Die Rolle der solaren Variabilität im Klimawandel
Obwohl solare elektromagnetische Strahlung bei weitem die wichtigste Quelle für Energie auf der Erde ist, wird der tatsächliche Beitrag der Sonnenvariabilität auf den jüngsten Klimawandel heiß diskutiert. Daher haben Wissenschaftler in den letzten Jahrzehnten die einzigartige Beziehung zwischen der Sonne und der Erde untersucht. Mit raumgestützten Werkzeuge, wie das Extrem-Ultraviolett-Imaging-Teleskop am Sonnen- und Heliosphären-Observatorium (SOHO) haben sie die Menge an Sonnenenergie berechnet, die die äußere Atmosphäre erreicht, die sogenannte Sonneneinstrahlung. Das Projekt SOLID (First European comprehensive solar irradiance data exploitation) hat mit der Unterstützung von EU-Mitteln dahin gearbeitet, alle Beobachtungen, die in dispersen Datensätzen verstreut sind, zusammenzufügen. Ein einziger homogener Sonneneinstrahlungseintrag ist von entscheidender Bedeutung, um die Wirkung der Veränderungen der Sonneneinstrahlung auf das globale Klima zu entwirren. Vertreter aller europäischen weltraum-basierten Solar-Experimente, europäische Forscher im Bereich der Solar-Bildverarbeitung und Solarstrahlungsmodellierung haben sich in SOLID zusammengetan, um ihre Bemühungen zu verfolgen. Die Projektpartner verwendeten state-of-the-art Methoden, um Lücken bei Zeit und Wellenlängen zu füllen und um Rauschen und die damit verbundenen Unsicherheiten zu reduzieren. Ein Vorverarbeitungsschema behandelte Fragen im Zusammenhang mit Datenlücken und Ausreißern und zielte auf die Reduktion von Rauschen ab. Die Forscher konzentrierten sich auf die Ermittlung eines Verfahrens zur Rekonstruktion täglicher Zeitreihen von Sonneneinstrahlungsvariationen, indem sie Magnetogramme verwendeten, die mit einem Oberflächenflusstransportmodell simuliert wurden. Das Projekt entwickelte eine Gesamt- und spektrale Bestrahlungsstärkendatenbank (SSI) auf der Basis von Multi-Wellenlängen-Solarradiobeobachtungen, die das letzte Jahrhundert abdecken. Die simulierten Magnetogramme lieferten die räumliche Verteilung der aktiven Bereiche auf der Oberfläche der Sonne Die rekonstruierten Zeitreihen sind auf der Webseite des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung öffentlich verfügbar. Die Herstellung des SSI-Datensatzes ist jedoch noch nicht abgeschlossen. Dies ist ein kontinuierlicher Prozess, da neue Daten produziert werden, physikalische Modelle sich verbessern und die Bedürfnisse der Nutzer-Community spezieller werden. Die Erfahrungen der Projektpartner sind für die Festlegung dauerhafter SSI-Produkte von unschätzbarem Wert. Diese können von der weiteren Anwender-Community verwendet werden und zur Gestaltung einer europäischen Strategie beitragen. SOLID hat durch Kombination aller vorhandenen Beobachtungen der Sonneneinstrahlung einen enormen Beitrag geleistet und der endgültige Datensatz sollte das gesamte Spektrum der solaren Wellenlängen abdecken. Darüber hinaus wird seine bessere Genauigkeit dazu beitragen, die direkten und indirekten Auswirkungen der Sonne auf den Klimawandel zu bestimmen.
Schlüsselbegriffe
Sonneneinstrahlung, Heliosphärisches Observatorium, FEST, Magnetogramm, spektrale Bestrahlungsstärke
