Auringon vaikutus ilmastonmuutokseen • 1.1.2005
Auringon säteilyn osuus on otettu voimakkaasti esille keskusteluissa ilmastonmuutoksen syistä. Jotkut vähättelevät ihmisen toiminnan osuutta ja ovat sitä mieltä, että vain aurinko tai kosminen säteily vaikuttavat ilmastonmuutokseen.
Auringon vaikutusta säähän ja ilmastoon on tutkittu aina 1800-luvulta lähtien, jolloin auringonpilkkujen esiintymisen 11-vuotinen jakso keksittiin. Aiheesta on tehty tuhansia tutkimuksia. Myös Ilmatieteen laitoksella on tehty alan tutkimusta jo 1970-luvulta lähtien.
Auringonpilkkujen vaikutus
Auringonpilkkujen tiliin on laitettu mitä moninaisin joukko ilmastotilastoissa havaituista muutoksista. Ongelmana näissä tutkimuksissa on ollut se, että riippuvuussuhde auringonpilkkujen vaihtelun ja jonkin ilmastotekijän, kuten lämpötilan pitkällä ajalla, muutoksen välillä häviää aikaa myöten. Tämä johtuu siitä, että todellista fysikaalista syy-seuraussuhdetta ei ole ollut.
Tilastollisilla tutkimuksilla on ollut vaikea sitovasti osoittaa auringonpilkkujakson vaikutusta maapallon ilmastossa. Olennaisesti enemmän tarkkuutta on saatu auringon maapalloa lämmittävän säteilyn satelliittimittauksista, joita on tehty jatkuvasti 1970-luvulta lähtien.
Tulokset osoittavat, että aurinko säteilee lämpimämmin silloin, kun pilkkuja on eniten. Ero vähäpilkkuiseen kauteen on kuitenkin varsin pieni. Sen vaikutus maapallon keskilämpötilaan on alle 0,1 astetta, joten viime vuosikymmenien maapallon laajuinen lämpötilan nousu, joka on noin 0,4 astetta, ei selity auringon säteilymuutoksilla.
Auringon säteilytoiminnan merkitys
Auringon säteilytoiminnassa on havaittu myös 100–200 vuoden mittaisia heilahteluja, jotka näkyvät maapallolla muun muassa revontulien määrän vaihteluina. Näiden hitaiden muutosten vaikutuksen maapallon lämpötilaan on arvioitu olevan auringonpilkkujen vaihteluiden vaikutusta suurempi. Tutkijat ovat arvioineet, että esiteollisella ajalla eli ennen vuotta 1850 lämpötilavaihteluista 20–50 prosenttia on selitettävissä auringon säteilymuutoksilla.
Nykyaikaa lähestyttäessä auringon osuus lämpötilan kasvussa on käynyt yhä pienemmäksi lisääntyneiden kasvihuonekaasupäästöjen rinnalla. Auringon säteilymuutosten vaikutus on huomioitu myös Hallitustenvälisen ilmastopaneelin (IPCC) ilmastonmuutosraporteissa.
Kosminen säteily
Tanskan ilmatieteen laitoksen tutkija E. Friis-Christensen työtovereineen esitti 1990-luvun alussa hypoteesin siitä, että maailmankaikkeudesta maapallolle tunkeutuva kosminen säteily vaikuttaisi ilmakehän lämpötilaan.
Ajatusmallin mukaan kosminen säteily synnyttää ilmakehään ionisaatiota, joka lisää pilvisyyttä ja vaikuttaa siten maapallon lämpötilaan.
Auringon hiukkassäteily säätelee maapallon saamaa kosmisen säteilyn määrää siten, että runsaspilkkuisina aikoina kosminen säteily on vähäisintä, jolloin pilvien määrä vähenee ja lämpötila keskimäärin nousee.
Alun perin tämä hypoteesi esitettiin jo 1950-luvulla. 1970-luvulla amerikkalaiset tutkijat Roberts ja Olson herättivät ajatuksen uudelleen henkiin. Heidän mukaan matalapainesysteemien vahvistuminen riippui auringon aktiivisuudesta ja sen vaikutuksesta pilvisyyteen. Tulos herätti aikanaan melkoista huomiota. Kiinnostus aiheeseen kuitenkin loppui, kun havaintoja saatiin useamman auringonpilkkujakson ajalta. Havainnot osoittivat, ettei auringon toiminnan ja matalapaineiden voimakkuuden välillä ole mitään pysyvää riippuvuutta.
Sama on tapahtumassa tanskalaistutkijoiden pilvihavainnoille. Tilastollinen riippuvuussuhde kosmisen säteilyn ja maapallon pilvisyyden välillä on heikentynyt ja kyseiset tutkijat ovat itsekin sitä mieltä, ettei kosminen säteily voi olla yksin selittäjänä viime vuosikymmenten nopeassa lämpiämisessä, vaan mukaan on tullut erityisesti ihmisen oma toiminta kasvihuonekaasupäästöjen kautta.
Lisäksi havaitut pilvisyyden vaihtelut voidaan selittää ilman mitään kosmisia tekijöitä. Pilvihypoteesi on ollut kokeellisesti testaamaton olettamus kohta 50 vuotta, eikä siitä ole vaihtoehtoiseksi selittäjäksi ilmastomallien ennusteille.
Nykyisen ilmastonmuutoksen ainoaksi syyksi ei voida laittaa auringon säteilymuutoksia, vaikka niillä on oma osuutensa maapallon keskilämpötilan muutoksissa. Kysymys siitä, mikä osuus lämpötilan kasvussa on ihmisen aiheuttamaa kasvihuoneilmiön voimistumista ja mikä luonnollista vaihtelua, on vielä lopullisesti selvittämättä, mutta pelkillä luonnollisilla tekijöillä ei havaittua kasvua enää voi selittää.