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Dr. Dieter Schmitt
Dr. Dieter Schmitt

MPI für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau

Dr. Dieter Schmitt (55) studierte Physik an der Universität Göttingen. Er forscht am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau über Magnetfelder im Kosmos und koordiniert seit 2002 die International Max Planck Research School zum Thema „Physikalische Prozesse im Sonnensystem und darüber hinaus“ an den Universitäten Braunschweig und Göttingen.

Frage:

Ist die Änderung der Oberflächentemperatur der Sonne verantwortlich für die Klimaerwärmung?

Antwort:

Das globale Klima auf der Erde wird von vielen Faktoren bestimmt: der Strahlungsleistung der Sonne, der Neigung der Erdachse, dem Abstand zwischen Sonne und Erde, dem Anteil des in den Weltraum zurückreflektierten Sonnenlichts, der vulkanischen Aktivität und den Schwebeteilchen in der Atmosphäre, dem Anteil der so genannten Treibhausgase in der Atmosphäre und vielem mehr.

Die Einstrahlung der Sonne auf die Erde beträgt, über die gesamte Erdoberfläche gemittelt, etwa 342 Watt pro Quadratmeter. Davon werden 30 Prozent direkt in den Weltraum zurück reflektiert, verbleiben somit 240 Watt pro Quadratmeter. Damit würde sich die Erde im Mittel auf sehr niedrige -18 Grad Celsius erwärmen. Die so erwärmte Erde strahlt Wärme im infraroten Spektralbereich in den Weltraum ab. Ein Teil dieser Wärmestrahlung wird von den Treibhausgasen, insbesondere Kohlendioxid und Wasserdampf, geschluckt und teilweise wieder zur Erde zurückgestrahlt. Dieser „natürliche“ Treibhauseffekt beschert uns im Mittel angenehme 15 Grad Celsius.

Gegenwärtig erhöht sich die globale Temperatur auf der Erde. In den vergangenen 100 Jahren ist es im Mittel ein Grad wärmer geworden. Besonders drastisch ist der Anstieg seit 1980. Doch wodurch ist die Erwärmung verursacht? Könnten die Sonne und ihre Strahlung verantwortlich sein oder ist es die Erhöhung des Kohlendioxids in der Erdatmosphäre und damit des Treibhauseffekts?

In der Tat schwankt die Helligkeit der Sonne. Für die Helligkeitsänderungen im Zeitraum von Jahrzehnten bis Jahrhunderten ist die magnetische Aktivität der Sonne verantwortlich. Die Anzahl der dunklen Sonnenflecken und der hellen Sonnenfackeln schwankt im Rhythmus von etwa elf Jahren. Dies verursacht auch eine Helligkeitsänderung, die allerdings nur etwa ein Promille beträgt und seit 1978 von Satteliten gemessen wird. Diese Schwankungen sind zu gering und zu schnell, um sich klimarelevant auszuwirken.

Gegenwärtig wird von einer Reihe von Wissenschaftlern die Helligkeit der Sonne in den vergangenen 150, den vergangenen 400 Jahren und sogar noch weiter zurück in die Vergangenheit rekonstruiert. Es zeigen sich langfristige Trends und größere Unterschiede und es zeigen sich Zusammenhänge mit dem ebenfalls in die Vergangenheit zurückverfolgten globalen Klima auf der Erde. Insofern trägt die Sonne offenbar zum Klima auf der Erde bei.

Seit 1940 ist die Sonnenaktivität im Mittel etwa konstant, in den vergangenen Jahrzehnten sogar leicht rückläufig. Die Temperatur auf der Erde steigt aber seit 1980 rasant an. Hierfür ist die Sonne nicht verantwortlich. Mit großer Wahrscheinlichkeit geht die Erwärmung auf die Zunahme des Kohlendioxids und anderer Treibhausgase in der Atmosphäre zurück. Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung fossiler Stoffe und wird vermehrt vom Menschen in die Atmosphäre entlassen. Dadurch verstärkt sich der Treibhauseffekt und die Erde erwärmt sich.

 
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