In unserem Buch „Die kalte Sonne“ hatten wir beschrieben, dass das Klima signifikant von Ozeanzyklen und Sonnenaktivitätsschwankungen gesteuert wird. Das Klimaestablishment mochte dies damals gar nicht. Mittlerweile hat sich das Blatt grundlegend gewendet. Eine Vielzahl von Wissenschaftlern forscht zum Thema und publiziert nahezu im Wochentakt hierzu. Es wird zudem immer klarer, dass wohl auch die Ozeanzyklen zu einem gewissen Grad an die Sonnenaktivität gekoppelt sind. Eine hochinteressante Studie hierzu konnte man im Mai 2015 in den Environmental Research Letters finden. Ein Forscherteam um M. B. Andrews vom Hadley Centre des britischen Met Office untersuchte den Zusammenhang zwischen Nordatlantischer Oszillation (NAO) und solaren Aktivitätsschwankungen. Es ist seit längerer Zeit bekannt, dass die NAO in den positiven Bereich umschwenkt, wenn die Sonne stärker wird. Negative NAO-Werte fallen hingegen oft mit einer schwachen Sonnenaktivität zusammen. Für alle NAO-Neulinge erläutert Wikipedia:
Unter der Nordatlantischen Oszillation (NAO) versteht man in der Meteorologie die Schwankung des Druckverhältnisses zwischen dem Islandtief im Norden und dem Azorenhoch im Süden über dem Nordatlantik. Bei einem positiven NAO-Index sind sowohl Azorenhoch als auch Islandtief gut ausgebildet. Dies führt in den meisten Fällen zu einer starken Westwinddrift, die milde und feuchte Luft nach Europa führt. In Extremfällen bringt diese sogar zahlreiche Stürme mit sich. So resultierten die Winterstürme und Orkane 1999 (Anatol, Lothar, Martin) aus solch einer Lage. Bei einem negativen NAO-Index sind die Aktionszentren (Islandtief und Azorenhoch) nur schwach ausgeprägt, womit auch die Westwinddrift „einschläft“. So führen häufige Kaltlufteinbrüche aus Nordosten in Mitteleuropa immer wieder zu entsprechend kalten Wintern. Die abgeschwächte Westwinddrift verlagert sich südwärts und führt im Mittelmeerraum zu feuchterem Wetter.
Andrews und Kollegen versuchten den empirischen NAO-Sonnen-Bezug nun in einem Simulationsmodell nachzuvollziehen. In vorangegangenen Versuchen hatten die Modelle die Größenordnung des Effekts nicht in den Griff kriegen können. Diesmal jedoch hatten die Forscher mehr Glück. Sie erkannten, dass sie wohl einen zeitlichen Verzug von 3 Jahren übersehen hatten, mit dem die NAO der Sonne hinterherhinkt. Andrews und Kollegen erkennen darin einen Hinweise, dass weitere Prozesse eine Rolle spielen, außer der bisher berücksichtigten reinen atmosphärischen Aufheizung und dynamischen Folgeeffekten. Im Folgenden die Kurzfassung der Arbeit:
A simulated lagged response of the North Atlantic Oscillation to the solar cycle over the period 1960–2009
Numerous studies have suggested an impact of the 11 year solar cycle on the winter North Atlantic Oscillation (NAO), with an increased tendency for positive (negative) NAO signals to occur at maxima (minima) of the solar cycle. Climate models have successfully reproduced this solar cycle modulation of the NAO, although the magnitude of the effect is often considerably weaker than implied by observations. A leading candidate for the mechanism of solar influence is via the impact of ultraviolet radiation variability on heating rates in the tropical upper stratosphere, and consequently on the meridional temperature gradient and zonal winds. Model simulations show a zonal mean wind anomaly that migrates polewards and downwards through wave–mean flow interaction. On reaching the troposphere this produces a response similar to the winter NAO. Recent analyses of observations have shown that solar cycle–NAO link becomes clearer approximately three years after solar maximum and minimum. Previous modelling studies have been unable to reproduce a lagged response of the observed magnitude. In this study, the impact of solar cycle on the NAO is investigated using an atmosphere–ocean coupled climate model. Simulations that include climate forcings are performed over the period 1960–2009 for two solar forcing scenarios: constant solar irradiance, and time-varying solar irradiance. We show that the model produces significant NAO responses peaking several years after extrema of the solar cycle, persisting even when the solar forcing becomes neutral. This confirms suggestions of a further component to the solar influence on the NAO beyond direct atmospheric heating and its dynamical response. Analysis of simulated upper ocean temperature anomalies confirms that the North Atlantic Ocean provides the memory of the solar forcing required to produce the lagged NAO response. These results have implications for improving skill in decadal predictions of the European and North American winter climate.
Auch andere Modellierer haben die solare Steuerung der atlantischen Ozeanzyklen näher unter die Lupe genommen. Lin et al. berichteten im Juni 2014 in Climate of the Past Discussion über eine Simulation zu einer abgebremsten atlantischen Ozeanzyklik (AMOC) im Zeitraum 1915-1935. Die Autoren sehen den Anstieg der Sonnenaktivität nach 1914 als einen der Auslöser an und konnten den Effekt in ihrer Simulation abbilden. Hier der Abstract: