19-11-2017 03:57:36

Udbrud på solen påvirker direkte Jordens skydække

Et nyt studie anført af DTU Space antyder, at ændringer i Solen påvirker mængden af skyer i vores atmosfære. Store udbrud på Solens overflade kan midlertidigt skærme Jorden fra kosmiske stråler, som ser ud til at påvirke skydannelse.
30. aug. 2016 Af DTU
Da skyer spiller en vigtig rolle i at styre Jordens temperatur, kan resultaterne af studiet have betydning for klimaforandringer.
Da skyer spiller en vigtig rolle i at styre Jordens temperatur, kan resultaterne af studiet have betydning for klimaforandringer.

Forskere fra DTU Space og Racah Institute of Physics fra Hebrew University of Jerusalem har kædet store soludbrud sammen med ændringer i jordens skydække baseret på et studie af over 25 års satellitobservationer af det globale skydække.

Soludbruddene skærmer sædvanligvis jordens atmosfære fra kosmiske stråler.

Men i en ny artikel, der netop er offentliggjort i Journal of Geophysical Research – Space Physics, viser forskerne, at det globale skydække reduceres i forbindelse med med udbruddet. Det understøtter ideen om, at kosmiske stråler er vigtige for dannelsen af skyer på Jorden. 

Udbrudene fører til en reduktion i skymængden på omkring 2 procent, hvilket svarer til, at omtrent en milliard ton vand i væskeform forsvinder fra atmosfæren. Det er velkendt at skyer påvirker globale temperaturer på længere tidsskalaer, så det nye studie er et vigtigt skridt i retning mod at forstå skyer og klimaændringer.

”Jorden er under konstant bombardement af partikler fra rummet som kaldes galaktiske kosmiske stråler”, forklarer forskningsassistent Jacob Svensmark fra DTU, som er førsteforfatter på den nye artikel.

”De kosmiske stråler kan blive blæst væk fra Jorden i omtrent en uge af voldsomme udbrud på Solens overflade. Vores studie viser, at når mængden af kosmiske stråler bliver reduceret på denne måde, så sker der en tilsvarende reduktion i skydækket på Jorden. Da skyer spiller en vigtig rolle i at styre Jordens temperatur, kan vores resultater have betydning for klimaforandringer”.

Energirige partikler

Galaktiske kosmiske stråler er meget energirige partikler, som primært stammer fra supernovaeksplosioner.

Partiklerne danner elektrisk ladede molekyler – ioner – i Jordens atmosfære. Det er blevet vist i laboratorieforsøg, at ioner kan øge dannelsen af aerosoler, som igen kan fungere som kerner for dannelsen af de skydråber, der udgør skyer. Hvorvidt det rent faktisk også foregår i atmosfæren, eller blot i laboratoriet, er et emne, der har været diskuteret og undersøgt i årevis.

Når soludbruddene blæser de kosmiske stråler væk, inden de når Jorden, fører de til en reduktion i antallet af atmosfæriske ioner på 20 til 30 procent i omtrent en uge.

Så hvis ioner påvirker skydannelse, skulle det være muligt at se et fald i skydækket under de begivenheder, hvor Solen blæser de kosmiske stråler væk, og det er præcis det, forskernes studie viser.
Det, der kaldes ’Forbush decreases’ eller Forbush-reduceringer af den kosmiske stråling, er tidligere blevet kædet sammen med ugelange ændringer i Jordens skydække, men det har længe været debatteret i den videnskabelige litteratur, om der rent faktisk er en effekt.

Det nye studie konkluderer, at ”der er en reel indflydelse på skyernes mikrofysik fra Forbush decreases”, og at resultatet understøtter ideen om, at ”ioner spiller en signifikant rolle i skyernes livscyklus”.

Data fra 130 målestationer

Der skulle dog meget arbejde til før forskerne kunne skrive den konklusion; Stærke Forbush decreases er sjældne begivenheder, og deres effekt på skydannelsen forventes at være tæt på detektionsgrænsen for de globale atmosfæriske observationer, som er til rådighed fra satellitter og landstationer.

Det var derfor af største vigtighed at kunne udvælge de stærkeste begivenheder til studiet, eftersom de forventes at have den stærkeste og dermed nemmest målbare effekt. For at bestemme styrken af begivenhederne måtte forskerne kombinere data fra omkring 130 målestationer og bruge det som input til en atmosfærisk model.

Denne nye metode gav en liste med 26 begivenheder i perioden 1987-2007, som blev rangordnet efter deres indflydelse på ionerne i atmosfæren. Rangordningen er vigtig for at kunne detektere et signal. Den kan også belyse, hvorfor tidligere studier er kommet frem til varierende konklusioner, eftersom de har benyttet begivenheder, der ikke nødvendigvis lå højt på listen.

Mulig påvirkning over lang tid

Effekten fra Forbush decreases på skydækket er for kortvarig til at have nogen effekt på temperaturen over længere tid.

Men hvis skyerne påvirkes af korttidsændringer i den kosmiske stråling, kan det også tænkes, at de påvirkes af de langsommere ændringer, der skyldes Solens aktivitet på en tidsskala fra ti til hundreder af år. 

På den måde kan Solens aktivitet spille en rolle for det strålingsbudget, der bestemmer den globale temperatur. Solens bidrag til fortidens og fremtidens klima er måske dermed større end blot de direkte strålingsændringer.

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 


Deltag i debatten

Nyheder og arrangementer

Nyeste energi- og miljøjob

luk
close