Terje Wahls blogg

Mot svakere sol og sommer

17.7 2017 00:07

Hei igjen. Som noen av dere kanskje har registrert, så ble det en fredag 14 juli med både jubel og spenning. Jubel – fordi oppskytningen av Sojuz-raketten fra Bajkonur, med de to norske småsatellittene ombord, gikk utmerket. Og spenning - mens vi ventet på at våre to satellitter skulle separeres fra raketten et stykke ut i den andre runden, for deretter å melde seg til tjeneste ved bakkestasjonene i Vardø og på Svalbard rett etter starten på tredjerunden.

Det ble etablert kontakt med NorSat-1 på første passeringen, men ikke med NorSat-2. Heldigvis fikk Statsats kontrollsenter kontakt med NorSat-2 på den neste passeringen, halvannen time senere enn opprinnelig planlagt. Og alle pustet lettet ut.

Satellittene er nå dreiet slik at de får mye sollys inn på sine solpaneler. Og mens jeg nå har tatt ferie, så jobber andre på spreng med å klargjøre de forskjellige instrumentene ombord.

Yesss, der går'n! (Skjermdump fra Roscosmos live-sending)

Et av de vitenskapelige instrumentene på NorSat-1 er et instrument (CLARA) fra sveitsiske forskere, som skal måle Total Solar Irradians – TSI. Den totale utstrålingen fra sola kan bare måles direkte fra satellitt, fordi så mye stråling stoppes i vår atmosfære. Verdens romfartsnasjoner kjører derfor stafett i bane for å sikre kontinuitet i den lange TSI-måleserien som startet på slutten av 1970-tallet, og NorSat-1 blir her et viktig bidrag fra Norge/Sveits/ESA. 

Hvilket bringer meg til de to artiklene som jeg har lest denne første ferie-helgen:

  • Yndestad & Solheim: "The influence of solar system oscillation on the variability of the total solar irradiance" (New Astronomy, 51, 2017)
  • Matthes et al (28 forfattere): "Solar forcing for CMIP6 (v3.2)" (Geosci.Model Dev., 10, 2017)

Det er prisverdig når folk fortsetter å forske og publisere langt inn i pensjonsalderen, og dette er et digert arbeid. Yndestad & Solheim (2017) er nesten 20 sider lang, og gir en bred gjennomgang og analyse av solflekker, variasjon i solaktiviteten, planetbevegelser, TSI-målinger og TSI-proxyer. De kjører på med wavelet-analyse, og ser tydelige tegn til stasjonære perioder – som synes koblet til planetbevegelsene – både i solflekktallet (siden 1610), Hoyt & Schatten's TSI-rekonstruksjon (siden 1700) og en helt ny TSI-rekonstruksjon (LS, siden år 1000). På basis av dette etablerer de empiriske modeller for å spå solflekker og TSI fram mot år 2100.

Resultatet er, kort fortalt:

  • Solflekk-modellen indikerer at vi vil få et Dalton-type solflekk-minimum i 2025 – 2050.
  • TSI-HS modellen indikerer at vi får et Dalton-type TSI-minimum i 2035 – 2065.
  • TSI-LS modellen indikerer at vi får et Dalton-type TSI-minimum i 2045 – 2070.

(For de som ikke er kjent med sol-terminologien: Dalton minimum (1790-1820) var solflekk-minimumet rundt Napoleonskrigene tidlig på 1800-tallet. Det var ikke så dypt og langt som Maunder Minimum (1645 – 1715). )

Nåværende solflekksyklus er allerede den svakeste på hundre år, og synes ut fra diverse målinger fortsatt å svekkes. Det virker derfor både rett og rimelig at solaktiviteten vil fortsette å svekkes ytterligere en syklus eller to framover. Sånn sett er noe av det mest interessante fra Yndestad & Solheim deres prognose om "bare" et Dalton-type minimum, ikke et nytt Maunder Minimum. Vi får se. 

Sola for klimamodellene

Dagens andre artikkel var på hele 53 sider (hvorav litteratur-listen utgjør 10 sider!). Jeg har omtalt en tidligere versjon her på bloggen, men nå er altså arbeidet fullført med sol-inputen til klimamodellkjøringene (CMIP6) som skal gjøres forut for den neste IPCC-rapporten.

Her spesifiseres ikke bare TSI, men også spektral irradians (SSI), radiostøyen F10.7, solvind, kosmisk stråling og geomagnetiske indekser framover mot år 2300. Den nye standard-verdien for "solkonstanten" TSI er 1361,0 W/m2, som er 4,4 W/m2 lavere enn for CMIP5/IPCC5. Og, som det står i teksten: "This adjustment has inevitable implications for understanding the Earth's radiation budget".

Variasjonen i SSI (spesielt UV-stråling, som påvirker ozon) gjennom solsyklusen vil også være større i CMIP6 enn i CMIP5. Med det følger større mulighet for top-down effekter, og – som det står i teksten – "More recently, it has become better established that there is a solar response in the Arctic Oscillation (AO) and NAO from the top-down mechanism..."

Artikkelen nevner at det synes å ha vært en liten reduksjon i TSI gjennom de tre siste solsyklusene, men at dette foreløpig gir lite utslag i pådriv (-0,04 W/m2 for perioden 1986 – 2009).

Men så til punktet der CMIP6 møter Yndestad & Solheim: Hva slags solaktivitet kan vi forvente framover - i dette tilfellet for klimamodellkjøringer i perioden 2015 - 2300.

Jeg siterer:

"As of today, predicting solar activity up to 2300 is very challenging, if not impossible".

"The unusually long solar cycle number 23 that ended in 2009, and the weak one (no.24) that followed came as a surprise, and manifested our evident lack of understanding of the solar cycle."

Men uansett er det slett ikke snakk om å videreføre solaktiviteten på det nivået vi kjenner fra romalderen, for det har vært et "grand solar maximum". Alle er nå enige om at lavere solaktivitet er i vente.

"However, how deep and how long such phase of low solar activity would be is still largely uncertain".

"For example, on regional scales, a future grand solar minimum could potentially reduce Arctic amplification  … and reduce long-term warming trends over western Europe".

Også disse forfatterne har sett på tre forskjellige måter å framskrive solaktiviteten på, og alle disse tilsier redusert solaktivitet fram til omtrent år 2100. Som referanse-scenario for CMIP6 har man lagt solaktiviteten omtrent på det nivået den var før vi fikk det moderne grand solar maximum et stykke ut på 1900-tallet. Det er også utarbeidet et mer ekstremt sol-scenario for å se på virkningen av et nytt Maunder Minimum.

Oppsummering

Så da er vel alle venner, både CO2-alarmister, modellkjørere, sol-tilbedere og skeptikere av ulike slag? Nei, ikke helt. Yndestad & Solheim, som knapt nevner ordet "CO2" i sin artikkel, har helt innledningsvis flettet inn noen ord om at "TSI has varied approximately 0.3 % over the past 300 years (Scafetta and Wilson, 2014)".

Hmmm, 0,3 prosent av 1361 W/m2, det tilsvarer ca. 4 W/m2. Dette er mer enn dobbelt så mye som det sol-gjengen bak CMIP6 mener at TSI-forskjellen var mellom Maunder Minimum og Modern Grand Maximum. Og da er vi tilbake til den gamle krangelen om hvor dypt Maunder Minimum egentlig var, og ansvarsfordelingen mellom sola og CO2 for den observerte globale temperaturøkningen ....    

Denne TSI-rekonstruksjonen gjenspeiler den rådende oppfatning om TSI-nivået i vår tid, og nivå-forskjellene mellom Maunder Minimum, Dalton Minimum og Modern Maximum. (Bilde: LISIRD, LASP/Univ Colorado)

Men da er vi også tilbake til det lille sveitsiske sol-instrumentet CLARA på vår nye satellitt NorSat-1: Både astronomer og klimaforskere behøver ekte målinger av hvor mye TSI kommer til å falle etter hvert som sola blir slappere og slappere i tiårene framover.

Og det er jo litt moro da: Norske (pensjonerte) forskere har nå kommet med en av de aller mest konkrete prognosene for når det 21. århundrets solare minimum vil komme, og hvor dypt det vil bli. I tiårene framover vil man kunne teste prognoser både fra klimamodeller og solmodeller – mens satellittene flyr der oppe og måler.

God sommer, og husk å vise god oppførsel her i debattfeltet!  

Og kan jeg ta sommerferie - og lese noe annet enn vitenskapelige artikler: 

Nemi, nå også som astronaut! (Omslagsbilde, EGMONT Publishing)

 

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.