Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

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Sonnenaktivität und Klimawandel von Dipl. Phys. Dr. Horst Borchert Physikdirektor Lehrbeauftragter am Geographischen Institut der Johannes-Gutenberg Universität Mainz 2008 (verkürzte Version)

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Sonnenaktivität und Klimawandel von Dipl. Phys. Dr. Horst Borchert Physikdirektor Lehrbeauftragter am Geographischen Institut der Johannes-Gutenberg Universität Mainz 2008 (verkürzte Version). - PowerPoint PPT Presentation

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Sonnenaktivität und Klimawandelvon

Dipl. Phys. Dr. Horst BorchertPhysikdirektor

Lehrbeauftragter am Geographischen Institutder Johannes-Gutenberg Universität Mainz

2008

(verkürzte Version)

Page 2: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

100-30mb =18,4-28 km

100-50 = 18 - 24 km

300-100 = 10 –18 km

850-300=1,4 – 10 km

0 bis 100mb= 0 – 18,4 km

bodennah

Page 3: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Man beachte auf der Oberfläche

den leichten Rückgang der Temperatur ab 1959 bis 1985,

dann den Temperatursprung

bis 1990, dann nach der

Pinatubo-Senke die Fortsetzung auf erhöhtem

Niveau

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Global erfolgten in der nördlicher Hemisphäre seit 1900 zwei Temperatursprünge: 1920 bis 1930 (Climate-Jump 1) und ab1989 (Climate-Jump 2).Dazwischen eine kleine Eiszeit

Monats- und gleit. 3-Jahresmittel der Globalen Temperatur in Nördl. Hemisphäre nach NASA-GISS von

1901 bis 2004

y = 0,0001x + 13,781

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Bcht05

°C

http//www.giss.nasa.gov

Klimasprung IIKlimasprung I

Abb.1

Ausgleichsgerade der Monatsmittel von 1921 bis 1986

Page 5: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Kein weiterer globaler Temperaturanstieg seit 1988 auf der nördl. Hemisphäre, doch Gleichbleiben auf

erhöhtem Niveau

Gleit. Jahresmittel der relt. Temperaturabweichungen in den Land- (rot) und See- (blau) Gebieten der

Nördlichen Hemisphäre nach NSSTC-UAH (2007)

-0,8

-0,4

0

0,4

0,8

1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006

°C

Abb.2Bcht07

Daten: National Space Science & Technology Center

Monatsmittel Land

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In Mitteleuropa zeigen die Messung der bodennahen Temperatur und der Verlauf der Sonnenfleckenhäufigkeit in weiten Bereichen einen

periodischen Gleichklang.Gibt es einen ursächlichen Zusammenhang zwischen

Sonnenfleckenhäufigkeit und bodennaher Temperatur?

Gleitende 3-Jahresmittel der Temperatur in Aachen und Sonnenfleckenhäufigkeit

0

40

80

120

160

200

1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

8,5

9

9,5

10

10,5

11

11,5Sunspots °C

Borchert08 Data: DWD,NASAAbb.A1

23.22.21.20.19.18.

Climatejump 2

Page 7: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Wie groß ist der Einfluss der Sonnenflecken auf das irdische Klima?Von 1940 bis 1985 erfolgte ein leichter Rückgang der Temperatur in Mitteleuropa, 1989 dann ein Temperatursprung um etwa +0,9 °C .

Es gibt auch einen Bereich, der antizyklisch verläuft: 1966 bis 1977.

Gleitende 3-Jahresmittel der Temperatur in Aachen und Sonnenfleckenhäufigkeit

0

40

80

120

160

200

1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

8,5

9

9,5

10

10,5

11

11,5Sunspots °C

Borchert08 Data: DWD,NASAAbb.A1

23.22.21.20.19.18.

Climatejump 2

Page 8: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Temperaturdaten des DWD zeigen im Mittel von 1945 bis 1988 einen leichten Rückgang in ganz Deutschland. Nach

einem Temperatursprung 1989 um etwa +0,9 °C bleiben die Werte langfristig nahezu konstant auf erhöhtem Niveau,

2006/07 erfolgt ein vorübergehender Anstieg Gleitende Jahresmittelwerte der Temperaturen in Deutschland

von Sylt bis Hohenpeisenberg (DWD),Monats- und gleit. Jahresmittel von CO2 auf Hawai (Keeling)

0

2

4

6

8

10

12

14

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010310

330

350

370

390

Daten: www.DWD.de, Uni Kalif. Borchert07

°C ppm

CO2Von oben: Aachen, Trier, Potsdam, Sylt, Hohenpeisenbg.,Fichtelbg.

Abb.1

22.21.20. 23.

Page 9: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Von ~ 1945 bis 1986 erfolgte eine Kaltzeit in Mitteleuropa. ab 1989 ein Temperatursprung um 0,9 °C +- 0,2 °C, seid dem

kein wesentlicher Anstieg. Es gibt keine kausale Korrelation zwischen Anstieg des CO2 und bodennaher Temperatur

Gleitende Jahresmittelwerte der Temperaturen in Deutschland von Sylt bis Hohenpeisenberg (DWD),

Monats- und gleit. Jahresmittel von CO2 auf Hawai (Keeling)

0

2

4

6

8

10

12

14

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010310

330

350

370

390

Daten: www.DWD.de, Uni Kalif. Borchert07

°C ppm

CO2Von oben: Aachen, Trier, Potsdam, Sylt, Hohenpeisenbg.,Fichtelbg.

Abb.1

22.21.20. 23.

Page 10: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Wodurch entstand der Temperatursprung Ende der Achtziger Jahre weltweit?

CO2 konnte es nicht gewesen sein nach seinem

kontinuierlichem Anstieg. Was geschah um diese Zeit auf

der Sonne und in der Umgebung der Erde?

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Seit der 22. Sonnenfleckenperiode ab 1989 : Extrem starke Protonenflüsse Richtung Erde(rot) verursachenerhöhte Globalstrahlung (rot) und Temperatursprung

Sonnenflecken, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) in Erdrichtung [(P/ cm2)/sterad], Temperatur u. Globalstrahlg.

6

8

10

12

14

1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

S

mW/cm2, C° Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,DWD,ZIMEN x10^6

Prot/mon

Jahreszahl am Jahresanfang Abb.2

Sunspots [rel. E.]

Protonen

Gleit. Jahresmittel Globalstrahlung

Gleit. 2Jahresmittel Temperatur

Page 12: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Gibt es eine Verbindung zwischen den von der Sonne emittierten Protonen und den

meteorologischen Komponenten auf der Erde?

Page 13: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Emissionen von Sonnenmaterie (Protonen, Elektronen),werden teilweise durch das Magnetfeld der Sonne (~50

Gaus) zurückgeholt. Dabei entsteht Synchrotron-Strahlung (Röntgenstrahlung um 1 nm), die als sogn. Flares in 8 min

den Orbit der Erde erreichen, dort durch die Satelliten GEOS fortlaufend gemessen und im Internet angezeigt werden.

Page 14: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Alle 5 Minuten wird die Intensität der Flares unter „ www.spaceweather.com “ von der NASA im Internet bekannt gegeben in vier Energieformen

Page 15: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory
Page 16: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

This photo of the remains of

Supernova 1987A was taken by

Hubble Space Telescope 7

years after the star exploded.

Page 17: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Intensität, nicht die Häufigkeit der Flares (Röntgenstrahlen-Emissionen der Sonnenflecken) steigt seit 1982 an. Sie ist ein Maß für die Intensität der in Richtung Erde fließenden Protonen mit nachfolgender Reduktion der

HöhenstrahlungSolare Flares größer als >10^8 µW/m2 seit 1976

(www.Spaceweather.com 5.12.06)

0

5

10

15

20

25

30

1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 20080

70

140

210Exp.

µW/m2

Daten:Spaceweather.comBcht06

Sunspots

Abb. 3

21. 22. 23.

Page 19: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Auch die von den Satelliten GEOS gemessenen Protonen werden im Internet bekannt gegeben in drei verschiedenen Energieformen. Hier treten bereits Protonen mit Lichtgeschwindigkeit nach 8 Min. wie die Flares auf (siehe Bild der Flares) auf, die Masse des Stromes aber erst

am 3. Tag mit Geschwindigkeiten von 700 bis 300 km/sec

Page 20: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die von der Sonne in das All geschickten Protonen bauen ein Magnetfeld auf und lenken die

Kosmische Strahlung ab.

Die erdnahen Magnetfelder werden auch bekannt gegeben

durch GEOS

Page 21: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Speispiel einer Messserie vom 18 bis 31. Okt. 1989 von GEOS-Satelliten: Flares, Protonen- und Elektronen-Ströme (letztere erzeugen Nordlichter), Magnetfelder in Nanotesla, Höhenstrahlung (Neutronen)

Page 22: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Formation of Secondary Rays of the Cosmic Rays in the Atmosphere.

They are Micro-Condensation Nuclei of Clouds

Page 23: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Sonnenfleck 798 überquerte die Sonne in 13 Tagen und reduziert die Kosmische Strahlung und damit deren Sekundässtrahlung auf der Erde (Neutronen,

C14, Mesonen etc),durch das Magnetfeld der Protonen (Sonnenwind) bis um 20 % für etwa 5Tage hier vom

7.Sept. bis19. Sept. 2005, gemessen vom Neutronenmonitor in Moskau (nächstes Bild)

(Bilder:NASA, www.spaceweather.com)

Page 24: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Sunspot Nr. 798 erzeugte einen Protonenstrom, der ein Magnetfeld im Raum um die Sonne aufbaut und damit die Kosmische Strahlung, das

sind extrem schnelle Protonen aus der Galaxi oder auch von Super Novae,ablenkt und damit auch deren in der Erdatmosphäre produzierte Sekundärstrahlung, die Höhenstrahlung (u.a. Neutronen), abschwächt.

Page 25: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Gibt es eine Wechselwirkung zwischen der in der Erdatmosphähre

durch die Kosmische gebildeten Höhenstrahlung und terrestrischen meteorologischen Komponenten ?

Page 26: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Bekanntes Phänomen: Neutronen-Rate antikorreliert mit Sunspot-Häufigkeit. Mit Svensmark folgt: Reduzierte

Kosmische Strahlung führt zur Reduzierung von niedriger Bewölkung, das bedeutet: Ansteigende Zahl der Sonnenflecken führt zum Rückgang von Sonnenflecken.

Page 27: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Protonenströme der Sonne reduzieren durch magnetische Ablenkung die galaktische Kosmische Strahlung und damit

die sekundäre Höhenstrahlung (hier Neutronen) mittelbar und synchron.Hier sind nur Extremwerte dargestellt bis 2007 !

Der erste größere Strom erfolgte 1982, der letzte am 6.12.06Sonnenflecken, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) in

Erdrichtung [(P/ cm2)/sterad], Höhenstrahlung (Uni Kiel) .

70

80

90

100

1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,DWD, x10^6

Prot/mon

Jahreszahl am Jahresanfang Abb.3

Sunspots [rel. E.] Protonenfluss

Neutronen %

Page 28: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Der prozentuale Rückgang der Höhenstrahlung (hier: Reziproker Neutronenfluß)(grün) ist um etwa 10 Monate verzögert gegenüber dem

der Sonnenfleckenhäufigkeit. Diese Reduktion der Höhenstrahlung erfolgt unmittelbar nach dem Auftreten des Protonenflusses.

Jährl. Sonnenfleckenhäufigkeit, monatl. Rückgang der Höhenstrahlung in %, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) [(P/ cm2)/sterad] (GOES),

0

7

14

21

28

1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

S

Abb. A1

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,Uni Moskau x10^6

Prot/mon

Sonnenfleckenhäufigkeit = 6,25xS

Jahreszahl Anfang des Jahres

%

Proz. Rückgang der Höhenstrahlung

beobachteter monatl. Protonenfluß

Page 29: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Der Globale terrestrische Temperaturverlauf (schwarz) steigt an mit der Zunahme der Protonenflüsse (rot) und dem Rückgag der Höhenstrahlung (grün) . Die globale Temperatur steigt ab der 21. Sonnenfeckenperiode.

Ihr Anstieg stagniert seit etwa 2003 .

Globale Temperaturanstieg, Rückgang der Höhenstrahlung in %, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) [(P/ cm2)/sterad] (GOES),

0

7

14

21

28

1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

S

Abb. A1g

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,Uni Moskau x10^6

Prot/mon

Sonnenfleckenhäufigkeit = 6,25xS

Jahreszahl Anfang des Jahres

%

Proz. Rückgang der Höhenstrahlung

beobachteter monatl. Protonenfluß

2-Jahresmittel Glob Temp

0°C

0,7 °C

0,35°C

bezogen auf 1951-1980

Page 30: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die globale Temperatur steigt systematisch an und erreicht 2006 den größten Wert. Eine Abschwächung des Anstiegs ist

zu erkennen. Der letzte große Protonenfluss erfolgte am 6.12.06 mit synchroner Reduktion der Höhenstrahlung

Globale Temperaturanstieg, Rückgang der Höhenstrahlung in %, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) [(P/ cm2)/sterad] (GOES),

0

7

14

21

28

1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

S

Abb. A1g

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,Uni Moskau x10^6

Prot/mon

Sonnenfleckenhäufigkeit = 6,25xS

Jahreszahl Anfang des Jahres

%

Proz. Rückgang der Höhenstrahlung

beobachteter monatl. Protonenfluß

2-Jahresmittel Glob Temp

0°C

0,7 °C

0,35°C

bezogen auf 1951-1980

Page 31: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Höhenstrahlung wird reduziert durch den Protonenfluß. Diese „Forbush“- Reduktion wird sowohl von der Häufigkeit als auch von der Intensität des

Protonenflusses (Sonnenwindes) bestimmt (Logarithmische. Korrelation). Die letzte solare Protonenintrusion erfolgte am 6 Dez. 2006. Man beachte die logarithmische

Skalierung, die auch die Häufung der geringen solare Protonenströme zeigt

Monatlicher erdnaher Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) [(P/ cm2)/sterad] (GOES) und monatlicher Rückgng der Höhenstrahlung (Neutronenfluß in

Moscow)

0

7

14

21

28

1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

0,01

1

100

10000

1000000

Borchert08

21. 22. 23.

Abb. A1b

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,Uni Moscowx10^6

Prot/mon

Jahreszahl am Anfang des Jahres

%

Proz. Rückgang der Höhenstrahlg

Nr. der Sonnenflecken Periode Protonenfluß pro Monat

Letztes Protonenereignis: 6. Dez. 06

Page 32: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Der ansteigende Fluss von Sonnenwinden (Protonen) gegen Ende der 21. Sonnenfleckenperiode führte zum Rückgang der globalen Bewölkung und mit Ansteigen der Sonneneinstrahlung zur Temperaturzunahme.

Jährlicher erdnaher Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) [(P/ cm2)/sterad] (GOES), monatlicher Rückgng der Höhenstrahlung (Neutronenfluß in

Moskau), gl. 2Jahresmittel der Temperatur in Deutschland sowie Sonnenfleckemhäufigkeit

0

7

14

21

28

1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008

0

2500

5000

7500

10000

Borchert08

21. 22. 23.

Abb. A4Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,Uni Moscow,DWD

x10^6Prot/a

Jahreszahl am Anfang des Jahres

%

Proz. Rückgang der HöhenstrahlgSonnenfleckenhäufigkeit = Sx6,25

erdnah beobachteter Protonenfluß pro Jahr

S

°C

Page 33: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Magnetfelder der einfließenden Solarprotonen (Sonnenwind) reduzieren die Höhenstrahlung (hier Neutronen) und damit die Wolken. Sie

erhöhten so ab 1989 im Jahresmittel die Sonneneinstrahlung um ~1,2 mW/cm2 und damit die Temperatur um ~ 1°C in der nördl. Hemisphäre.

Sonnenflecken, monatl. Fluss der Solarprotonen (E>10 MeV) in Erdrichtung [(P/ cm2)/sterad], Temperatur u. Globalstrahlg.

6

8

10

12

14

1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008

0

1000

2000

3000

4000

Borchert08

21. 22. 23.

S

mW/cm2, C°

Globalstrahlung

Data: US-Dept.Commerce,NAOO,NASA,DWD,ZIMEN x10^6

Prot/mon

Temperatur Mittel Europa

Jahreszahl m Jahresanfang Abb.4a

Sunspots Neutrons

Protonen

Page 34: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die fehlende Verbindung zwischen solaren Effekten und dem irdischen Klima postulierte der dänische

Forscher Svensmark 1989:

Svensmark-Effekt: Höhenstrahlung erzeugt Wolken

(meine vorläufige Abschätzung: Ca 30% der terrestrischen Bewölkung ist durch Mikroaerosole der

Höhenstrahlung induziert, hier besteht ergänzender

Forschungsbedarf, Bcht08) Rückgang der Höhenstrahlung

reduziert Bewölkung

Page 35: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Höhenstrahlung produces Clouds (Svensmark) especially about hight of 3500 m (Maximum of

Secondary Cosmic Rays)

Page 36: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Page 37: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Measuring Results in a Cloud Chamber by Svensmark & al. 2006: Cloudiness vs Cosmic Rays

Page 38: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Tropfenbildung durch Höhenstrahlung(nach CERN)

Page 39: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Gibt es einen sichtbaren Zusammenhang zwischen gemessener

Höhenstrahlung (Neutronen in Uni Kiel und Moskau) und vom DWD

gemessenen Bewölkung in Mitteleuropa?

Page 40: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

1.Solare Protronen (rot) reduzieren die Höhenstrahlung (grün)2. Höhenstrahlung (Neutronen) steuert die Bewölkung (blau)

Gleit. 2 Jahresmittel der Bedeckung im Gebiet Trier, Aachen und Potsdam (DWD), Höhenstrahlung (Uni Kiel), Sonnenfleckenhäufigkeit (NASA) und

monatlicher Protonenfluss (NAOO)

75

80

85

90

95

100

1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008

61

63

65

67

69

71

73% Neutrons

eu%Bewölkg.

BewölkungNeutronenfluss

Borchert 08 Abb.4

21.

22.

23.

Jahreszahl am Beginn des Jahres

0

5*10 9̂ pu/mon

1*10^9 pu/mon

Page 41: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Durch eine zeitliche Verschiebung der Bewölkungskurve zurück um ca 11 Monate, erhält man über 20 Jahre hinweg die

beste Übereinstimmung im Verlauf von Bewölkung und Höhenstrahlung mit einem Korrelationskeff. von 0,75

Slid. 2 Yearly Averages of Cloudiness, averaged over Potsdam, Aachen and Trier (DWD),

Neutron-Rate (Uni Kiel) and Sunspots (NASA)

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

5,8

1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 20035,2

5,4

5,6

5,8

6

6,2

6,4

6,6

22.

Sunspotperiode

Neutrons = Nx10^5/h*cm2

Cloudiness

Bcht05

1/8 N

S=125x(N-5,2)

Sunspots

Fig.12

Clouds11 Month back

23.

Page 42: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Bei einer Zeitverschiebung der Bedeckung um 8 Monate gegenüber der Höhenstrahlung wird die beste

Korrelation mit K = 0,93 für Mitteldeutschland gefunden

Sliding 2 Yearly Cloudiness, averaged over Aachen, Trier and Potsdam (DWD-Stations) versus Cosmic Rays (Univ.

Trier) from 1983 to 1993

y = 0,4982x + 2,5015

R2 = 0,8633

5

5,2

5,4

5,6

5,8

6

5 5,5 6 6,5 7

K=0,929

Cloudiness [1/8]

Neutronflux in Kiel [rel. U.]

Verschiebung 8 Monte

Page 43: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Zwischen 1983 und 1993, also während der 22. Sonnenfleckenperiode innerhalb von 10 Jahren erhält man bei einer Verschiebung der

Bewölkung um 8 Monate einen Korrelationskoeffizienten von 0,93 zwischen Höhenstrahlung und Bewölkung in Central-Europa.Es liegt eine Verzögerung um etwa 10 Monate vor zwischen

„Kosmischer Wolkenbildung“ und kosmischer Strahlungseinwirkung

Slid. 2 Yearly Averages of Cloudiness, averaged over Potsdam, Aachen and Trier (DWD),

Neutron-Rate (Uni Kiel) and Sunspots (NASA)

5,1

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

5,8

1983 1985 1987 1989 1991 1993

5,25,4

5,65,866,2

6,46,6

22.

Sunspotperiode

Neutrons = Nx10 5̂/h*cm2

Cloudiness

Bcht05

1/8 N

S=125x(N-5,2)

Sunspots

Fig.12

Clouds 9 Month back

K = 0,929

Page 44: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Diese Korrelationen zwischen Höhenstrahlung und Bewölkung

gibt es an jeder der bislang untersuchten Messstation des

DWD

Page 45: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Gleit. 2 Jahresmittel der Bewölkung in Potsdam and Kosmische Strahlung (Neutronen) haben gemeinsam

rücklaufenden Trend seit 50 Jahren und sind korreliert.

Page 46: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Bedeckung in Potsdam (DWD) und Kosmische Strahlung (Neutronenrate Uni Kiel) haben von 1982 bis 2007 (25Jahre)

eine Korrelation mit einem Faktor K=0,6

Gleit. 2-Jahresmittel der Bedeckung in Potsdam vs. Neutronenrate in Kiel (1982-2007)

y = 0,3725x + 33,589

R2 = 0,3857

55

60

65

70

75

80

78 83 88 93 98

%Bedeckung

%Neutronenrate

Bcht08 Abb,13

K = 0,62

Daten: DWD, Univ. Kiel

Page 47: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Damit wäre die Existenz des Svensmark-Effektes bewiesen:

Höhenstrahlung erzeugt Bewölkung

d.h. Die Sonnenflecken steuern über den Protonenfluss die Höhenstrahlung

und damit die Bewölkung, damit dann die Sonneneinstrahlung und

die bodennahe Temperatur.

Page 48: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Klimawandel durch Solareffekt

1, Die Sonnenflecken produzieren Protonenströme2. Die Protonenströme reduzieren die Kosmische

Strahlung und damit die Höhenstrahlung.3. Reduzierung der Höhenstrhlung bedeutet Reduzierung der heterogenen Bewölkung.

4. Reduzierte Bewölkung bedeutet Zunahme der Sonneneinstrahlung

5. Zunahme der Sonneneinstrahlung bedeutet Zunahme der Temperatur

Bei Rückgang der Sonnenflecken Rückgang der Temperatur

Page 49: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Wenn diese Zusammenhänge real sind, dann müsste doch auch der

Verlauf des Index für das nordatlantische Wetter, die

Nordatlantische Oszillation, ein Abbild des Verlaufs der

Höhenstrahlung sein und damit von der Sonnenaktivität gesteuert

werden.

Page 50: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die NAO, North-Atlantic Oscillation = Druck-Differenz zwishen Azoren and Island

zeigen Maxima während Climate-Jump I and Climate-Jump II.

Page 51: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Nordatlantische Oszillation , das ist die Druckdifferenz zwischen Island und den Azoren, steuert das Wetter auf der

nördlichen Hemisphäre:z.B.: Bei „hoher“ NAO „geringe“ Bewölkung in Potsdam

Slid. 2-Yearly Averages of Cloudiness in Potsdam (DWD) and North-Atlantic Oszill. (Slid. 3-Yearly Averages)

5

5,2

5,4

5,6

5,8

6

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 200550

53

56

59

62

65

Cloudiness (rel. Un.)

Bcht06

N, S1/8

NAO, rel E(smoothed)

Fig. 13

Climate Jump II

Page 52: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Nordatlantische Oszillation und die Höhenstrahlung zeigen ab 1980 Resonanz: Höhenstrahlung steuert die NAO und damit das Wetter in der

nördlichen Hemisphäre: Bei geringer Höhenstrahlung (viel Sonnenflecken) hohe NAO

Von 1966 bis 1977 stimmt diese Regel nicht, hier ist ein bereits erwähnter

Ausnahmebereich (Forschungsbereich) Gleit. 3 - Jahresmittelwerte der Nordatlantischen Oszillation (Druckdifferenz

zwischen Azoren and Iceland) and Neutronenrate in Kiel

52

54

56

58

60

62

64

66

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

120

140

160

180

200

1-Yerly Av. of Neutronrate (Nx10^4/h)

Bcht07

mbar

Daten: NASA, ,Kernf.Inst.Kiel,

NAO [mbar],

N/h

Abb. 1

Climate Jump II

Page 53: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Solarprotonen (rot) reduzieren die Höhenstrahlung (grün). Die Höhenstrahlung ist antizyklisch in Resonanz mit der

„Nordatlantischen Oszillation“ (o-blau) und der bodennahen Temperatur (schwarz). Diese steigt 1989 an und bleibt oben.

Gleit. 3 - Jahresmittel der Nordatlantischen Oszillation = Druckdifferenz zwischen Azoren and Island, bodennahe Temperatur in Mitteleuropa

(DWD), Höhenstrahlung (Kiel), Sonnenflecken + Solarprotonen (NASA)

120

140

160

180

200

1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 200880

90

100

Borchert 08

mbar, S

Abb. 5

Neutronenrate[%]

Jahreszahl am Jahresbeginn

Nordatl. Oszillation [mbar]

21.

22.

23.

Temperatur

Neutr. %

2*10 9̂ P/cm2*mon

0

7,5 °C

9,17 °C

Sonnenflecken

8,33 °C

Temp.: Sylt,Potsd.,Fichtelb.,Aachen,Trier,Hohenpeibg.

Daten:NASA, DWD,Uni Kiel

Page 54: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Die Korrelation zwischen NAO und Höhenstrahlung hat den Koeffizienten K=0,6, also ein signifikanter

Zusammenhang Gleit 32 Jahresmittel der Nordatlantischen Oszillation

vs. Höhenstrahlung von 1955 bis 2001

y = -3,602x + 371,21

R2 = 0,3682

120

140

160

180

200

50 55 60 65

mb

Neutronenrate in Kiel

Bcht07

K=0,6

ohne Werte von 1966 bis 1977

Abb. 2

Page 55: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Zusammenfassung 2006:Die Temperaturen in Mitteleuropa sind seit 1946 bis 1986 leicht rückläufig. Ab 1989 erfolgt mit der 22. Periode und weiter reduzierter Höhenstrahlung ein sprunghafter Anstieg um ca. 0,9

+-0,2 °C, Beginn eines vorübergehenden „Klimawandels“ durch vorrübergehend abnehmende Höhenstrahlung

Slid. 3-Yearly Aver. Temperatur (aver. Potsdam,Aachen, Trier, Frankft.), Neutron Rate and Sunspots

49

53

57

61

65

69

1946 1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006

8,4

8,9

9,4

9,9

10,4

10,9°C

Bcht06Data: DWD, NASA, University Kiel

Neutronrate ist representative for Cosmic Rays

Neutronrate (N)Temperatur (2m ü.G.)

Fig .16

21. 22. 23.20.19.18.

S=10*(Skt-49Skt Sunspots

x10^3 /h

N

Page 56: Prof. Dr. Svensmark in His Laboratory

Ergebnis:Der Temperaturanstieg seit Ende der 80ziger Jahre

war die Folge einer außergewöhnlichen Aktivität der Sonnenoberfläche: Die Sonne emittierte ab 1989

besonders starke Protonenströme, die zu einer starken Reduzierung der Höhenstrahlung führten. Dadurch

wurde global die Bewölkung periodisch bis um 10% reduziert, um die boden- und seenahe Temperaturen

um ca 0,9 °C zusätzlich zu erwärmen.Seit 13 Monaten ist diese Sonnenaktivität erloschen,

was zur Stagnation des Temperaturanstiegs führte. Der CO2 Anstieg ist ein Folge der Meeresentgasung.

Die Klimaänderung seit den 80ziger Jahren war nicht anthropogen und hat mit CO2 nichts zu tun.