Rekonstruktion des Klimawandels seit 1860 bzw. 1672 aufgrund solarer Aktivitätsänderungen !

Von: Prof. Dr. Malberg

In mehreren Beiträgen zur Berliner Wetterkarte waren in den vergangenen Jahren Analysen des Klimawandels auf den verschiedenen räumlichen und zeitlichen Klimaskalen vorgestellt worden. Die empirischen Untersuchungen umfassten einerseits die globale und hemisphärischen sowie die regionale und lokale Klimaskala. Anderseits wurden je nach Länge der homogenen Klimareihen Zeiträume zwischen 140 und 330 Jahren betrachtet.

Wie die Untersuchung des Klimaverhaltens deutlich gemacht hat, ist es erforderlich, zwischen kurzperiodischen Klimafluktuationen und langfristigen Klimaschwankungen, also dem Klimawandel, zu unterscheiden. Die kurzperiodischen Klimaeinflüsse, wie z.B. ein regelmäßiger (trendfreier) Wechsel von El Nino und La Nina im tropischen Pazifik oder der sporadische Ausbruch von Vulkanen, haben für Mensch und Natur zwar kurzfristige Witterungsanoma-lien, aber keine nachhaltigen Klimaauswirkungen zur Folge. Anders ist es bei den langfristigen Klimaantrieben, zu denen der solare Einfluss, der anthropogene Treibhauseffekt, aber auch längere Trends der ENSO-Warmphasen (El Nino) bzw. ENSO-Kaltphasen (La Nina) gehören. Langfristige Klimaantriebe sind die Ursache für anhaltende Kälte- bzw. Wärmeperioden mit den entsprechenden Konsequenzen für Mensch und Natur.

Die Klimaanalysen auf allen räumlichen wie zeitlichen Klimaskalen haben gezeigt, dass beim langfristigen Klimawandel die Sonne der dominierende Klimafaktor ist und dass dem anthropogenen Treibhaus-/CO2-Effekt nur eine untergeordnete Rolle zukommen kann.

Im Sinne dieser Ergebnisse muss es folglich möglich sein, die Grundzüge des langfristigen Klimawandels der vergangenen Jahrhunderte in Abhängigkeit von der veränderten Sonnenaktivität zu rekonstruieren.

Einen mathematische Ansatz dazu bietet die (lineare) Methode der kleinsten quadratischen Abweichung. Dabei werden nur die beobachteten Mitteltemperaturen und die mittleren Sonnenfleckenzahlen der definierten Klimaperioden benötigt. Im Sinne der Klimadefinition der WMO werden Periodenlängen von rund 30 Jahren, d.h. von 3 Sonnenfleckenzyklen (im Mittel 33 Jahre), betrachtet. Für jede Klimaperiode wird nach der Methode der kleinsten quadratischen Abweichung die beobachtete Mitteltemperatur durch einen berechneten Temperaturwert in Abhängigkeit von der mittleren Sonnenfleckenzahl approximiert.      

Ist y = T(SF), so gilt:   y = x0 + x1 * SFi ,

d.h. die berechnete Mitteltemperatur der Klimaperioden ist nur eine Funktion der Sonnenfleckenzahl SF. Der Schnittpunkt x0 der Geraden mit der y-Achse folgt aus:  x0 = Tm - x1 * SFm  

und der Anstieg x1 der Geraden aus:>

x1 =  Summe(SFi anom*Ti anom) / Summe(SFi anom)².

Die Anomalien (anom) sind die Abweichung der Einzelperioden vom Mittelwert über alle Perioden.

Ergebnisse

Die Antwort auf die Frage, in welchem Umfang sich die Grundzüge des Klimawandels der letzten Jahrhunderte allein anhand der veränderten Sonnenaktivität rekonstruieren lassen, soll für die globale/hemisphärische, die regionale und die lokale Klimaskala gegeben werden.

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