David Archibald

Wir sind weit im Solar Cycle 24/25, aber 24 ist vielleicht noch nicht beendet. Ein Solarkreislauf ist erst dann beendet, wenn die heliosphärische Strombahn abgeflacht ist. Und das könnte erst im März 2021 der Fall sein. Die Amplitude des Sonnenzyklus spielt in Bezug auf das Klima eine Rolle, und die Amplitude des Sonnenzyklus 25, die sich aus den prognostizierten Trends der letzten drei Zyklen ergibt, wird im Jahr 2027 etwa 80 betragen.

Abbildung 1: F10.7 flux 2014 bis 2019

Der F10.7 Flux ist seit einigen Jahren flach. Interessant ist, dass am 21. Oktober ein Tiefstwert von 63,4 aufgenommen wurde, was ein Tief für den instrumentalen Rekord sein könnte. Seitdem befindet sich die F10.7 in einem engen Bereich von 68 bis 70.

Abbildung 2: Heliosphärische Strömung Neigungswinkel 1976 bis 2019

Der Sonnenzyklus ist erst dann beendet, wenn sich der Neigungswinkel der heliosphärischen Strombahn abgeflacht hat und wie bei der Carrington-Rotation 2224 der Neigungswinkel noch einige Grad von der Abflachung entfernt war. Wenn das Datum der Abflachung durch die Neigung des Rückgangs vom Zyklusgipfel aus begrenzt ist, dann ist das späteste Datum für die Abflachung der März 2021.

Abbildung 3: Ap-Index 1980 - 2019

Diese Abbildung zeigt den Bruch des Ap-Indexes im Jahr 2006 am Ende der Modernen Warmperiode zur Neuen Kalten Periode. Sie zeigt auch die Beziehung zwischen dem Monat der Abflachung der heliosphärischen Strombahn (rote Pfeile) und dem Monat des Minimums, wie es durch die geringe Sonnenfleckenaktivität (grüne Pfeile) bestimmt wird, die weitaus subjektiver ist.

Abbildung 4: Ausgerichteter heliosphärischer Stromschicht-Neigungswinkel nach Monat des Minimums

Der Solarzyklus 23 war über einen längeren Zeitraum stärker, während der Solarzyklus 24 weitgehend dem Zyklus 21 und 22 folgt, was auf ein baldiges Ende hindeutet.

Sonnenfleckenfläche und F10.7-Fluss 1985 - 2019

Diese Zahl ist enthalten, um zu zeigen, dass die Sonnenaktivität, gemessen mit dem Fluss F10.7, direkt proportional zur Summe der Sonnenfleckenflächen der nördlichen und südlichen Sonnenhalbkugel ist. Die Sonnenfleckenzahl ist proportional zum F10.7-Fluss, ist aber ein weniger genaues Maß.

Abbildung 6: Sonnenfleckenfläche nach Sonnenhemisphäre 1985 bis 2019

In dieser Abbildung sind die hemisphärischen Sonnenfleckenbereiche einzeln statt kumulativ aufgetragen. Es ist leicht zu erkennen, dass jede Hemisphäre von einem eigenen Aktivitätstrend angetrieben wurde - die Spitzen beider Zyklen liegen alle in einer Linie. Was die Frage aufwirft, was passiert, wenn diese Aktivitätstrends anhalten? Im Sonnenzyklus 24 war der Höhepunkt der Aktivität auf der Nordhalbkugel drei Jahre vor dem auf der Südhalbkugel. Wenn sich dies im Sonnenzyklus 25 mit der Amplitude jeder Hemisphäre, die durch die blauen Trendlinien begrenzt ist, wiederholt, dann würde die Nordhalbkugel im Jahr 2024 mit einer Amplitude von 200 Millionstel der Fläche der Sonnenhemisphäre und die Südhalbkugel im Jahr 2027 mit einer Amplitude von 600 Millionstel der Fläche der Sonnenhemisphäre ihren Höhepunkt erreichen. Für den gesamten Sonnenzyklus würde die Spitzenamplitude im Jahr 2027 mit einer geglätteten Sonnenfleckenzahl von 80 liegen, ein Drittel weniger als beim Sonnenzyklus 24.

Abbildung 7: Sonnenfleckenfläche nach Hemisphäre 1874 bis 1924

Diese Zahl ist enthalten, um zu zeigen, dass die Trends der hemisphärischen Sonnenfleckenaktivität für fast vier Sonnenzyklen anhalten können, wie die südliche Sonnenhemisphäre (rote Linie) aus dem späten 19.

Abbildung 8: Oulu-Neutronenzahl 1964 bis 2019

Dies ist der Hauptteil der Stelle, an der der Gummi auf die Straße trifft, was den Einfluss der Sonnenaktivität auf das Klima betrifft. Eine schwächere Sonnenaktivität, wie sie für den Sonnenzyklus 25 vorhergesagt wird, bedeutet, dass mehr galaktische kosmische Strahlung in die inneren Planeten des Sonnensystems gelangt, anstatt durch den vom Sonnenwind getragenen Magnetfluss der Sonne weggedrückt zu werden. Der Neutronenschauer in der unteren Atmosphäre nimmt zu und bietet mehr Nukleationsstellen für Wolkentröpfchen. Die erhöhte Wolkendecke reflektiert mehr Sonnenlicht und die Erde kühlt ab. Der Höhepunkt des Neutronenflusses könnte erst 2022 erreicht werden.

Abbildung 9: North Dakota 3. Dezember 2019

Die wirtschaftlichen Folgen einer sich abkühlenden Erde sind in dieser Abbildung eines Teils eines Satellitenfotos eines ländlichen Gebietes von North Dakota vom 3. Dezember 2019 dargestellt. Weiß ist Schnee und die braunen Rechtecke sind nicht geernteter Mais. Mit den Worten der NASA:

"Ein nasser Herbst, kombiniert mit Maispflanzen, die zu viel Feuchtigkeit enthielten, veranlasste die Hungernden, den Mais in diesem Jahr auf den Feldern zu lassen. Schnee auf den Maisvorräten kann die Erntemaschinen verstopfen. Aber die größere Sorge ist der Feuchtigkeitsgehalt. Es ist ökonomisch sinnvoller für einen Bauern zu warten und den Mais auf den Stängeln trocknen zu lassen - er erntet ihn im Februar oder Anfang März - als ihn jetzt zu ernten und in Lagern trocknen zu müssen".