Solens energiudstråling bestemmer jordens klima. Det er i første række solens lys- og varmestråling, der påvirker jordens klima, herunder temperaturforholdene, og denne energiudsendelse synes at være så langsomt varierende, at vi kan betragte den som næsten konstant. Imidlertid har mange forskere set en sammenhæng mellem solens magnetiske aktivitet, som afspejles i solplethyppigheden, og klimaparametre på jorden. Set i det synlige lys er solpletter mørke områder på solens overflade, undertiden så fremtrædende, at man kan se dem med det blotte øje (man bør dog ikke se direkte på solen, men bruge filterglas). Solpletter har været talt og registreret i flere hundrede år, og man kan tydeligt se, at solplettallet varierer stærkt. Dels med en ca. 11-års periode fra maksimum til næste maksimum, og dels med længere perioder, hvor den gennemsnitlige aktivitet i 11-års perioden veksler mellem høje og lave niveauer. Man kan så sammenligne forløbet af solaktiviteten med klimaet i den udstrækning, man har pålidelige klimaregistreringer tilbage i tiden. Ved Sol-Jord Fysik sektionen har man i en årerække forsket i denne sammenhæng. Et af de mest slående eksempler på en sådan sammenligning blev offentliggjort af E. Friis-Christensen og K. Lassen, DMI, i det anerkendte tidsskrift "Science" i 1991. Her blev forløbet af jordens gennemsnitstemperatur sammenlignet med den gennemsnitlige solpletaktivitet bestemt som tidsrummet fra maksimum til næste maksimum. Jo mere aktiv solen er, jo kortere er dette interval: solpletcyklen kører hurtigere. Resultatet er vist i figuren herunder, og påviser en markant sammenhæng mellem solaktivitet og klima gennem de seneste 100 år.
Sol-Jord Fysik sektionen foretager nu undersøgelser af forskellige globale og regionale observationsdatasæt med henblik på at identificere mulige mekanismer, gennem hvilke langtidsvariationer af ydre påvirkninger af Jorden kan have indflydelse på vort klima. Blandt de mulige mekanismer er sammenhængen mellem skyer og kosmisk stråling.
Under arbejdet med at finde en mekanisme, som forbinder solens magnetiske aktivitet med jordens klima, har det vist sig, at skyer ser ud til at kunne påvirkes af intensiteten af den energirige kosmiske stråling. Vort solsystem, herunder jorden, skærmes mod denne stråling af solens magnetfelt, der styrkes ved solpletmaksimum. Gennem et systematisk studie af satellit-baserede observationer af Jordens skydække har det vist sig, at den totale skymængde har varieret med ca. 3% i takt med den kosmiske stråling og dermed solaktiviteten. Denne sammenhæng fremgår af figuren fra Svensmark og Friis-Christensen: Variation of cosmic ray flux and global cloud coverage - A missing link in solar-climate relationships, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 59, 1225-1232, 1997.
Skyer er en meget vigtig del af klimasystemet og har stor betydning for strålingsbalancen og dermed for Jordens temperatur. Fra satellit målinger ved man at skyer køler jorden med et sted mellem 17 - 34 W/m2. (Forskellige satellit programmer har angivet en kølingseffekt i ovenstående interval). At effekten og usikkerheden omkring skyer er stor, fremgår tydelig hvis man sammenholder ovenstående med den samlede beregnede effekt siden 1750 af de menneskeskabte drivhusgasser som er 2.5 W/m2. En variation af den totale skymængde på 3% kan modsvare en strålingsændring på ca. 1.5 W/m2, hvilket viser, at skyer kan være en meget effektiv måde at forstærke små variationer i solaktiviteten. Højere solaktivitet giver stærkere magnetfelt i vort solsystem og derved mindre kosmisk stråling. Den svagere kosmiske stråling medfører reduceret skydannelse og derved kraftigere opvarmning af jordens overflade.
For yderligere information eller spørgsmål om sammenhængen mellem solaktivitet og klima, kan man sende e-mail til Sol-Jord Fysik sektionen ved DMI, f.eks. til Peter Thejll, thejll@dmi.dk
Sol-Jord Fysik sektionens homepage
DMI homepage