Auringon aktiivisuus

Wikipedia

Loikkaa: valikkoon, hakuun
Auringon aktiivisuus viimeisen 30 vuoden ajalta.

Auringon aktiivisuus on auringon magneettisten ilmiöiden runsautta. Jos aurinko on hyvin aktiivinen, siinä on runsaasti auringonpilkkuja. Erilaiset auringonpurkaukset, auringonpilkut ja auringon kaasukehän, kromosfäärin, säteilyn voimakkuus ovat Auringon aktiivisuutta. Auringon aktiivisuus vaihtelee 11-vuotisen auringonpilkkujakson mukana. Auringonpilkkujen määrä vaihtelee huomattavasti tämän jakson mukana. Auringonpilkut jotka ovat magneettikentän napoja, synnyttävät voimakkaita auringonpurkauksia, flareja sekä protuberansseja. Auringon aktiivisuus vaikuttaa maan säähän ja ilmastoon. Mikäli auringonpilkkuja on pitkän aikaa vähän, on kylmää. Pitkillä aikaväleillä auringonpilkkuminimien arvellaan osaltaan aiheuttaneen maassa kylmiä kausia.

Auringon aktiivisuuden on ehdotettu olevan viimeaikaista ilmaston lämpenemistä kiihdyttävä tekijä. Auringon aktiivisuuden kehityksellä on kuitenkin luultavasti ollut ilmastoa viilentävä vaikutus 1980-luvulta eteenpäin.

Sisällysluettelo

[muokkaa] Oletettu vaikutus ilmastoon ja säähän

Auringon säteilyn vaihtelut muutaman viimeisen 11-vuotisen pilkkujakson aikana.
Arvioidut Auringon aktiivusuuden vaihtelut 1400-luvulta lähtien.

Auringon pilkkuluvun pienemisen oletetaan viilentäneen Maan säätä pienen jääkauden aikana 1500-1800-luvuilla. 1600-luvulla auringonpilkkujakso luultavasti melkein hävisi ja niin sanotun Maunderin minimin aikaan Ludvig XVI:n hallitessa Ranskaa Thamesjoki ja Tanskan salmet jäätyivät ja Alppien jäätiköt kasvoivat[1]. Mutta vuoden keskilämpötila laski Englannissa vain 0,5 astetta[2]. Auringonpilkkujakso palasi taas suunnilleen 1720, mutta heikkeni jonkin verran 1795-1830[3].

Maailman jäätiköt kasvoivat tutkimusten mukaan 4000-3000 eaa ja 1350-500 eaa, sekä monessa vaiheessa vuoden 500 jaa jälkeen. Tämä kytkeytyy hiili-14:n määrän vaihteluihin[4]. Alppien jäätiköt kasvoivat vuosina 1400-1300 eaa., 1400-900 eaa., 500-300 eaa., 400 jaa - 650 jaa.[4]. Vaihtelut viittaavat voimakkaaseen 2000-2500 vuoden jaksoon, jonka päällä on lyhyempiä jaksoja, joista yksi on 200 vuoden jakso, toinen ehkä 600 v.

Sään lämpeneimisen 1900-luvun loppua kohti uskotaan osin johtuvan Auringon aktiivisuuden muutoksesta, vaikak kasvihuone-ilmiö onkin suurempi lämmittäjä[5].

Auringon aktiivisuutta mitataan auringonpilkkujen runsaudesta lasketulla Wolfen luvulla eli Zürichin auringonpilkkuluvulla. Arvellaan auringon aktiivisuuden vaikuttavan maan säähän. Kausina, jolloin on vähän auringonpilkkuja, aurinko säteilee normaalia vähemmän ja maassa on noin asteen verran viileämpää[6]. Oletetun 85-vuotisen jakson meksimeja oli 1770, 1845 ja 1940[7]. Normaalin auringonpilkkujakson pituus on noin 11 vuotta, mikä vaihtelee. Sen alla on luultavasti voimakkaampi pitkä jakso, jonka pituus on 60-100 vuotta[8].

Auringonpilkkujen pieni määrä vähentää hiili-14:n määrää 20-30% verrattuna aikaan, jolloin auringonpilkkuja on paljon[9]. Enin osa auringosta tulee sen pinnasta, fotosfääristä, jonka lämpötila on normaalisti noin 6000 K ja pilkun kohdalle noin 4200 K[10].

Auringonpilkkujen vaikutus Auringon säteilyyn on mutkikas juttu, koska Aurinko säteilee monille aeri aallonpituuksilla. Auringonpilkut toisaalta vähentävät, toisaalta lisäävät eri aallonpituuksilla Auringosta lähtevää säteilyä. Yllättäen tumma auringonpilkku säteilee enemmän kuin normaali vaalea Auringon pinta[10].

Mutta toisaalta uringonpilkkujen määrän pieneneminen lisää varsinkin lyhytaaltoista ultraviolettisäteilyä, jota viileät auringonpilkut synnyttävät vähän. Toisaalta auringonpilkkujen määrän pieneneminen vähentää Auringon kokonaissäteilyä eli aurinkovakiota. Aurinkovakion vaihtelu pilkkujakson aikana on keskimäärin 0,1%, mutta yksittäisten pilkkujen ja muiden tekijöiden aiheuttamat vaihtelut ovat suurempia, jopa 0,3%[11]. Auringonpilkkujen määrä lisää aurinkotuulta, joka ajaa Aurinkokunnan ulkopuolelta tulevaa kosmista säteilyä pois. Kun aurinkotuulen määrä kasvaa, tulee enmmän revontulia.

Tanskalaisen Hanrik Svensmarkin mukaan auringonpilkut lisäävän pilvisyyttä[12]. Svensmarkin mukaan aurinngonpilkut auringonpilkkumäärän lisääntyminen lisää kosmista säteilyä pois ajavaa aurinkotuulta. Pilvet synyvät Maassa siten, että vesihöyry tiivistyy pieniksi pilvipisaroiksi muun muassa varautuneiden hiukkasten ympärille. pilvethän ovet pieniä vesipisaroita, ei vesihöyryä. Koska kosmisen säteilyn varaamat hiukkaset synnyttävät ilmaan veden tiivistymiskeskuksia. Tällöin pilvisyys ja sateet vähenevät[13].

Muitta toisaalta havaintojen mukaan pilvisyys on lisääntynyt 50-luvulta lähtien ehkä kasvihuone-ilmiön takia. Toinen mahdollinen makanismi on, että auringonpilkkuminimin aikana UV-säteily lisääntyy jopa 10%. Lisääntynyt UV-säteily synnyttää otsonia, joka kuumentaa stratosfääriä. Tällä on vaikutus aalempana troposfäärissä puhaltaviin suihkuvirtauksiin ja pilvisyyteen.

Auringonpilkkujen vaikutus säähän perustuu erään teorian mukaan ultraviolettisäteilyn vaihteluihin. Kun auringonpilkkuja on vähän, Aurinko säteilee enemmän ultraviolettia. Ultraviolettisäteilyn vaihtelu muuttaa otsonikerrosta. Lämpiminä kausina pohjoisia leveyksiä lämmittävät lisääntyneet pohjois-eteläsuuntaiset virtaukset. Tällöin auringon aktiivisuuden vaihtelut muuttavat suursäätiloja. Mutta tämäkin teoria ei vatsaa havaintoja, koska stratosfääri on lähhmmennyt otsonikerroksne heikennyttyä nykyisessä ilmastonmuutoksessa[14].

Kun auringonpilkkuja on vähän, sää on kolea ja sateinen Suomen leveyksillä 50 leveyspiirin pohjoispuolilla.lähde? Kun auringonpilkkuja on paljon, on lämmintä. Tämän ajatuksen mukaan Suomessa oli kylmää 1960-1980 ja lämmintä 2000-2020.

Auringonpilkut liittyvät auringon magneettikenttien vaihteluun. Erityisen heikkoa auringon aktiivisuus oli noin 1640-1715. Aktiivisuus voimistui 1720-1800, mutta heikkeni merkittävästi noin 1800-1830. Auringonpilkkuja näkyi taas enemmän 1840-1870. Hieman normaalia vähemmän auringonpilkkuja oli 1880-1940. Pieni jääkausi 1550-1850 sattui suurten auringonpilkkuminimien aikaan. Suurten minimien aikana kosmine säteily on C-14 ja beryllium-mittausten mukaan pienentynyt.

Havaintojen mukaan Aurinko näyttää vaikuttavan kosmisen säteilyn määrään ja Maan ilmastoon, vaikka ilmiötä ei kyetä selittämään. On myös oletettu, että auringon säteily vaihtelisi suuremmisa, esimerkiksi noin 2300 vuoden jaskoissa.lähde?

Auringonpilkkujen määrän normaali 11-vuotinen vaihtelu ei vaikuta Auringon säteilyyn kovinkaan paljon. 11-vuotisen auringonpilkkujakson aikana aurinkovakio 1366 W/m² vaihtelee 0,1 % eli noin 1 W/m².

[muokkaa] Auringon aktiivisuus ja ilmastonmuutos

Pääartikkeli: Ilmaston lämpeneminen

Auringon aktiivisuuden on ehdotettu vaikuttaneen viimeaikaiseen ilmaston lämpenemiseen mahdollisesti pilvisyyteen liittyvien palautekytkentöjen voimistamana.[15] Auringon aktiivisuuden kasvu aiheuttaa maanpinnan lämpenemisen lisäksi stratosfäärin lämpenemistä, kun taas kasvihuoneilmiön aiheuttama lämpeneminen johtaa stratosfäärin viilenemiseen. Stratosfäärisen otsonin vähenemisellä on niin ikään viilentävä vaikutus, joskaan merkittävää otsonikerroksen ohentumista ei tapahtunut ennen 1970-luvun loppua. Alemman stratosfäärin viilenemistä on havainnoitu ainakin vuodesta 1960 lähtien.[16] Erään tutkimuksen mukaan auringon aktiivisuudessa 1980-luvun puolivälistä eteenpäin tapahtuneilla muutoksilla on voinut olla vain ilmastoa viilentävä vaikutus.[17] Muilla ilmiöillä, kuten auringon aktiivisuudella yhdistettynä tulivuorten toimintaan, on luultavasti ollut lämmittävä vaikutus esiteollisesta ajasta 1900-luvun puoliväliin asti, mutta siitä eteenpäin vaikutus on ollut viilentävä. Auringon aktiivisuus ei siten ole viimeaikaisen lämpenemisen pääasiallinen aiheuttaja. Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC arvioi, että auringon irradianssissa vuodesta 1750 eteenpäin tapahtuneiden muutosten säteilypakote on noin +0,12 W/m2, hiilidioksidin säteilypakotteen ollessa noin +1,66 W/m2.[18]

Jotkin tutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että auringon vaikutusta on saatettu aliarvioida. Kaksi tutkijaa Duke Universitystä ovat arvioineet, että 40–50 % maailmanlaajauisten pintalämpötilojen kasvusta 1900-luvulla ja noin 25–35 % vuosina 1980–2000 on johtunut auringosta.[19] Kyseistä tutkimusta on kritisoitu mm. RealClimatessa[20]. Toinen tutkimus viittaa siihen, että ilmastomalleissa kasvihuonekaasujen vaikutus suhteessa auringon säteilyyn on yliarvioitu samalla, kun vulkaanisen pölyn ja sulfaattiaerosolien viilentävä vaikutus on aliarvioitu.[21] Tutkimus kuitenkin toteaa, että vaikka ilmasto olisi arvioitua herkempi aurinkopakotteille, viimeaikainen lämpeneminen johtuu kasvihuonekaasupitoisuuksien kasvusta.

[muokkaa] Auringon aktiivisuusminimit

Auringon aktiivisuuskäyrä isotooppeina mitattuna.

Tunnetuimmat ovat

  • Oortin minimi(keskiajan lämpökaudella) 1040-1080
  • Keskiajan maksimi (keskiajan lämpökaudella) 1100-1250
  • Wolfin minimi 1280-1350
  • Spörerin minimi 1450-1550 (laajemmin 1420-1570)
  • Maunderin minimi 1645-1715 auringonpilkkumäärä 1/1000 tavallisesta, syvimmillään 1666–1700
    • 1670 0 pilkkua, 1660-1680 hyvin vähän pilkkuja, eniten kauden alussa
  • Daltonin minimi 1790-1820
  • pieni minimi noin 700[4]
  • minimi 400-300 eaa.
  • minimi 800-600 eaa.
  • minimi 1400-1300 eaa.[4]
  • minimi 3200-3100 eaa.
  • minimi 3500-3300 eaa.
  • minimi 5200-5000 eaa.

Auringon aktiivisuus oli pitkän jakson minimeissäkin melko voimakasta vuosina 5000-4800 eaa., 2700-1700, 200 eaa- 400 jaa ja 1000-1300 jaa[4].

[muokkaa] Auringon aktiivisuusjaksoja

Auringon aktiivisuusjaksoja on hahmoteltu kerrostumaista tehtyjen isotooppimuutosten, maan ilmaston muutosten ym mukaan. Beryllium-10 ja Hiili-14 ovat tutkittavia isotooppeja. Aktiivisuusjaksot vaikuttavat olevan pituudeltaan vaihtelevia eli auringon aktiivisuus vaihtelee kvasijaksollisesti.

  • 11 v: Auringonpilkkujakso 9-13 v
  • 22 v Halen jakso 8-25 v, joka on 273 kk, ja jolla on muun muassa 7, 13 ja 39 kk alajaksoja.
  • 88 v: Gleissbergin jakso (heikko, noin 80-90v tai 70-100 v).
  • 200 v: tai 190 v[22] Suessin jakso c.
  • 2300 vuotta: Hallstattin jakso (Landscheidtin jakso) (eri tutkimusten mukaan 2240-2500)

Hiili-14:n vaihteluista on mitattu jaksoja 105, 131, 232, 385, 504, 805 ja 2241 vuotta. Kun hiili-14;ää on runsaasti, on maapallolla kylmää.

Auringon aktiivisuushistoria ennen vuotta 1900, BP vuotta ennen nykyistä.

Auringon aktiivisuus vaikuttaa tiettyjen alkuainelajien, isotooppien syntyyn maassa.lähde?

[muokkaa] Lähteet

  1. ↑ Tähtitaivaan arvoituksia, Ursa, ISBN 951-9269-24-X, ISSN 0357-7937. Paino Gummerus Jyväskylä 1984, s. 219
  2. ↑ Tähtitaivaan arvoituksia, s. 220
  3. ↑ Tähtitaivaan arvoituksia, s. 218, kuva 6
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Tähtitaivaan arvoituksia, sivu 220, kuva 7
  5. ↑ http://www.oar.noaa.gov/spotlite/archive/spot_sunclimate.html, The Sun-Climate Connection (Did Sunspots Sink the Titanic?), Rodney Viereck, NOAA Space Environment Center]
  6. ↑ Artturi Similän sääkirja, sivu 77
  7. ↑ Sunspots and climate (B. Geerts and E. Linacre, 12/97)
  8. ↑ Sunspots and Temperature
  9. ↑ Leena Tähtinen, Silja Pohjalainen: Aurinko, tähden tarina. WSOY 2005, Paino WS Bookwell oy Porvoo 2005. ISBN 951-0-30083-7. s. 105
  10. ↑ 10,0 10,1 http://www-das.uwyo.edu/~geerts/cwx/notes/chap02/sunspots.html
  11. ↑ Lähin tähtemme, tutkimuskohteena Aurinko, 64
  12. ↑ Aurinko, tähden tarina, s. 104
  13. ↑ Jorma Keskitalo: Maapallon muuttuva ilmasto. Tammi 2005. ISBN 951-31-3425-3 s. 128
  14. ↑ Maapallon muuttuva ilmasto, sivu 131
  15. ↑ Nigel Marsh, Henrik Svensmark: Cosmic Rays, Clouds, and Climate. Space Science Reviews Viitattu 12.7.2007. (englanniksi)
  16. ↑ Climate Change 2001: Working Group I: The Scientific Basis (Fig. 2.12) 20.1.2001. Viitattu 12.6.2007. (englanniksi)
  17. ↑ Mike Lockwood, Claus Fröhlich: Recent oppositely directed trends in solar climate forcings and the global mean surface air temperature 25.5.2007. The Royal Society. Viitattu 12.7.2007. (englanniksi)
  18. ↑ IPCC AR4, Osa 1
  19. ↑ Nicola Scafetta, Bruce J. West: Phenomenological solar contribution to the 1900–2000 global surface warming 9.3.2006. Geophysical Research Letters. Viitattu 12.6.2007. (englanniksi)
  20. ↑ RealClimate
  21. ↑ Peter A. Stott et al.: Do Models Underestimate the Solar Contribution to Recent Climate Change? 3.12.2003. Journal of Climate. Viitattu 12.6.2007. (englanniksi)
  22. ↑ Tähtitaivaan arvoituksia, s. 219

[muokkaa] Katso myös

Haettu osoitteesta http://fi.wikipedia.org/wiki/Auringon_aktiivisuus
Henkilökohtaiset työkalut