SV Klimainfo 63: Eine Untersuchung über die Ursachen des Klimawandels bis 2050 und die Frühphase einer Abkühlung die dem Dalton-Minimum ähneln [DE21:10755449]

• Dieser zusätzliche Wasserdampf verstärkt die Erwärmung durch CO 2 .
• Der IPCC hat diese Theorie in seinen Berichten seit 1990 kontinuierlich vertreten.
• Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse beweisen jedoch, dass diese Theorie fehlerhaft ist.
• Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich Veränderungen der Sonnenenergieabgabe zyklisch auf die Temperatur der Erde auswirken.

• Sie befindet sich nun in der Frühphase einer Abkühlung, die dem Dalton-Minimum ähneln und drei bis vier Jahrzehnte andauern könnte.
• Die Durchschnittstemperatur kann um bis zu 1,5 ° C fallen und die Zahl der bereits eingesetzten Ernteausfälle erhöhen.
• Es wird nicht einfach sein, die Vorteile der jüngsten Warmphase der Sonne während des bevorstehenden Sonnenminimums aufrechtzuerhalten.

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Übersetzung PDF: The Sun Versus CO2 as the Cause of Climate Change Projected to 2050
 https://setpublisher.com/index.php/jbas/article/view/2350/2165

1.) EINLEITUNG
Die aktuelle Kontroverse über die Absorption der Sonnenstrahlung durch Wasserdampf und Kohlendioxid (CO2) begann 1856 mit einem Experiment von Eunice Newton Foote.

• John Tyndall knüpfte an dieses Experiment an und bestätigte es.
• Die Arbeit von Foote und Tyndall war der Beginn der Treibhaustheorie der Erderwärmung durch Gase [1].

Der schwedische Wissenschaftler Svante Arrhenius entwickelte 1896 eine Theorie, um den Temperaturunterschied zwischen den Eiszeiten und den Zwischeneiszeiten zu erklären.

• Dieser Ansatz legte nahe, dass die CO2-Zunahmerate schneller ist als die Temperaturzunahme.
• Wissenschaftler begegneten dieser Idee mit Skepsis und Arrhenius bestätigte schließlich, dass er um mehr als 300 % überschätzt hatte.
• Die wissenschaftliche Gemeinschaft lehnt diese Theorie ab [1].

Der Erste Sachstandsbericht (FAR) des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) von 1990 [2] befasste sich mit der Erwärmung durch CO2. Darin heißt es:

• „Die einfachste dieser Rückkopplungen entsteht, weil mit der Erwärmung der Atmosphäre die darin enthaltene Wasserdampfmenge zunimmt. Wasserdampf ist ein wichtiges Treibhausgas und verstärkt die Erwärmung.“
• Obwohl viele kompetente Wissenschaftler dieses Konzept bestreiten, hat der IPCC es energisch verteidigt.

Der IPCC ist nun zum „Klimawandel 2021: Die physikalischen Grundlagen“ (AR6) übergegangen.

• Darin heißt es, dass steigende CO2-Werte die Temperatur der Erde auf ein katastrophales Niveau ansteigen lassen können.
• Der IPCC behauptet, um diese Katastrophe zu vermeiden, müssten wir den Temperaturanstieg auf nicht mehr als 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau begrenzen.
• Um dies zu erreichen, müssten wir die Kohlendioxid-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe eliminieren.
• Diese beängstigende Behauptung des IPCC resultiert aus Klimamodellen, die auf steigenden CO2-Werten basieren, und einige davon finden sich im IPCC AR6.

Seit 1990, als der IPCC erstmals behauptete, CO2 sei die treibende Kraft des Erdklimas, hat das Wissen über das Klima deutlich zugenommen.

• So wurde beispielsweise zu Beginn des 2013 veröffentlichten IPCC-Berichts AR5 nachgewiesen, dass Wasserdampf die Temperatur der Erde zwischen Mitte der 1970er Jahre und 2011 um 0,5 °C ansteigen ließ.
• Die spezifische Luftfeuchtigkeit, Gramm Wasser pro Kilogramm trockener Luft, korreliert in den Unterabbildungen von Abbildung TS.1 auf Seite 38 bemerkenswert gut mit der Erdtemperatur.

Auf Seite 42 findet sich eine Beschreibung:

• „Das Ausmaß der beobachteten globalen Veränderung des troposphärischen Wasserdampfs von etwa 3,5 % in den letzten 40 Jahren steht im Einklang mit der beobachteten Temperaturänderung von etwa 0,5 °C im selben Zeitraum.“
• So begann der IPCC 2013, Zweifel an der CO2-Theorie zu äußern.
• Er lässt auch die Vermutung aufkommen, dass die Sonne den Wasserdampfgehalt steuert.

So verdunstet beispielsweise ein Viertel der Sonnenenergie, die die Erde erreicht, Wasser zu Wasserdampf [3].

• Logischerweise verfügt nur die Sonne über die Energiekapazität, ausreichend Wasser zu verdunsten, um die spezifische Luftfeuchtigkeit signifikant zu verändern.
• Diese Aussage ist der erste Hinweis des IPCC darauf, dass die Sonne einen mehr als vernachlässigbaren Einfluss auf die Temperatur der Erde hat.

Die Untersuchung des Verhaltens der Sonne über 400 Jahre Sonnenfleckenaufzeichnungen hat uns viel über die Variabilität ihrer Energieabgabe gelehrt.

• Satellitendaten seit 1979 haben unser Wissen erweitert.
• Viele Menschen machen Vorhersagen darüber, wie hoch die Temperatur der Erde im Jahr 2050 sein könnte, mit oder ohne drastische Reduzierung der Kohlendioxidemissionen.
• Einige stimmen der Behauptung des IPCC zu, andere nicht.

Diese Studie erstellt eine Prognose für 2050 basierend auf neuen Informationen, die seit dem ersten IPCC-Bericht von 1990 verfügbar wurden.

• Die Analyse beginnt mit der bestmöglichen aktuellen Technologie zur Messung der Temperatur der Erde: Satellitenmessungen.
• Anschließend werden diese Temperaturmessungen mit Messungen des CO2-Gehalts in der Atmosphäre verglichen.
• Die Diagramme dieser beiden Punkte bieten eine überprüfbare Grundlage für die Bewertung der Erdtemperatur und für Schätzungen, wie hoch sie im Jahr 2050 sein könnte.
• Zweck dieser Studie ist es, die neuen Informationen über das Erdklima, die seit 1990 verfügbar geworden sind, zu nutzen, um eine vernünftige Prognose / Projektion der Erdtemperatur bis zum Jahr 2050 zu erstellen.
• Ein wesentlicher Teil der neuen Informationen ist die Rolle der Sonne bei der Beeinflussung der Erdtemperatur [4].

2.) WISSENSCHAFTLICHE BESCHREIBUNG HINTER DEN ZAHLEN 1 BIS 11 IN ABBILDUNG 1
Abbildung 1 fasst die Daten zusammen.
Zahlen in gelben Kreisen stellen die wichtigsten Informationen in Abbildung 1 dar.
Die folgenden Abschnitte erläutern den Hintergrund der durch die einzelnen Zahlen dargestellten Elemente.

Abbildung 1: CO2-Gehalt, Erdtemperatur per Satellit und Temperaturprojektion bis 2050.

2.1. Kreis 1
Scripps ist die Quelle der Keeling-Kurve des Kohlendioxidgehalts (CO2) in der Atmosphäre [5].

• Es handelt sich um eine hochpräzise Messung der Anzahl der CO2-Moleküle in einer Million Molekülen trockener Luft (ppm).
• Die Kurve wird täglich aktualisiert.
• Charles Keeling maß diese Werte erstmals 1959 sehr genau.
• Er bemerkte bald eine zyklische Schwankung, das Sägezahnmuster.

Die Vegetation auf der Nordhalbkugel entzieht der Luft ab Mai CO2 und senkt so den CO2-Gehalt in der Atmosphäre.

• Nach September stoppt das Wachstum, und die Anzahl der CO2-Moleküle pro Kubikmeter trockener Luft beginnt zu steigen, da Menschen, Tiere und Mikroben die Vegetation fressen, CO2 ausatmen und recyceln.
• Im Zeitraum von 1979 bis 2021 stieg die Kohlendioxidkonzentration (CO2) um 78 ppm von 335 ppm auf 413 ppm, also um 23 %.

Der Vergleich von Diagrammen mit derselben horizontalen Skala zeigt kaum einen Zusammenhang zwischen dem CO2-Gehalt und der Erdtemperatur über die 42 Jahre.

• Dieses Ergebnis ist nicht überraschend, da CO2 sehr nahe an seiner Obergrenze für die Erwärmung der Atmosphäre liegt, nämlich bei etwa 1,5 Watt pro Quadratmeter [6, 7].
• Eine weitere Einschränkung der Erwärmungswirkung von CO2 besteht darin, dass die Erwärmung durch Wasserdampf die Erwärmungswirkung von CO2 erheblich überwiegt [8].

Die Rückstrahlung ist ein Messwert der gesamten Strahlung, die von Treibhausgasen auf die Erde zurückgestrahlt wird.
Wasserdampf verursacht etwa 91 % an den Polen und 97,5 % in den Tropen.
Die restlichen 2,5 % bis 9 % ergeben sich aus der Summe der Erwärmung durch CO2, Methan, Lachgas und die übrigen Spurengase [9].

2.2. Kreis 2
Die meisten aktuellen Temperaturmessungen der Erde werden mit erdgebundenen Instrumenten durchgeführt.

• Messungen an einigen Standorten sind fragwürdig, da sie durch den Wärmeinseleffekt um Städte beeinflusst werden.
• Grundlage dieser Studie sind Satellitentemperaturmessungen, die die gesamte Erde erfassen.
• Die Einbeziehung der gesamten Erde minimiert den Einfluss von Wärmeinseln.
• Satellitenmessungen sind erst seit 1979 verfügbar.
• Die Temperaturen werden am Ende jedes Monats von der University of Alabama in Huntsville aktualisiert [10, 11].
• Aufruf UAH-Datensatz https://www.nsstc.uah.edu/data/msu/v6.1/tlt/uahncdc_lt_6.1.txt 

Satellitenmessungen zeigen seit 1979, dass die Temperaturen zwischen 0,5 °C unter dem Durchschnitt von 1991 bis 2020 und 0,7 °C darüber liegen, was einer Gesamtspanne von 1,2 °C entspricht.

• Die Temperatur der Erde verändert sich ständig, und zwar seit Anbeginn der Zeit.
• Neben dem Einfluss der Sonne sind die Hauptursachen El Niño, der die Temperatur steigen lässt, und La Niña, die die Temperatur fallen lässt. Vulkane, die Staub in die Luft blasen, und kosmische Strahlung, die Wolken verursacht, kühlen die Erde ab. [12]

2.3. Kreis 3
Die Basislinie für die Satellitentemperaturaufzeichnungen der University of Alabama in Huntsville (UAH) ist der Durchschnitt von 1991 bis 2020.

• Das monatliche Ergebnis Ende Dezember 2021 liegt 0,28 °C über der Basislinie.
• Der gestrichelte Kasten in Abbildung 1 stellt den aufgezeichneten Temperaturbereich für die 42 Beobachtungsjahre dar, d. h. von 1979 bis 2021.
• Der bis 2050 erweiterte Bereich ist der erwartete Bereich basierend auf der 42-jährigen Historie.

2.4. Kreis 4
Der IPCC legt die kurze Basislinie im AR6 basierend auf dem Durchschnitt der Temperaturen von 2010 bis 2019 fest. Siehe Panel (a) von Abbildung SPM.2 [13].  Die Differenz zwischen dem geschätzten Temperaturanstieg zwischen vorindustriellen Bedingungen und heute aus Abbildung 2 beträgt  ≈1,06 °C.

Abbildung 2: Adaptiert aus Abbildung SPM.2.

2.5. Kreis 5
Die 0,0-Linie in Abbildung 2 ist die IPCC-Basislinie für die vorindustriellen Temperaturbedingungen.

• Zitat aus IPCC-AR6 auf Seite SPM.5: „Der Zeitraum 1850–1900 stellt den frühesten Zeitraum mit ausreichend umfassenden globalen Beobachtungen zur Abschätzung der globalen Oberflächentemperatur dar und wird, in Übereinstimmung mit AR5 und SR1.5, als Näherungswert für vorindustrielle Bedingungen verwendet.[11]“

2.6. Kreis 6
Der Temperaturanstieg von 1,5 °C über den vorindustriellen Bedingungen, der laut IPCC verheerend für Mensch und Erde sein wird.

• Die durch den gestrichelten Kasten dargestellte natürliche Schwankungsbreite bleibt auch dann bestehen, wenn die Basistemperatur 1,5 °C über der vorindustriellen Temperatur liegt, wie in Abbildung 3 dargestellt.
• Zitat aus AR6, Abschnitt B.1.4, Seite SPM-19 [14]: „Die globale Oberflächentemperatur kann in jedem einzelnen Jahr aufgrund erheblicher natürlicher Variabilität über oder unter dem langfristigen, vom Menschen verursachten Trend schwanken.
• Einzelne Jahre mit einer globalen Oberflächentemperatur von über 1,5 °C oder 2 °C im Vergleich zu 1850–1900 bedeuten nicht, dass dieses globale Erwärmungsniveau erreicht wurde.“

Abbildung 3: Bereich der natürlichen Schwankung bei 1,5 °C über den vorindustriellen Bedingungen.

2.7. Kreis 7
Extrapoliert man die Keeling-Kurve von Kreis 1 mit einer Geraden, ergibt sich ein Wert von ≈590 ppm im Jahr 2050.

• Der Anstieg des CO2-Gehalts von 335 auf 423 ppm führte nicht dazu, dass die Temperatur den Bereich der natürlichen Variabilität verließ.
• Der Hauptgrund dafür ist, dass sich der CO2-Gehalt nahe seiner Obergrenze für die Erwärmung der Erdatmosphäre befindet [15, 16].
• Daher ist davon auszugehen, dass der Anstieg auf ≈590 ppm bis 2050 die Temperatur nicht aus dem Bereich der natürlichen Variabilität herausführen wird.
• Abbildung 3 ist daher typisch für den Temperaturbereich von ≈590 ppm.

2.8. Kreis 8
Die vertikale Linie stellt das Jahr 2050 dar. Ähnliche vertikale Linien stellen die Jahre 2030 und 2040 dar.

2.9. Kreis 9. H. Abdussamatov
Der Astrophysiker Dr. Habibullo Abdussamatov ist Leiter des Weltraumforschungslabors am Pulkovo-Observatorium der Russischen Akademie der Wissenschaften in St. Petersburg, Russland.

• Er begann 2007 mit der Veröffentlichung von Arbeiten über die Sonne [17].
• 2016 veröffentlichte er eine Arbeit [18] über die Beziehungen zwischen Sonnenflecken und der Erdtemperatur.
• Referenz [19] weist darauf hin, dass die Erdtemperatur bis auf 1,2 °C unter das aktuelle Niveau fallen könnte.
• Eine Zusammenfassung des folgenden Abstracts zeigt, wo er sich auf mehrere Faktoren stützt, darunter die Gesamtstrahlungsstärke (TSI) der Sonne.
• Seit 1990 ist die TSI der Sonne gesunken.
• Die zuvor hohe Infrarotstrahlung der Erde in den Weltraum verringerte die TSI aufgrund der thermischen Trägheit der Ozeane nicht.
• Die Erde weist eine negative durchschnittliche Energiebilanz auf.
• Infolgedessen begann am Ende der Maximalphase von Zyklus 24 im Jahr 2015 eine neue „Kleine Eiszeit“.
• Ein großes solares Minimum kann im Sonnenzyklus 27 ± 1 im Jahr 2042 ± 11 beginnen, wie in Abbildung 4 [19] dargestellt.
• Im Jahr 2060 ± 11 kann es zu einer Phase starker Abkühlung kommen.

2.10. Kreis 10. Zharkova und Shepherd
Zharkova VV, Shepherd SJ, Popova E, et al. [20, 21] veröffentlichten ihre Arbeit im Jahr 2015.

• Sie nutzten Hauptkomponentenanalyse und Eureqa-Software für künstliche Intelligenz, um die Sonnenaktivität auf einer Jahrtausendskala vorherzusagen.
• Grundlage ihrer Studie sind 33 Jahre Daten des Stanford Wilcox Observatory.
• Mit ihrer Methode projizierten sie zehn Jahrtausende zurück.
• Diese Übung identifizierte die Kleine Eiszeit, die warme römische Zeit und die minoische Warmzeit.
• Sie hatten eine gute Übereinstimmung (Journal of Basic & Applied Sciences, 2022, Band 18) und erweiterten die Methode bis zum Jahr 3200, wie in Abbildung 5.

Abbildung 4: Unterer Teil von Abbildung 3: Sonnenfleckenaufzeichnung seit 1600 mit Projektion des nächsten Sonnenminimums

Abbildung 5: Abbildung 4 aus Referenz [20]. Berechnete Sonnenfleckenzahl von 1200 bis 3200 Jahren basierend auf der Aufzeichnung der Zyklen 21–23, markiert mit einem schwarzen Oval.
Sie weisen darauf hin, dass es wenig bekannt ist, dass sich die Sonnenleistung ständig verändert.

• Veränderungen der Leuchtkraft, der Wellenlängenverteilung, der Sonnenflecken und der ausgehenden Plasmaströme nehmen während der etwa elfjährigen Sonnenzyklen zu und ab.
• Die Intensität der Elfjahreszyklen nimmt über einen Zeitraum von etwa 350 bis 400 Jahren zu und ab, wie in Abbildung 5 dargestellt.
• In Abbildung 5 gehen sie von einem modernen Minimum zwischen 2030 und 2053 und einem weiteren zwischen 2350 und 2415 aus.
• Abbildung 6 zeigt die relevante Sonnenfleckenaktivität bis zum modernen Minimum, das ihrer Einschätzung nach mit Zyklus 25 im Juni 2020 begann.
• Sie schätzen, dass die Erdtemperatur im kommenden GSM um etwa 1 °C sinken wird, also auf das Niveau der IPCC-Schätzung für vorindustrielle Bedingungen [24].

2.11. Kreis 11. Herrera, Soon und Legates
Die Autoren verwendeten maschinelles Lernen ähnlich der Eureqa-Software von Zharkova et al.

• Sie verwendeten die Best-Fit-Methode, um eine Validierung über den Zeitraum von 1700 bis 2019 zu ermöglichen und bis 2100 zu projizieren.
• Ihre Ergebnisse ähneln denen von Zharkova et al. und deuten auf ein solares Minimum hin.
• Ihre Validierungs- und Vorhersagebereiche sind kürzer als die von Zharkova et al.
• Wie bei Zharkova et al. ist Zyklus 24 jedoch kleiner als Zyklus 23, und der projizierte Zyklus 25 ist kleiner als Zyklus 24, wie in Abbildung 4 [19] zu sehen.
• Ihr Modell prognostiziert ein solares Minimum, das in Zyklus 24 (2008 bis 2019) beginnt und bis Zyklus 27 um das Jahr 2050 andauert.
• Die erwartete Intensität entspricht der des Dalton-Minimums

Abbildung 6: Aus Referenz [22] zeigt die Genauigkeit der Rückprognose und die erwartete Genauigkeit der Vorhersagen. Die durchgezogene Linie
stellt die berechnete Hauptkomponente (durchgezogene Kurve) für die Zyklen 21–23 dar und wird für die Zyklen 24–26 vorhergesagt.
Die Hauptkomponente abgeleitet aus dem solaren Hintergrundmagnetfeld in den Zyklen 21–23 ist die gepunktete Kurve und für Zyklus 24 die gestrichelte Kurve.

Abbildung 7: Vergleich der Zyklen 3 und 4 mit den Zyklen 22 und 23.

3.) ANDERE QUELLEN, DIE IN ABBILDUNG 1 NICHT EINGEKREIFT SIND

3.1. Vorhersage von Bhownik und Nandy
Der Sonnenphysiker Dibyendu Nandi und seine Doktorandin Prantika Bhowmik entwickelten eine neue Vorhersagetechnik.

• Sie simuliert die Bedingungen im Sonneninneren, wo Sonnenflecken entstehen, und auf der Sonnenoberfläche, wo Sonnenflecken zerstört werden [23].
• Vorhersagen anderer Forscher deuten darauf hin, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 schwächer sein wird als Zyklus 24.
• Basierend auf ihrem Modell glauben Nandi und Bhowmik jedoch, dass Zyklus 25 ähnlich oder sogar robuster sein könnte als Zyklus 24.
• Sie erwarten, dass Zyklus 25 2019 beginnt und 2024 seinen Höhepunkt erreicht.
• Weitere Vorhersagen machten sie nicht.

3.2. David Archibald
Im Jahr 2010 untersuchte David Archibald die Energieabgabe der Sonne und erstellte Abbildung 7 [24]. 

• Dies deutet darauf hin, dass die Zyklen 22 und 23 den Zyklen 3 und 4 ähneln, die das Dalton-Minimum von 1790 bis 1830 darstellen.