Ændringerne i Solens aktivitet kan ikke forklare temperaturændringerne siden 1985.

Det fremgår af en omfattende analyse foretaget af Peter Stauning, seniorforsker (emeritus) ved Danmarks Meteorologiske Institut (DMI).

Peter Staunings hovedkonklusion får opbakning fra en af solpletteoriens fædre, Eigil Friis-Christensen, og Jens Olaf Pepke Pedersen, der i dag studerer, hvordan Solens aktivitet påvirker klimaet. De er begge fra DTU Space, hvor Friis-Christensen er institutdirektør, og Pepke Pedersen er seniorforsker.

Peter Stauning har opdateret en analyse, som Eigil Friis-Christensen og Knud Lassen publicerede i 1991 i Science (på dette tidspunkt var de begge anset ved DMI) for en korrelation mellem Solens aktivitet og klimaet.

Det var denne analyse, som blev startskuddet til en omfattende forskning i en sammenhæng mellem solaktivitet, kosmisk stråling, skydække og klima, som i dag udføres bl.a. på DTU Space under ledelse af Henrik Svensmark og på Cern i Schweiz under ledelse af Jasper Kirkby.

Peter Staunings analyse blev offentliggjort sidste år i tidsskriftet Journal of Atmospheric and Solar-Terristrial Physics. I den seneste udgave af Vejret, medlemsbladet for Dansk Meteorologisk Selskab, giver Peter Stauning en populærvidenskabelig fremstilling af sin analyse.

Korrelation og statistik

Forhistorien er denne:

Eigil Friis-Christensen og Knud Lassen satte sig i 1991 for at undersøge, om variationer i Solens udstråling kunne redegøre for forandringer i Jordens klima - og specielt om der var en sammenhæng mellem den 11-årige solperiode, som bl.a. ses i, at antallet af solpletter varierer tilnærmet sinusformet med omkring 11 år mellem to maksima for solpletantallet.

Antallet af solpletter følger dog ikke en eksakt sinuskurve, idet både amplituden (maksimum antal solpletter) og periodelængden varierer.

Friis-Christensen og Lassen fandt, at korrelationen mellem solpletter og klima ikke var overbevisende, men det var korrelation mellem længden af solperioden (midlet på en passende måde) og klimaet.

En lang solperiode er forbundet med lav solaktivitet, en kort solperiode er forbundet med høj aktivitet. Analysen viste en næsten perfekt sammenhæng mellem længden af solperioden og temperaturen på Jorden, så temperaturen omkring 1940 (hvor solperioden var ca. 10 år) var en halv grad højere end i 1890 (hvor solperioden var tæt på 12 år).

Den seneste solperiode, der sluttede i 2008, var på 12,6 år og dermed den længste i 200 år.

Fra en direkte til en indirekte sammenhæng

Lassen og Friis-Christensen konkluderede derfor i 1991, at temperaturvariationer på Jorden er tæt forbundet med variationer i længden af solperioden, som derfor synes at være en mulig indikation for langvarige forandringer i energien, der udsendes fra Solen.

Denne direkte sammenhæng mellem Solens udstråling og solaktiviteten viste sig dog ikke at være korrekt.

I 1997 lancerede Eigil Friis-Christensen og Henrik Svensmark en teori om, at korrelationen kunne forklares med en indirekte effekt, hvor solaktiviteten regulerede den kosmiske stråling, som spiller en rolle for skydannelsen, som igen er med til at regulere, hvor meget af Solens lys der dels reflekteres og dels tilbageholdes i atmosfæren på grund af skydækket - og dermed temperaturen.

Teorien mødte megen modstand i forskerkredse (visse steder nærmest hadsk modstand), men det lykkedes at skaffe en særbevilling til forskning i dette område, og Henrik Svensmark blev i 2008 udnævnt til professor i sol-klima-fysik.

Et originalt bidrag

Peter Stauning siger i dag, at Friis-Christensen og Lassens artikel fra 1991 var et frisk pust, og at Svensmark og Friis-Christensens artikel fra 1997 var et original bidrag.

Han er dog også kritisk.

»Et grundlæggende problem for sammenhængen mellem solaktivitet og klima i 1900-tallet er, at klodens gennemsnitstemperatur topper omkring 1940-42, mens solaktiviteten først topper omkring 1958/59 - altså omkring 15 år senere,« siger Peter Stauning.

Han peger på, at det var anvendelsen af solperiodelængden i stedet for Solens direkte aktivitet, der løste dette problem.

»Tilsvarende gælder for den kosmiske stråling. De første data præsenteret i 1997 gav en forbløffende god sammenhæng mellem skydannelse og kosmisk strålingsvariationer. Senere data har modificeret sammenhængen og gjort den svagere,« forklarer Peter Stauning.

Samme analyse med nye data

Peter Stauning har nu benyttet samme beregnings- og analysemetode, som Friis-Christensen og Lassen gjorde i 1991, men opdateret med data indtil 2010.

Denne analyse viser, at der i perioden 1850-1985 var en stærk korrelation mellem solens aktivitet og temperaturen på Jorden, men at denne sammenhæng ikke findes efter 1985.

Korrelationen er ikke-eksisterende på den måde, at temperaturen har været stigende til trods for, at solaktiviteten har været faldende - stik modsat teoriens forudsigelse.

Peter Stauning konkluderer, at temperaturen som følge af Solens aktivitet ikke kan have varieret mere end plus eller minus 0,4 grader over de seneste 400 år.

Eigil Friis-Christensen erklærer sig overordnet enig i Peter Staunings konklusion om udviklingen efter 1985:

»I 2000 publicerede vi en opdateret figur, som viser, at efter 1986 kan temperaturudviklingen ikke forklares alene ved solaktiviteten og der er mulighed for andre forklaringer - herunder CO2,« siger Eigil Friis-Christensen.

Han henviser her til et svar i Journal of Geophysical Research på den kritik, Peter Laut fra DTU og Jesper Gundermann fra Energistyrelsen havde rejst i samme udgave af tidsskriftet om den statistiske metode, som var benyttet i 1991-artiklen.

Eigil Friis-Christensen gentager i dag over for Ingeniøren, at han står ved resultaterne i 1991-artiklen.

Pas på med korrelationer og ekstrapolationer

Jens Olaf Pepke Pedersen, der i dag er Henrik Svensmarks nærmeste forskerkollega på DTU Space omkring studier af sol-klima-teorier, anerkender Peter Staunings arbejde.

»Det er et omfattende og fornemt arbejde, som Peter Stauning har lavet med vigtige opdateringer. Jeg vil give ham ret i, at ændringerne i solaktiviteten ikke alene kan forklare temperaturændringerne efter 1985. Principielt mener jeg, at man skal være forsigtig med at konkludere på baggrund af korrelationer i et så komplekst system som klimaet, som ikke blot er påvirket af mange ydre faktorer, men også har en intern variabilitet og derfor kan ændre sig af flere årsager på samme tid«.

I en artikel i Kvant redegør Jens Olaf Pepke Pedersen for, at der også er muligt at konkludere, at når de globale temperaturstigninger siden slutningen af 1990'erne ikke har været større, end de er, skyldes det netop, at den svage solaktivitet har dæmpet den temperaturstigning, der har måttet skyldes øgede mængder af drivhusgasser.

På den baggrund har han også en advarsel:

»Jeg tror, at Peter Stauning strækker ekstrapolationen for langt, når han konkluderer, at Solen højst kan have forårsaget en temperaturændring på plus eller minus 0,4 grader gennem de seneste 400 år. Solpletterne forsvinder nemlig et godt stykke tid før, Solen går helt i dvale, så jeg tror ikke, man ud fra de seneste 150 år kan konkludere, hvordan klimaet vil blive under et nyt solminimum som Maunderminimum (i slutningen af 1600-tallet og begyndelsen af 1700-tallet, red.).«

Spekulativ forklaring

Peter Stauning lancerer også en mulig forklaring på tidsforskydningen mellem globale temperaturer og solpletantal, der betyder, at temperaturændringer kommer før ændringer i antallet af solpletter.

Forklaringen indebærer, at et svagt magnetfelt i Solen lader energien slipper lettere igennem, mens et kraftigere magnetfelt forsinker energiens udbredelse.

»Det er nok en forklaring, der i fagsproget kaldes 'spekulativ',« siger Jens Olaf Pepke Pedersen.

Dokumentation

P. Stauning: Solar activity–climate relations: A different approach
Peter Staunings artikel i Vejret