Słońce zasila życie na Ziemi; pomaga utrzymać planetę wystarczająco ciepłą, abyśmy mogli przetrwać. Wpływa również na klimat Ziemi: Wiemy, że subtelne zmiany w orbicie Ziemi wokół Słońca są odpowiedzialne za pojawienie się i zniknięcie minionych epok lodowcowych. Ale ocieplenie, które obserwujemy w ciągu ostatnich kilku dekad, jest zbyt gwałtowne, by można je było powiązać ze zmianami na orbicie Ziemi, i zbyt duże, by mogło być spowodowane aktywnością słoneczną.1

Słońce nie zawsze świeci na tym samym poziomie jasności; rozjaśnia się i lekko przyciemnia, potrzebując 11 lat, by zakończyć jeden cykl słoneczny. Podczas każdego cyklu Słońce przechodzi różne zmiany w swojej aktywności i wyglądzie. Poziom promieniowania słonecznego wzrasta lub spada, podobnie jak ilość materii wyrzucanej przez Słońce w przestrzeń kosmiczną oraz wielkość i liczba plam słonecznych i rozbłysków słonecznych. Zmiany te mają różnorodne skutki w przestrzeni kosmicznej, w atmosferze ziemskiej i na powierzchni Ziemi.

Obecny cykl słoneczny rozpoczął się 4 stycznia 2008 roku i wydaje się zmierzać w kierunku najniższego poziomu aktywności plam słonecznych od czasu rozpoczęcia dokładnych zapisów w 1750 roku. Oczekuje się, że zakończy się on gdzieś pomiędzy teraz a późnym rokiem 2020. Naukowcy nie wiedzą jeszcze z pewnością, jak silny może być następny cykl słoneczny.

Jaki wpływ mają cykle słoneczne na klimat Ziemi?

Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) Organizacji Narodów Zjednoczonych, obecny konsensus naukowy jest taki, że długo- i krótkoterminowe wahania aktywności słonecznej odgrywają tylko bardzo małą rolę w klimacie Ziemi. Ocieplenie spowodowane zwiększonym poziomem gazów cieplarnianych produkowanych przez człowieka jest w rzeczywistości wielokrotnie silniejsze niż jakiekolwiek efekty wynikające z ostatnich zmian aktywności słonecznej.

Od ponad 40 lat satelity obserwują produkcję energii przez Słońce, która wzrosła lub spadła o mniej niż 0,1 procent w tym okresie. Od 1750 roku ocieplenie napędzane przez gazy cieplarniane pochodzące z ludzkiego spalania paliw kopalnych jest ponad 50 razy większe niż niewielkie dodatkowe ocieplenie pochodzące od samego Słońca w tym samym przedziale czasowym.

Are We Headed for a 'Grand Minimum’? (And Will It Slow Down Global Warming?)

solar irradiance with branding
Powyższy wykres porównuje globalne zmiany temperatury powierzchni (czerwona linia) i energię Słońca, którą otrzymuje Ziemia (żółta linia) w watach (jednostkach energii) na metr kwadratowy od 1880 roku. Jaśniejsze/cieńsze linie pokazują roczne poziomy, podczas gdy cięższe/ grubsze linie pokazują 11-letnie średnie trendy. Średnie jedenastoletnie są używane do zmniejszenia naturalnego szumu w danych z roku na rok, dzięki czemu podstawowe trendy są bardziej oczywiste.
Ilość energii słonecznej, którą otrzymuje Ziemia podąża za naturalnym 11-letnim cyklem Słońca z małymi wzlotami i upadkami bez wzrostu netto od lat 50-tych. W tym samym okresie, globalna temperatura znacznie wzrosła. Jest więc bardzo mało prawdopodobne, że Słońce spowodowało obserwowany w ciągu ostatniego półwiecza trend ocieplenia globalnej temperatury. Credit: NASA/JPL-Caltech

Jak wspomniano, Słońce doświadcza obecnie niskiego poziomu aktywności plam słonecznych. Niektórzy naukowcy spekulują, że może to być początek okresowego wydarzenia słonecznego zwanego „wielkim minimum”, podczas gdy inni twierdzą, że nie ma wystarczających dowodów na poparcie tego stanowiska. Podczas wielkiego minimum zmniejsza się magnetyzm słoneczny, plamy słoneczne pojawiają się rzadko, a do Ziemi dociera mniej promieniowania ultrafioletowego. Wielkie minima mogą trwać od kilkudziesięciu do kilkuset lat. Największe niedawne wydarzenie miało miejsce podczas „małej epoki lodowcowej” (od XIII do połowy XIX wieku): „Minimum Maundera”, przedłużony okres czasu między 1645 a 1715 rokiem, kiedy było niewiele plam słonecznych.

Kilka badań w ostatnich latach przyjrzało się skutkom, jakie kolejne wielkie minimum może mieć na globalne temperatury powierzchni.2 Badania te sugerują, że podczas gdy wielkie minimum może ochłodzić planetę aż o 0,3 stopnia C, to w najlepszym przypadku spowolniłoby (ale nie odwróciło) globalne ocieplenie spowodowane przez człowieka. Nastąpiłby niewielki spadek energii docierającej do Ziemi, a zaledwie trzy lata obecnego wzrostu stężenia dwutlenku węgla pozwoliłyby to nadrobić. Ponadto, wielkie minimum byłoby skromne i tymczasowe, z globalnymi temperaturami szybko odbijającymi się po zakończeniu wydarzenia.

Niektórzy ludzie powiązali tymczasowy efekt chłodzenia minimum Maundera ze zmniejszoną aktywnością słoneczną, ale ta zmiana była bardziej prawdopodobna pod wpływem zwiększonej aktywności wulkanicznej i zmian w cyrkulacji oceanicznej.3

Co więcej, nawet przedłużające się „Wielkie Minimum Słoneczne” lub „Minimum Maundera” tylko na krótko i w minimalnym stopniu zrównoważyłoby ocieplenie spowodowane przez człowieka.

Więcej o cyklach słonecznych:

https://scijinks.gov/solar-cycle/

.