Sonntag, 25. Januar 2015

Zurück und in die Zukunft: Ein Versuch. Notch-Delay 3. Teil.

Zurück und in die Zukunft

Ein Versuch zu Dr. David Evans Notch-Delay-Theorie. Teil 3

Eine Anmerkung im Voraus: Dies ist ein einfacher Versuch der Überprüfung der Notch/Delay-Theorie, die sehr ausführlich auf JoNova vorgestellt wurde und auf einer eigenen Website eine Einführung und die Links zu den einzelnen Kapiteln enthält. Eine Einführung auf Deutsch in diese Theorie gibt es auf KlimaWandler.blogspot.com.

Ich möchte betonen, dass es eine Theorie ist und ich mir nicht völlig sicher bin, ob meine Beobachtungen richtig sind. Jedoch sind die Temperaturschwankungen der Erde und die Sonnenflecken irgendwie miteinander verwoben und ich finde es faszinierend, diese kürzeren Temperaturzyklen der Erde mal etwas näher anzuschauen.

Abkürzung hier verwendet:
  • SZ: Sonnenflecken-Zyklus (engl. SSN Sun Spot Numbers), ein schon seit mehreren hundert Jahren beobachtetes Phänomen der Schwankungen der Anzahl der sichtbaren dunklen Flecken auf der Sonne in einem Zyklus von ca. 11 Jahren.
  • TZ: Temperatur-Zyklus: Schwankungen der Globaltemperatur in einem Rythmus von ca. 11 Jahren, die den Sonnenflecken-Zyklen etwa 11 Jahre nachlaufen.

Dr. David Evans hat die Tatsache beobachtet, dass die Sonnenflecken in einem ähnlichen Rhytmus schwingen wie die Durchschnitts-Temperaturaufzeichnungen der Erde. Nur stimmen sie nicht wirklich überein.

Durch Vergleiche mit dem Computer hat er herausgefunden, dass die Solare Einstrahlung (die im direkten Zusammenhang mit den Sonnenfleckenzyklen steht) eine Art Echo erzeugt. Dieses Echo nennt er Kraft X (Force X). Die Verzögerung geschieht nun nicht im Klimasystem der Erde sondern anscheinend im Inneren der Sonne. Mit einem Versatz oder Echo von ca. 10-14 Jahren beeinflusst diese Kraft die Temperatur der Erde. Dieses Echo ist rund 14 mal so stark wie die Schwankung der solaren Einstrahlung selbst.

Es wird vermutet, das diese Kraft X das Magnetfeld der Sonne ist, das in einem um ca. 11 Jahre nachlaufenden Rhythmus der Sonnenflecken schwingt. (Die Sonne polt ihr Magnetfeld alle 11 Jahre um. Nordpol wird Südpol und umgekehrt. Also dauert der ganze Zyklus 22 Jahre.) Das Magnetfeld der Sonne beeinflusst die Wolkenbildung auf der Erde und damit die Intensität der Sonneneinstrahlung.

Die solare Einstrahlung beträgt ca. 1370 W/m², die Schwankung in der Intensität dieser Einstrahlung aber nur ca. 1 Promille davon, also rund 1,5 Watt/m². Davon würde man bei der Globaltemperatur fast gar nichts mitbekommen. Jedoch das 14-fache (also die Kraft x) lässt sich gut erkennen - so die Theorie, die hier und hier erklärt wird.

Das Echo würde die erstaunliche Tatsachen enthalten, dass der aktuelle Sonnenzyklus eine ungefähre Vorausschau der Temperaturkurve in ca. 11 Jahren darstellt. Man könnte also ein bisschen in die Zukunft spitzen. Das wollte ich gerne mal an vergangenen Zyklen überprüfen.


Dr David Evans hat eine Kurve der schwankenden Solarstrahlung erarbeitet und sie mit den Temperaturschwankungen auf der Erde verglichen. Das Ergebnis hat er als Kurven veröffentlicht, die den Temperaturkurven sehr ähnlich sind, jedoch in der Frequenz nicht genau passen, da sein Modell von einem Durchschnitt aller Solarkurven ausgeht.

Ich möchte hier aber jeden einzelnen Solarzyklus anschauen und überprüfen, wie die in ca. 11 Jahren nachfolgende Temperaturkurve dazu steht. Da mir keine solaren Einstrahlungs-Modelle vorliegen nehme ich einfach die Zyklen der Sonnenflecken, die schon über 300 Jahre lang beobachtet werden. Untersuchen werde ich die Temperaturkurven erst ab 1880, da es von da ab einheitliche Thermometer-Messungen gibt.

1. Die neuere Hälfte der Temperaturkurve

Zuerst möchte ich mir die Temperaturkurven von 1930 bis heute anschauen. Das ist die bunt eingefärbte Linie unten. Die braunen Linien sind die Zyklen der Sonnenflecken. Sie pulsieren im Schnitt im Rhythmus von 11,2 Jahre, was aber auch 10-14 Jahre bedeuten kann. Sie sind relativ spitz und haben breite Täler.

Die Temperaturkurven sind dagegen recht massiv und breit und haben oft drei Spitzen, von denen aber oft eine oder zwei recht seltsam verformt sind. Die Ursachen der Verformungen sind allgemein bekannt: Vulkanausbrüche kühlen, El Ninos haben scharfe Spitzen nach oben und werden oft von La Ninas (eine Delle nach unten) gefolgt. Sehr deutlich die EL Ninos von 1998 und 2010 mit ihren La Ninas dahinter. Auch der Pinatubo, der 1991 ausbrach, ist als Einschnitt deutlich zu sehen.

  • Ein recht deutlicher Temperaturzyklus mit drei Spitzen ist der blaue ab 1930. 
  • Der rote ab 1947 ist recht mickerig. Gab es nach dem Krieg keine Thermometer-Ableser mehr, weil die wenigen Männer sich ums Aufräumen kümmern mussten? Allerdings ist auch der dazu passende Sonnenzyklus ab 1934 recht klein.
  • etwas größer ist schon der grüne ab 1956, wie auch sein Solarzyklus ab 1945.
  • der rote ab 1956 ist breiter und massiver, während sein Solarzyklus recht hoch ist.
  • der lila ab 1965 ist gleichmäßig ausgebildet, sein SZ davor ist relativ klein.
  • der rote ab 1986 ist breit und massiv, hat aber 1991 die Pinatubo-Delle. Sein SZ ist ein großer.
  • Auch der darauffolgende SZ ab 1987 ist groß, ebenso wie sein blauer Temperaturzyklus ab 1997. Hier hat der 1997/98er El Nino die erste Spitze übertrieben und mit seinem La Nina danach eine Delle hinterlassen, gefolgt von einem breiten Niveau, das man in der RSS-Satellitenkurve als Doppelspitze erkennen kann. Der nächste Sonnenzyklus ist ein kleiner und der gehört schon zu unserem jetzigen Temperaturzyklus ab ca 2008, der voi dem 2010er El-Nino - wieder mit La Nina-Delle dahinter beeinflusst wurde.
Also irgendwas ist da dran an der Theorie. Die Temperaturzyklen beginnen alle ca. 10-14 Jahre später und sind auch 10-14 Jahre breit. Meist folgte auf einen schwachen Solarzyklus auch ein schwacher Temperaturzyklus. Ähnlich ist es bei den großen SZ. Fehlende Spitzen lassen sich mit Vulkanen erklären. Kleine Temperaturzyklen nach kleinen SZ haben oft nur 2 Spitzen und wurden von den großen Zyklen etwas zusammengequetscht.

Die drei Spitzen haben sind aber nicht in den Sonnenflecken erkennbar. Anscheinend ist da ein anderer Zyklus, der das Magnetfeld der Sonne dementsprechend beeinflusst. Hierzu gibt es auch eine Studie.

Während die SZ nach Erreichen des Gipfels schnell wieder absinken, bleiben die TZ oben und haben ein breiteres Plateau, bestehend aus besagten Dreiergipfeln. Der Abfall ist dann recht abrupt und es folgt sogleich wieder ein Anstieg.


2. Eine Blick in die Zukunft. Riskieren wir eine Vorhersage:

In der Graphik unten haben wir noch einmal den 1997 - 2008er TZ. Man erkennt den Doppelgipfel von 2001-2007. insgesamt ein recht breiter Gipfel, der den nachfolgenden schwächeren etwas einengen kann.

Der Temperaturzyklus ab 2008 steigt mit dem ersten Gipfel etwas schwach an und bekommt plötzlich den 2010er El Nino draufgesetzt, mit der La Nina-Delle hinterher. Dann folgt ein zweiter schwacher Gipfel und dann sowas wie der dritte. Wir befinden und gerade dort, Anfang 2015.

Bekommen wir ein Plateau wie im vorherigen TZ? Eher nicht. Schauen wir mal den dazugehörigen Solarzyklus 23 ab 1997 an. Sehr klein. Blau ist auch die solare Einstrahlung zu sehen, die man die letzten beiden Jahrzehnte mit Satelliten gemessen hat. Die fällt noch weiter ab. Nachdem SZ 23 von beiden Werten so schwach war und die solare Einstrahlung noch weiter gefallen ist, wird sein TZ nicht noch lange oben bleiben, da er ja schon 7 Jahre alt ist. Und der Abfall von SZ 23 begann schon vor 12 Jahren. Auch hatten manche schwache SZ ja auch nur TZ mit 2 Gipfeln, von denen der letzte niedriger war.

Demnach wird der TZ 23 wahrscheinlich dieses, spätestens nächstes Jahr absinken. Die Wärmewelle die wir jetzt noch haben, sollten wir genießen. Wohlgemerkt global. Lokal kann es immer wieder mal rauf und runter gehen. Wetter eben.

Was dann kommt, scheint zuerst mal ein großer Abstand zum nächsten SZ zu sein, der ja wirklich klein ist. Und und entsprechend der Notch-Delay-Theorie wird dieser SZ einen ganz kleinen Temperaturzyklus haben. Sieht ganz so aus, als würden wir uns von der sogenannten Pause verabschieden, die in Wirklichkeit ein Plateau war und von der es nun weiter abwärts geht. Wir sind ja auch auf den Gipfeln von anderen Zyklen - z.B. den 60-jährigen Ozeanzyklen und den Milleniumszyklen. Eventuell mildert der Einfluss der Klimagase das alles ein bisschen ab. Wir werden es nötig haben.





Wie zuverlässig ist diese Vorhersage? Es gab bisher zumindest keine kleinen SZ, die von richtig großen TZ mit hohen Temperaturen gefolgt wurden. Von daher ist es unwahrscheinlich, dass es heiß bleibt. Auch haben die bisherigen Temperaturaufzeichnungen einen deutlichen sechzigjährigen Zyklus mit Spitzen um 1880, um 1940 und um 2000 gezeigt.

Eine kurz-zyklische Vorhersage trifft auf eine lang-zyklische - es bleibt spannend.

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3. Der ältere Teil der Temperaturkurve ab 1880





Nun noch zum Vergleich den älteren Teil der Temperaturkurve. Hier ist die Übereinstimmung nicht so leicht zu sehen. Einige der tiefen Einschnitte um 1900 herum sind relativ sicher auf Vulkanausbrüche und der damit einhergehenden Abschirmung der Solaren Einstrahlung verbunden, so dass sie nicht die Einschnitte in der Sonnenaktivität anzeigen. Der Rhythmus von ca. 3 keinen Zyklen pro 11-jährigen SZ ist jedoch recht deutlich zu sehen.

Wie in Teil 1 und 2 dieser Artikelreihe zu sehen war, benutzte Dr. David Evans eine Rekonstruktion der Solaren Einstrahlung, die sich doch etwas von den Sonnenflecken unterscheidet. Vielleicht könnte ein Vergleich damit genauere Ergebnisse bieten.

Recht sicher ist jedoch ein Pulsieren der Globaltemperatur im Rhytmus von ca. 10 - 14 Jahren, auch wenn die Höhe des Ausschlags und der Versatz nicht immer genau zu bestimmen und zu erklären ist.

Ob die immer beiden letzten schwächer werdenden Solarzyklen ab ca. 1997 und 2008 ihr entsprechendes Echo in einer entsprechend niedrigeren Temperatur zeigen werden, bleibt abzuwarten.

Mein persönlicher Eindruck sagt mir, dass das durchaus der Fall sein könnte. Interessant wäre aber auf jeden Fall eine Untersuchung mit besseren Methoden und genaueren Daten.

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