Koreluje sluneční aktivita s pozemskými teplotami?

Není divu, že se oteplilo. Za posledních sto let geomagnetická aktivita stoupla na dvojnásobek. Sluneční činnost byla ve 20.století nejsilnější za stovky let.

V článku „Opravdu za většinu oteplení 2. poloviny 20.století mohou lidé?“  jsme si ukázali, že při volbě vhodného měřítka teploty až do konce 20.století dobře odpovídají vývoji sluneční aktivity. Jak jsme ale k tomu měřítku dospěli? Jaké je jeho zdůvodnění? 

Jestliže spolu dva jevy korelují, je standardní postup jejich grafy porovnávat v měřítku, kde do sebe zapadají co nejlépe - ne co nejhůře. "Scaled to match". A vývoj teplot vývoji sluneční aktivity odpovídá. Podívejme se, co  o různých ukazatelích sluneční aktivity říká odborná literatura.

Georgieva (2004) píše: „Geomagnetická aktivita je vhodnějším ukazatelem nežli počet slunečních skvrn, protože odráží sluneční aktivitu celou. Tento index je vysoce korelován s variacemi globálních teplot po celé období, za které máme data… Korelace mezi oběma veličinami je 0,85 při statistické významnosti p <0,01 za celé studované období.“

Geomagnetická aktivita vyjadřuje, jak sluneční vítr ovlivňuje magnetické pole naší planety.

Graf č.1: Vlevo srovnání teplot a počtu slunečních skvrn. Vpravo srovnání teplot a aa-indexu geomagnetické aktivity. Alarmisté dávají přednost počtu skvrn nebo TSI, protože ty vykazují větší divergenci od teplot.

Vsuvka pro laiky:

• R větší než 0,5 je těsná korelace. R=1,0 je nejsilnější pozitivní korelace.
• P menší než 0,05 je statisticky významné. Jde o míru pravděpodobnosti, že jsme dané korelace dosáhli jen shodou náhod. Je-li p nízké, pak zřejmě o náhodu nešlo.

Valev stejně jako Georgieva konstatuje, že počet slunečních skvrn není úplně dobrý ukazatel: „Korelace mezi teplotními anomáliemi a geomagnetickými ukazateli jsou asi dvakrát větší než korelace mezi teplotními anomáliemi a slunečními skvrnami. Tyto výsledky naznačují, že geomagnetický vliv převažuje nad slunečním vlivem na globální i hemisférické teploty vzduchu.“

Landscheidt nachází mezi teplotami a aa-indexem geomagnetické aktivity těsnou korelaci  0,75.

Graf 2: „Scatter plot“ vyjadřuje korelaci. Když jsou body seřazené na přímce z levého dolního rohu do pravého horního rohu, je vzájemná závislost obou jevů silná. Zde srovnání teplot a geomagnetické aktivity. (Landscheidt)

Cliver a kol. (1998) nacházejí těsnou korelaci 0,90 a píší: „Vztah mezi aa indexem geomagnetické aktivity a teplotami naznačuje, že 50-100%  z onoho oteplení o 0,7 až 1,5°C od Maunderova minima bylo způsobeno Sluncem.“

Graf č. 3: Korelace teplot (svisle) s aa indexem geomagnetické aktivity (vodorovně) podle Clivera.

Jak uvádí Lockwood (1999), geomagnetická aktivita se ve 20.století zdvojnásobila! Není tedy divu, že se oteplilo, když sluneční činnost stoupla. A není divu, že obojí spolu koreluje.

El-Borie a Al-Thoyaib (2006) píší: „V posledním období (od roku 1970) by pozorované vrcholy slunečních skvrn (Rz) a geomagnetické aktivity (aa) z let 1989 a 1991 mohly být vysvětlením pro vysoké globální teploty v letech 1995 a 1998… Extrémy aa a následující extrémy teplot jsou dobře korelované. Křivka geomagnetické aktivity předchází globální teploty asi o 5-7 let… Budoucí změny globálních teplot lze částečně předvídat podle aktuálního aa-indexu geomagnetické aktivity. Zvýšená geomagnetická činnost znamenala nárůst solární energie, která se ukládala a akumulovala několik let v systému Země a vedla pak ke změnám globálních teplot.“

Platí to i v delším horizontu. Shaviv (2003) porovnával kolísání kosmického záření s kolísáním teplot a objevil cyklus asi 143 milionů let. Když kosmického záření ubude, zvýší se teploty. I zde tedy vidíme, že klima řídí externí kosmické faktory. Ovšem pozor – ani tento kosmický faktor nevysvětluje 100% tehdejších změn teplot. Znamená to automaticky za zbytek může průmysl a spalování fosilních paliv? Že by dinosauři jezdili na motocyklech a topili si uhlím?

Graf č. 4: Pokud křivku sluneční aktivity a křivku teplot kalibrujeme podle toho, jak nejlépe k sobě přiléhají v první půli 20.století, vyjde nám toto. (sluneční skvrny dle Lean 1995 vs teploty dle HadCRUT3). Nejde o nějakou novinku. Stejné měřítko najdete třeba ve studii, kde D.Valev  (2006) zkoumal korelaci mezi sluneční aktivitou a pozemskými teplotami.

Graf.č. 5: Světlá křivka jsou sluneční skvrny, silná křivka je vývoj teplot. Obě křivky jsou k sobě přiloženy, aby si odpovídaly co nejlépe. Všimněte si, že autor dospěl k obdobnému výsledku jako já v článku „„Opravdu za většinu oteplení 2. poloviny 20.století mohou lidé?“  Ovšem pozor, i zde jde o shlazenou křivku, což může být krátkodobě zavádějící. Ve skutečnosti bylo v roce 1986 solární minimum a maxima byla kolem 1980 a 1990. (Valev)

Graf č. 6 Světlá křivka je index geomagnetické aktivity, silná křivka vývoj teplot.“Rozpor“ po roce 1990 není větší než kolem roku 1890 nebo 1910.  (Valev)

Graf č. 7: Srovnání hokejkového grafu (černá čára, letokruhy, bez přimalovaných přístrojových měření) se sluneční aktivitou (šedé pole, izotopy). „Dlouhodobé trendy v solárních datech a teplotách severní polokoule mají korelační koeficient asi 0,7 – 0,8 na 94% - 98% hladině významnosti.“ Vida. I podle hokejkového grafu je dlouhodobý trend teplot solárního původu. Autoři k sobě obě křivky porovnávají v měřítku, aby si odpovídaly co nejlépe, nikoli co nejhůře. Scaled to match. I v dávných dobách vidíme období let či desítek let, kdy trendy byly krátkodobě v rozporu. Není to nic pozoruhodného či mimořádného. (Solanki 2005)

NĚCO JINÉHO

Slunce sice zřejmě řídí dlouhodobý trend teplot, ale samo o sobě nikdy nemohlo vysvětlit změny klimatu ze 100 procent. Za zbytek mohlo "něco jiného". Co to mohlo být?

Za starých časů, když lidé něco neuměli vysvětlit, označili to za dílo nadpřirozených sil. Dnes jsme modernější. Když sluneční činnost neumí vysvětlit 100% vývoje teplot, zbytek se automaticky označí za vinu zplodin z pekelných strojů. To je ovšem poněkud ukvapený závěr, non sequitur.

Korelaci mezi sluncem a teplotami toto "něco jiného" narušovalo i před stovkami a tísícovkami let, kdy žádný průmysl nebyl. Takže ropa a uhlí určitě nejsou jediné možné vysvětlení.

Bohužel, takto zbrkle si počíná i Lockwood ve své studii z roku 2007 (Recent oppositely directed trends in solar climate forcings and the global mean surface air temperature), kde upozorňuje, že v posledních 30 letech mělo slunce klesající a teploty stoupající trend. Za toto oteplení tedy prý může "něco jiného". To ale přece neznamená automaticky, že to "něco jiného" musí být zrovna CO2. Jako by se nedala najít přirozená vysvětlení - třeba sopky či tepelná setrvačnost atd. Těsně před začátkem zkoumaného období sluneční činnost prudce stoupla - a další desítky let to teploty pouze doháněly. A když poleví sopečná aktivita a rozptýlí se sopečný prach, samozřejmě se oteplí - bez ohledu na sluneční činnost.

Nebo slýcháme, že samo kolísání slunečního záření (TSI) je dle modelů prý moc slabé  (měřeno ve W/m2) a od někdo zbrkle skáče k závěru, že Slunce klima řídit nemůže. Jako by nemohly existovat jiné způsoby, jak Slunce ovlivňuje Zemi. Třeba přes sluneční vítr. Opět vidíme binární černobílé myšlení - buď je viníkem oteplení TSI a nebo CO2. Nic jiného jako by neexistovalo.

Není jasné, proč si Lockwood ke studiu "protichůdných trendů slunce a teplot" vybral zrovna posledních 30 let. Taková přechodná období byla běžná i ve středověku nebo v pravěku. Je to asi tak znepokojivá bezprecedentní situace jako východ nebo západ slunce.

Více na www.klimaskeptik.cz

Diskutovat k článku lze na http://klimaskeptik.uforum.eu/ 

REFERENCE:

Solanki et al. Solar activity over the last 1150 years: Does it correlate with climate? (Proc. The 13th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems and the Sun. June 2004. Published 2005) http://www.mps.mpg.de/dokumente/publikationen/solanki/c153.pdf 

Nir Shaviv. Ján Veizer. Celestial driver of phanerozoic climate?  (GSA Today, July 2003) http://cfa.atmos.washington.edu/2003Q4/211/articles_optional/CelestialDriver.pdf

M.A. El-Borie, S.S. Al-Thoyaib. Can we use the aa geomagnetic activity index to predict partially the variability in global mean temperatures? (International Journal of Physical Sciences Vol. 1 (2), pp. 067-074, October, 2006) http://www.academicjournals.org/ijps/PDF/Pdf2006/Oct/El-Borie%20and%20Al-Thoyaib.pdf 

Mike Lockwood et al. A Doubling of the Sun’s Coronal Magnetic Field during the Last 100 Years. (Nature 1999) http://www.wdc.rl.ac.uk/wdcc1/papers/nature.html

Cliver et al. Solar  variability  and  climate  change'  Geomagnetic aa  index  and  global  surface  temperature. (GRL 1998) http://ruby.fgcu.edu/courses/twimberley/EnviroPhilo/Cliver.pdf

T. Landscheidt. Solar wind near Earth: Indicator of variations in global temperature. http://bourabai.kz/landscheidt/solarwind.htm 

K.Georgieva, C.Bianchi, B.Kirov. Once again about global warming and solar activity (SAIT 2004) http://sait.oat.ts.astro.it/MmSAI/76/PDF/969.pdf

Mike Lockwood, Claus Fröhlich. Recent oppositely directed trends in solar climate forcings and the global mean surface air temperature. (Proceedings of Royal Society 2007) http://www.atmos.washington.edu/2009Q1/111/Readings/Lockwood2007_Recent_oppositely_directed_trends.pdf

Dimitar Valev. Statistical relationships between the surface air temperature anomalies and the solar and geomagnetic activity indices. (Phys. Chem. Earth 31: 109-112, 2006)http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1003/1003.6045.pdf

H.Svensmark. Cosmoclimatology – a new theory emerges http://www.space.dtu.dk/upload/institutter/space/forskning/05_afdelinger/sun-climate/full_text_publications/svensmark_2007cosmoclimatology.pdf