Zurück und in die Zukunft: Notch-Delay überarbeitet, 2. Teil

Eine Botschaft für die Zukunft? Dr. David Evans Notch-Delay Theorie. 2. Teil

Dies ist der überarbeitetet und korrigierte 2. Teil eines schon einmal veröffentlichten Artikels.

Die "Kraft X" reguliert die eintreffende Wärmeenergie

Dr. David Evans ging davon aus, dass es einen Einfluss gibt, der die Solarstrahlung so verändert, dass aus der bekannten TSI- Kurve eine globale Temperaturentwicklung wird, die in den bekannten Temperatur-Graphen ersichtlich wird. Er nannte diesen Einfluss "Kraft X" (Force x) und definierte ihn so:

1. Wenn die Kraft X größer ist, wird die Erde wärmer
2. Änderungen  in der Kraft X verzögern sich wahrscheinlich um die Hälfte eines vollen solaren Zyklus  (0der 180°) nach den Änderungen der Solareinstrahlung, oder: Kraft X und TSI liegen in einem gegenläufigen Zyklus. Das ist ca. 11 Jahre, aber es variiert von 8 bis 14 Jahren.
3. Die Kraft X beeinflusst die Erdtemperatur durch Veränderung der Albedo (Reflektion der einfallenden Sonnenstrahlen durch Meer, Schnee, Eis und Wolken)
4. Die Kraft X nimmt zu wenn das Sonnenmagnetfeld stärker wird und ist am schwächsten wenn das Sonnenmagnetfeld seine Polarität ändert.
5. 
   

Der offensichtliche Kandidat für die Kraft X ist das Magnetfeld der Sonne, das für die Ablenkung der kosmischen Strahlen verantwortlich ist, so dass sie die Erde nicht so oft treffen als sie es normalerweise würden. Mehr kosmische Strahlung, die auf die Erde auftrifft erzeugt mehr mikroskopische Kondensationströpfchen, die mehr Wolken formen. Mehr Wolken reflektieren mehr Solarstrahlung zurück ins All und kühlen so die Erdoberfläche.

Wenn das Magnetfeld der Sonne stärker ist, wärmt es die Erde dadurch, dass es sie vor kühlenden Wolken schützt. Deshalb kann das Magnetfeld der Sonne die Albedo (also die Reflektionsfähigkeit der Erde) modulieren. Wenn die Solarstrahlung ihren höchsten Ausschlag hat, ist die Kraft X schwach und damit auch der Schutzschild vor der kosmischen Strahlung, wodurch mehr Wolke entstehen.

Es könnte aber auch irgendeine andere Wirkung sein, die mit den Magnetfeldschwankungen einhergeht.

Die Kraft X hat 10-20 mal mehr Einfluss auf die Erdtemperatur als die Änderungen des direkten erwärmenden Effekts der Solaren Einstrahlung (TSI). Die solare Einstrahlung hat wesentlich mehr Energie als die Kraft X, aber die Änderungen sind verhältnismäßig gering. Man betrachtete die Solare Einstrahlung sogar als konstant, bis Satelliten kleine Veränderungen fanden.

Die Kraft X beeinflusst die Albedo der Erde und damit wieviel solare Einstrahlung sofort wieder ins All reflektiert wird. Die Kraft X ist wie ein Wasserhahn, eine kleine Kraft, die den viel stärkeren Fluss der Solaren Einstrahlung in das Klimasystem der Erde reguliert. 

Wie die Wärmeenergie das Klimasystem der Erde verlässt

Die Energie verlässt das Erdsystem nur durch infrarote Abstrahlung, und das durch drei Haupt-"Kanäle". 

• Entweder durch direkte Abstrahlung der Erdoberfläche durch das "atmosphärische Fenster" in der Atmosphäre. (Gewisse Frequenzbereiche der Strahlung werden nicht durch Spuren- oder Treibhausgase beeinflusst und passieren die Atmosphäre ungehindert).
• CO2 strahlt in ca. 8 km Höhe in der Weltraum ab und bildet daher von oben gesehen eine Art strahlende Oberfläche.
• dasselbe ist mit Wasserdampf der Fall, aber in einer Höhe von ca. 11 km.

Während ein Teil der Strahlung direkt durch das atmosphärische Fenster abstrahlt, wird ein anderer Teil von den Klimagasen absorbiert, die die Wärmeabstrahlung verringern und somit zu einer Erwärmung der Erdoberfläche beitragen. Für diese Erwärmung wird ein sogenannter RATS-Faktor von 2,1 in das Klimamodell eingerechnet.

Das gesamte Modell

Für das Notch-Delay Computermodell ergeben sich insgesamt 4 Filter:

1. Die Kerbe (notch) mit dem Ausschlag ca. alle 11 Jahre, der durch die Spitzen der Solarstrahlung dargestellt wird.
2. Ein Verzug (delay) von Ebenfalls 11 Jahren, der aus dem zur Solarstrahlung entgegengesetzten Magnetfeld der Sonne resultiert.
3. Ein Niederfrequenzfilter, der ca. 3 Jahre umfasst und die Wärmespeicher-Trägheit der Erde der Erde darstellt (also die Zeit von dem Moment an, wo die Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche auftrifft und dem Zeitpunkt, an dem sie als infrarote Wärmestrahlung die Erdoberfläche wieder verlässt). 
4. Ein RATS (Radiative Amplification To Surface) Verstärker. Dieser stellt den Wert dar, um den die klima-aktiven Gase (Treibhausgase) die Erdoberfläche durch Rückstrahlung erwärmen (bzw. den Wärmeabfluss abbremsen). 

Hier die Schritte, die das Computermodell mit der eingehenden Solarstrahlung macht:

• Geteilt durch vier, um die scheibenförmige Einstrahlfläche auf die Kugelform der Erde umzuverteilen
• Der Notch and Delay Filter, der sowohl die umgedrehte Spitze (Kerbe) als auch den Zeitverzug von 11 Jahren als Albedo (Reflektion) mit einberechnet
• Der Niederfrequenz-Filter, der die Speichermasse der Erde darstellt
• Der RATS-Faktor der die Wärmebremse der Klimagase darstellt

dabei kommen letztlich ca. 15°C als Oberflächentemperatur heraus.

Das verfeinerte Modell:

Weil ein Teil der Strahlung die Erdoberfläche ohne Verzug erreicht, und ein Teil durch den Albedo-Filter geregelt wird, sieht das genaue Modell so aus:

Und hier sehen wir den Notch-Delay-Filter im Detail:

• Die goldbraune rechteckige Linie stellt einen theoretischen Eingangsimpuls von 1°C dar.
• Knapp über dem Boden sehen wir den direkten, unverzögerten Energiefluss durch die Atmosphäre in Höhe von 0,1°C. Das ist auch der Anteil der Solarstrahlung, die unsere Erde direkt erwärmt.
• die blaue Linie stellt sowohl die Spitze, den Zeitverzug und die Höhe der Albedoveränderung durch das Magnetfeld der Sonne dar.
• Zu beachten ist auch die Tatsache, dass die Albedo-Änderung durch die Magentfeldschwankungen die beobachteten Änderung in der Solarstrahlung um einen Faktor von 14 übersteigen was also wirklich zählt, sind nicht die Schwankungen in der solaren Einstrahlung, sondern die Schwankungen des Magnetfelds der Sonne.

In einem kommenden Beitrag wird das Notch-Delay Modell sowohl in der Vergangenheit getestet als auch in die nahe Zukunft projiziert. Es wird spannend.

Alle Artikel zu diesem Thema finden Sie im Original (englisch) hier:

http://sciencespeak.com/climate-nd-solar.html

HInweis: Einige Sätze und Absätze wurden der deutschen Übersetzung der Einleitung von Chris Frey entnommen, die bei EIKE zu diesem Thema erschien.

*****