Pourquoi nous ne pouvons pas blâmer le changement climatique sur l'activité solaire

Pourquoi nous ne pouvons pas blâmer le changement climatique sur l'activité solaire Le soleil par l assemblage d imagerie atmosphérique de l observatoire de la dynamique solaire de la NASA. NASA

La dernière décennie (2010-2019) a été la plus chaude jamais enregistrée et cinq des 10 premières années les plus chaudes se sont toutes produites depuis 2015, selon les rapports publiés par le Office britannique Met et la Organisation météorologique mondiale.

Le courant Crise des feux de brousse en Australie est aussi le le pire jamais enregistré, ayant émergé en raison d'une combinaison d'augmentation de la température moyenne (environ 1.5 ° C au-dessus de la moyenne à long terme) et d'une réduction des précipitations.

Mais peut-on attribuer cela à quelque chose de plus naturel que des effets anthropiques? L'activité solaire, par exemple, a déjà été lié à la température et est parfois blâmé pour le changement climatique. Mais notre nouvelle analyse montre pourquoi ce n'est pas le cas.

Le soleil est la source d'énergie dominante pour le climat de la Terre, il est donc très important de quantifier son influence sur les températures mondiales depuis l'industrialisation.

Comme toutes les étoiles, le soleil subit des variations de l'activité solaire, ce qui signifie que sa production d'énergie varie avec le temps. La surface visible du soleil (que vous ne devriez jamais regarder directement) s'appelle la photosphère. Lorsqu'il est imagé, il apparaît comme un disque blanc qui est parfois taché par l'apparition de taches solaires.

Ces taches solaires sont des régions de champs magnétiques intenses qui limitent le mouvement du gaz et le font refroidir, faisant apparaître ces zones sombres. Cependant, ces mêmes intenses les champs magnétiques se connectent les taches solaires visibles sur la photosphère avec des régions actives que nous ne pouvons pas voir. Ce sont des zones de gaz à des milliers de kilomètres au-dessus de la surface visible qui sont surchauffées à des millions de degrés. Ces régions actives émettent de la lumière très fortement rayonnement ultraviolet et rayons X.

La façon la plus ancienne et la plus simple d'approcher l'activité solaire à tout moment est de simplement compter le nombre de taches solaires visibles sur la photosphère. Plus il y a de taches solaires, plus il y a d'activité solaire, et donc une plus grande émission globale d'ultraviolets et de rayons X. Ces émissions sont largement absorbées par l'atmosphère terrestre avant d'atteindre le sol, provoquant un échauffement (bien que certaines études suggèrent que la situation est plus compliqué).

Comme notre planète, le soleil a également un champ magnétique qui s'étend vers l'extérieur. Le champ magnétique solaire définit la taille du système solaire et peut dévier le rayonnement de particules chargées entrant de l'espace, appelé rayons cosmiques. Ces rayons cosmiques ont été liés à la Chimie atmosphérique de la Terre, formation de nuages ​​d'ensemencement et tempêtes de foudre extrêmes, ce qui signifie qu'ils affectent la température et la météo.

Pourquoi nous ne pouvons pas blâmer le changement climatique sur l'activité solaire Plus grande tache solaire du cycle solaire, vue le 18 octobre 2014. NASA

Le nombre de taches solaires augmente et diminue dans le cadre d'une période d'environ 11 ans cycle d'activité solaire. Il existe de nombreuses taches solaires - et davantage d'émissions associées de rayons UV et X - au maximum solaire et peu ou même pas de taches solaires au minimum solaire.

Le champ magnétique solaire varie également en intensité avec ce cycle solaire. Elle est la plus faible au minimum solaire et la plus forte au maximum solaire. Lorsque le champ magnétique solaire est faible, davantage de rayons cosmiques peuvent atteindre l'atmosphère terrestre et affecter le climat (aussi bien que environnement de rayonnement de l'espace).

Notre cycle actuel

Certaines des premières observations scientifiques des taches solaires ont été faites par Galileo Galilei dans les années 1610. À partir des années 1700, ces observations sont devenues plus régulières. Ils constituent l'un des ensembles de données historiquement continus les plus longs de toute la science. Le premier cycle solaire observé (1755-1766) est appelé cycle solaire 1, le cycle solaire suivant 2, etc. Le plus récent est le cycle solaire 24, qui a officiellement commencé en décembre 2008 et est toujours en cours. Nous approchons rapidement du prochain minimum solaire, qui est attendu dans la prochaine année environ.

Le cycle solaire 24 est exceptionnellement faible, avec un nombre relativement faible de taches solaires, par rapport aux cycles précédents. Le dernier aussi faible était le cycle solaire 14, qui a commencé en janvier 1902.

Si l'activité solaire a joué un rôle important dans les récents changements des températures mondiales, ces températures auraient dû rester à peu près les mêmes ou même avoir diminué au cours de la dernière décennie. UNE papier de 2012 même prédit qu'il y aurait une baisse de 1.0 ° C des températures. De toute évidence, cela ne s'est pas avéré être le cas. La décennie la plus chaude jamais enregistrée a coïncidé avec le cycle solaire le plus faible depuis plus d'un siècle.

Compte tenu de cette combinaison de facteurs, il est assez difficile de défendre la position selon laquelle l'activité solaire est en effet responsable du changement climatique actuel sans bouleverser radicalement la compréhension de la physique solaire. Dans les graphiques ci-dessous, nous avons tenté de corréler le nombre de taches solaires avec les variations des températures mondiales de la surface de la mer Agence météorologique du Japon), et les températures de surface mondiales (tirées de Données GISTEMP).

Pourquoi nous ne pouvons pas blâmer le changement climatique sur l'activité solaire Graphiques montrant l'évolution de la température en fonction de l'année ou du nombre de taches solaires. Auteur fourni

Les panneaux supérieurs montrent la tendance au réchauffement et le nombre de taches solaires au fil du temps. Notre analyse ne révèle aucune corrélation significative entre l'activité solaire, basée sur le nombre de taches solaires, et les températures atmosphériques ou de surface de la mer au cours du siècle dernier. La divergence entre le nombre de taches solaires et les températures est particulièrement apparente dans le cycle solaire le plus récent.

Les panneaux inférieurs montrent des diagrammes de dispersion du nombre de taches solaires en fonction de la température, et là encore aucune relation claire n'est visible. Vous pouvez calculer mathématiquement la qualité de la corrélation en mesurant la proximité des points de données par rapport à une ligne droite. Dans un tel calcul, une valeur de 0 suggère que les données sont du bruit aléatoire et une valeur de 1 représente une corrélation parfaite. Nous avons obtenu des valeurs comprises entre 0.09 et 0.04, ce qui suggère que la variation est largement due à des facteurs autres que l'activité solaire.

Lorsque l'on regarde les températures mondiales, la valeur moyenne sert de référence et toute différence observée à partir de cela est appelée une anomalie de température. Il ressort clairement des panneaux inférieurs que l'augmentation du nombre de taches solaires a peu d'effet perceptible sur l'anomalie de la température mondiale. Si c'était le cas, nous verrions des points regroupés autour d'une ligne inclinée vers le haut à droite dans chaque tracé.

Ces observations du cycle solaire actuel rendent très difficile de défendre la position selon laquelle l'activité solaire est ultimement responsable de la tendance actuelle au réchauffement de la planète. Au lieu de cela, ils correspondent à l'argument selon lequel les influences humaines sont responsables d'une grande partie de l'augmentation récente des températures mondiales.

Bien que le soleil soit responsable des conditions climatiques globales sur Terre, il n'y a pas eu suffisamment de différence à long terme dans l'activité solaire depuis l'industrialisation pour expliquer pleinement notre tendance actuelle au réchauffement climatique.La Conversation

A propos de l'auteur

Gareth Dorrian, chercheur post-doctoral en sciences spatiales, Université de Birmingham et Ian Whittaker, chargé de cours en physique, Nottingham Trent University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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