home > oorzaken > zon

De invloed van de zon

Het is niet zo vreemd dat in het klimaatonderzoek steeds meer aandacht uitgaat naar de invloed van de zon op het klimaat. De zon is de enige energiebron en direct of indirect verantwoordelijk voor het daglicht en voor het overgrote deel van de warmte in de aardatmosfeer. Er zijn de afgelopen jaren honderden wetenschappelijke publicaties verschenen, die een significante invloed van de zon op het klimaat aangeven. De meeste aandacht gaat daarbij uit naar de activiteit van de zon, in de vorm van de zonnevlekken.

Zonnevlekken

Zonnevlekken zijn relatief donkere vlekken op het oppervlak van de zon. Het oppervlak van de zon vertoont periodiek donkere vlekken. De zonnevlekken hangen samen met relatief koelere plekken op de zon. Deze relatieve afkoeling wordt veroorzaakt door sterke magneetvelden die de stroming van plasma bemoeilijken. Daardoor wordt de warmteaanvoer vanuit het binnenste van de zon tijdelijk verminderd. Na verloop van tijd verdwijnen de zonnevlekken weer. Het aantal zonnevlekken is een maat voor de activiteit van de zon: hoe meer er te zien zijn, hoe actiever de zon. Gemiddeld om de elf jaar, in een "actieve" periode, wisselen de magnetische polen van de zon van plaats. De poolverschuiving vindt altijd plaats op het zonnemaximum, de periode van de grootste zonne-activiteit in de elfjarige zonnecyclus van de zon. [Wikipedia]. Vanaf het midden van de 18e eeuw is het aantal zonnevlekken op basis van telescopische waarnemingen geregistreerd. Van voor die tijd moeten we het doen met 'proxies', dat wil zeggen reconstructies op basis van beryllium-- en koolstofisotopen.

Naast de 11-jarige cyclus varieert de zonneactiviteit (en het aantal zonnevlekken) ook over langere tijdsperioden. In het onderzoek van Noorse hoogleraren Harald Yndestad en Jan-Erik Solheim is beschreven hoe die perioden gerelateerd zijn aan de banen van de verschillende planeten om de zon, met name Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Dit zorgt voor zogenaamde grand maxima en minima op tijdschalen van eeuwen en millennia.

Relatie zonneactiviteit - temperatuur

De zonnevlekken over de afgelopen 400 jaar
Afbeelding 1: 400-jarige geschiedenis van zonnevlekken, met minima van Maunder en Dalton en het moderne maximum. Bron: Wikipedia

Er zijn steeds meer indicaties dat de verschillende cycli in zonneactiviteit een belangrijke invloed hebben op het aardse klimaat. Yndestad en Solheim hebben aangetoond dat minima en maxima van de zonneactiviteit in de afgelopen eeuwen gekoppeld kunnen worden aan bekende koude en warme perioden. Minimale zonneactiviteit (met weinig of geen zonnevlekken) houden verband met lage temperaturen, terwijl langer dan gemiddelde zonnecyclussen (met veel zonnevlekken) verband houden met hogere temperaturen. Zo leken in de 17e eeuw de zonnecyclussen gestopt te zijn gedurende een aantal decennia. Er zijn zeer weinig zonnevlekken geobserveerd gedurende deze periode. Gedurende deze tijd, die bekend is als het Maunderminimum of Kleine ijstijd, waren er in Europa zeer lage temperaturen. De relatief warme periode in de Middeleeuwen van 1000 tot 1350 kan juist gekoppeld worden aan een hoge zonneactiviteit.

De relatie tussen zonnevlekken en temperatuur over de afgelopen 170 jaar
Afbeelding 2: De relatie tussen zonnevlekken en temperatuur over de afgelopen 170 jaar
Yndestad en Solheim geven aan dat het activiteitniveau van het moderne maximum (1940-2000) een relatief zeldzame gebeurtenis is. Het gaat om een grand maximum met het hoogste niveau van zonneactiviteit in 4000 jaar. In de grafiek hiernaast is via de interactieve website woodfortrees.org de relatie tussen zonneactiviteit en temperatuur aangegeven voor de afgelopen 170 jaar. De blauwe lijnen geven de zonneactiviteit weer, de rode lijn is een weergave van de mondiale temperatuur, en de groene lijn is de geïntegreerde waarde van de zonneactiviteit (elke waarde toegevoegd aan het totaal van de voorgaande waarde).

Het moderne grand maximum loopt rond deze tijd op zijn eind. Yndestad en Solheim hebben op basis van de nu bekende cycli kunnen berekenen dat tussen 2025 en 2050 een grand minimum aan zonneactviteit plaatsvindt, vergelijkbaar met het Dalton-minimum in het eerste kwart van de 19e eeuw. Dit zal mogelijk een afkoelend effect hebben op het klimaat op aarde.

Hoe het komt dat de zonneactiviteit invloed heeft op het klimaat is uitgebreid onderzocht door professor Henrik Svensmark van het Danish National Space Center in Kopenhagen.