Fontos összefüggéseket találtak a Föld éghajlata és a naptevékenység között

Napunk aktivitása 11 éves ciklus, a napfoltciklus szerint ingadozik. A folyamat során nemcsak csillagunk mágneses tere és a felszínén látható foltok száma, helyzete módosul, de energiakibocsátása is enyhén változik. Egy nemzetközi kutatócsoport most fontos összefüggést talált a Föld éghajlata és a naptevékenység között.

A National Center for Atmospheric Research (NCAR) nevű légkörkutató központ munkatársai és külföldi kollégáik több mint 100 év meteorológiai észlelései, a Nap aktivitásának adatai és számítógépes szimulációk együttese alapján vizsgálták a Nap aktivitása és bolygónk éghajlatának kapcsolatát. Eredményeiket a Nature 2009. augusztus 28-i száma közölte.

A feladat nehéz volt, de sikerült egy adott terület éghajlata és a naptevékenység között szoros kapcsolatot kimutatni. A Napból a Földre érkező energia 0,1%-a változik a közel 11 éves napfoltciklusnak megfelelően. A ciklus szoros kapcsolatban áll a Csendes-óceán trópusi térsége felszíni vizeinek jellemzőivel és a sztratoszféra ózonkoncentrációjával, ezek pedig a térség időjárási mintázatával. Utóbbi bolygónk jelentős részén befolyásolja az időjárást - a következmény tehát nem lokális.

A naptevékenység és az óceán hőmérséklete

Már évekkel ezelőtt felismerték, hogy a Nap maximális energiakibocsátása hatással van a Csendes-óceán trópusi vizeinek felszíni hőmérsékletére. Most ennél sokkal messzebbre mentek a szakemberek, a tenger felszínének és a légkör alacsony térségének a hőmérséklete, a sztratoszférikus ózon és a csapadékhullás jellemzői, valamint az óceán és a légkör általános kapcsolódási pontjai vonatkozásában.

Forrás: Nature

A Nap energiakibocsátásának változása a napfoltciklus szerint 1978. és 2006. között (Nature)

Az új számítások egyrészt igazolták az elgondolást, amely szerint a napfoltmaximum, tehát a Nap maximális energiakibocsátása idején megnövekszik a sztratoszférikus ózon által elnyelt energia mennyisége. Ettől a trópusokon erősebben felmelegszik az ózonban gazdag sztratoszféra, emellett az ózon mennyisége is emelkedik, és még több energiát nyel el. Végeredményként a jelenség erősíti a magaslégköri szeleket, utóbbi pedig több átcsatoláson keresztül elősegíti a csapadék képződését a trópusokon.

Másrészről az erősebb besugárzás a Csendes-óceán egyenlítői vidékén enyhén megemeli az óceán felszíni hőmérsékletét. Ettől több víz párolog el a tenger felszínéről, hűtve azt, illetve megnövelve a légkör vízpáratartalmát és a felhőzet mennyiségét. A csapadékot adó felhőket a passzátszelek a térség nyugati részére viszik, ahol esős időt okoznak - míg a keleti térég szárazabb marad.

Szárazság keleten, esők nyugaton

A magasból a sztratoszféra irányából, alulról pedig az óceán felől érkező hatások együttesen erősítik a passzátszeleket. Míg a trópusokon nő, a szubtrópusi térségekben csökken a felhőzet. Ekkor a Csendes-óceán kelet-trópusi térsége hűl és szárazodik, amely a La Nina jelenséghez hasonlít. Utóbbi esetében a perui partok közelében az óceán vize lehűl, míg a Csendes-óceán "túloldalán", Indonézia és a Fülöp-szigetek térségében melegszik.

A vízhőmérséklet változása együtt jár a légáramlások módosulásával - ezáltal a La Nina jelenség az egész Föld időjárására hatással van. A tengeráramlatok is változnak, és a keleti térségben a lassú áramlatok melegebb vizet szállítanak a hidegebb helyére. Földünknek az imént vázolt viselkedése a napfoltciklus maximuma után 1-2 éven keresztül figyelhető meg.

Forrás: TOPEX/Poseidon Team, CNES, JPL, NASA

A La Nina jelenség keretében feltűnt hűvös tengervíz (kékes és ibolya színnel) a TOPEX/Poseidon műhold mérései alapján 1999. január 17-én (TOPEX/Poseidon Team, CNES, JPL, NASA)

A napfoltmaximum tehát erősítheti a vele együtt előforduló La Nina, vagy gyengítheti az El Nino jelenséget. A La Nina például 1988-1989 fordulóján a napfoltciklus maximumához esett közel, amely a fentiek miatt szokatlanul enyhe és száraz telet eredményezett az Egyesült Államok délnyugati részén.

A trópusi és szubtrópusi területek emelkedő légtömegei Földünk nagy részén hatnak az éghajlatra. Ezért ha a napfoltciklust is figyelembe veszik az előrejelzéseknél, pontosabban lehet megbecsülni az eltérő térségek időjárását és többek között a mezőgazdaság várható nehézségeit.

Az El Nino és La Nina jelenségek keretében 1997. és 1999. között megfigyelt hőmérsékleti- és szélanomáliák a Csendes-óceán térségében (NASA)