Einfluss der Sonne auf das Erdklima

Dieser Artikel befasst sich mit den Einflüssen der Sonne auf das Erdklima und dessen Entwicklung in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart. Die Sonne hat sowohl Einfluss auf die Temperatur als auch das Wettergeschehen auf der Erde. Jedoch ist es in den vergangenen 100 Jahren im Mittel ein knappes Grad Celsius wärmer geworden. Inwiefern hat jedoch die Sonne beziehungsweise eine Veränderung dessen Aktivität etwas mit dieser Erwärmung zu tun? Zwar sind solche Temperaturschwankungen nicht ungewöhnlich, einen so rapiden Anstieg wie in den letzten 30 Jahren hat es jedoch seit 1000 Jahren nicht gegeben.

1. Einflüsse der Sonne auf das Wettergeschehen

Die Einstrahlung der Sonne ist die Haupt-Energiequelle für das Wettergeschehen auf der Erde. Jede Änderung der Sonnenaktivitäten und dadurch Schwankung des Strahlungseinflusses auf die Atmosphäre der Erde kann daher für die Klimaentwicklung von Bedeutung sein. Schwankende Sonneneinstrahlung ist einer vieler Bestandteile die sich auf da Erdklima auswirken, unter anderem, komplexen Wechselwirkungen von Wind- und Meeresströmungen sowie weitere Faktoren (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1 – Entscheidende Faktoren für das Wettergeschehen

Durch die besonders hohe Einstrahlung und den steilen Einfallswinkel (ca. 90°) der Sonne in äquatorialer Ebene steigen dort die Luftmassen durch die Erwärmung auf, durch die hohe Wasseraufnahmefähigkeit der heißen Luft bilden sich dort besonders stark Wolken und somit besonders hoher Niederschlag am Äquator, dieser ist bekannt als „Zentrifugalregen“. Dadurch entsteht der Windkreislauf der Hadley-Zelle und damit das Zusammenspiel von Antipassat und Passat (Extrembeispiel Indien – Monsun-Bildung). Als anderes Extrembeispiel betrachten wir nun die Pole der Erde. Hier erkennt man durch niedrigen Sonneneinfallswinkel beziehungsweise hohe Absorption der Sonnenstrahlen in der Atmosphäre geringe Temperatur und dadurch niedrige Wasseraufnahmefähigkeit der Luft und dadurch wenig bis gar keinen Niederschlag. An den Polen sinken die Luftmassen durch Abkühlung herab und somit wird der Kreislauf der Polar-Zelle in Gang gesetzt.
Diese Veränderungen des Wettergeschehens werden hauptsächlich ausgelöst von Temperaturänderungen.

2. Einflüsse der Sonne auf die Temperatur

Ohne die Wärmestrahlung der Sonne wäre Leben auf der Erde unter diesen Umständen nicht möglich, jedoch ist der Temperaturanstieg nicht durch Veränderung von Sonnenaktivitäten zu begründen, sondern durch den Einfluss des Menschen und die zunehmende Wirkung des Treibhauseffektes. Als Beispiel für Sonnenaktivitätsschwankungen betrachten wir die Sonnenfleckenmaxima und -minima. Sonnenflecken sind dunkle Stellen auf der sichtbaren Sonnenoberfläche, die kühler sind und daher weniger sichtbares Licht abstrahlen als der Rest der Oberfläche. Eine anormal große Anzahl dieser Sonnenflecken im 17. Jahrhundert führte zu einer Art Eiszeit in Europa (Maunder-Minimum). Momentan steigt die Anzahl dieser Sonnenflecken wieder an, dadurch sinkt die durchschnittliche Sonnenhelligkeit, die Temperatur auf der Erde würde im Normalfall sinken. Jedoch bemerkt man einen Temperaturanstieg in den letzten Jahren, was belegt, dass die Wirkung des Treibhauseffektes stärker ist und somit den Einfluss der Sonnenaktivitäten übertönt (siehe Abbildung 2).

Fassen wir den heutigen Kenntnisstand zusammen. Über längere Zeiträume hinweg deuten die Daten auf einen Einfluss der Sonne auf das Klimageschehen hin, auch wenn dessen genaues Ausmaß und die Wirkungsmechanismen selbst noch unklar sind. Bei der globalen Erwärmung der vergangenen 100 Jahre wird ebenfalls ein gewisser
Beitrag der Sonne nahegelegt, allerdings hat spätestens seit etwa 1980
der verstärkte Treibhauseffekt durch die Zunahme von Kohlendioxid in der Atmosphäre die Überhand gewonnen.

Quelle beider Abbildungen: https://www.mps.mpg.de/442697/19Der-Einfluss-der-Sonne-auf-das-Erdklima.pdf

P-Seminar Gymnasium Waldkraiburg