbördsrika trakter får ännu mer nederbörd och torra drabbas av intensivare torka.

[1] Energi som bildas vid fusion av vätekärnor till helium i solens inre tar mellan 10 000 och 170 000 år innan den lyckas trassla sig upp till solens yta. Under tiden sjunker dess energi (temperatur) från 1.57•10⁷K (15,7 miljoner grader) till i genomsnitt 5500 °C.

[2] Energin i en foton är proportionell mot dess frekvens. Kortvågig UV-strålning har högre energi än synligt ljus och långvågigare IR-strålning (värme) är ännu mer energigles. Fotoner som ger blått ljus har dubbelt så hög energi som de röda.