Onze zon niet straalt niet gelijkmatig. Het bekendste voorbeeld van de stralingsvariatie, is de beroemde 11-jarige cyclus van zonnevlekken. Niemand ontkent de invloed van deze cycli op de natuurlijke variabiliteit van het klimaat, maar klimaatmodellen zijn op dit moment niet in staat om haar impact op het klimaat naar behoren te reconstrueren.

Onderzoekers uit de VS en uit Duitsland hebben nu voor het eerst met succes in detail de complexe interactie gesimuleerd tussen de straling van de zon, de atmosfeer en de oceaan. Zoals het wetenschappelijk tijdschrift Science in haar laatste uitgave verslaat zijn Gerald Meehl van het Amerikaanse Nationale Centrum voor Atmosferisch Onderzoek (NCAR) en zijn team in staat geweest om te berekenen hoe de kleine variaties in straling leiden tot een relatief belangrijke verandering in het atmosfeer-oceaan systeem.

Katja Matthes van GFZ het Duitse Onderzoekscentrum voor Geowetenschappen, en co-auteur van de studie zegt: "Rekening houdend met het volledige stralingsspectrum van de zon, verschilt de stralingsintensiteit binnen een zonnevlekken cyclus slechts 0,1 procent. Complexe wisselwerkingen in de stratosfeer en de troposfeer creëren echter meetbare veranderingen in de temperatuur van het water van de Stille Oceaan en in de neerslag".

Om een dergelijke versterking te laten plaats vinden moeten veel kleine radertjes in elkaar grijpen. Het eerste proces loopt van boven naar beneden: verhoogde zonne-straling leidt tot meer Ozon en hogere temperaturen in de stratosfeer. "Het aandeel ultraviolette straling varieert veel sterker dan de andere delen van het spectrum, namelijk vijf tot acht procent en dat zorgt voor meer Ozon vorming", vertelt Katja Matthes. Als gevolg hiervan wordt met name de tropische stratosfeer warmer, hetgeen op zijn beurt leidt tot een veranderde atmosferische circulatie. Zo worden de onderling samenhangende typische neerslagpatronen in de tropen ook gewijzigd.

Het tweede proces vindt plaats op een tegenovergestelde manier: de hogere zonneactiviteit leidt tot meer verdamping in de wolkenvrije gebieden. De toenemende hoeveelheden vocht worden met de passaatwinden naar de evenaar getransporteerd, waar ze leiden tot een sterkere neerslag, lagere watertemperatuur in de Oost-Stille Oceaan en een verminderde vorming van wolken, die op haar beurt zorgt voor meer verdamping. Katja Matthes: "Het is deze positieve terugkoppeling die het proces versterkt".

Professor Reinhard Huettl van de GFZ voegt daaraan toe: "Het onderzoek is belangrijk voor het begrijpen van de natuurlijke variabiliteit van het klimaat, die - op verschillende tijdschalen - aanzienlijk beïnvloed wordt door de zon. Om klimaatverandering beter te begrijpen en te zorgen voor meer betrouwbare toekomstige klimaat scenario's, is het zeer belangrijk om de onderliggende natuurlijke variabiliteit van het klimaat te begrijpen. Uit dit onderzoek blijkt opnieuw dat er nog veel onderzoek nodig is om het klimaat te begrijpen "

Meehl, GA, JM Arblaster, K. Matthes, F. Sassi, and H. van Loon (2009), Amplifying the Pacific climate system response to a small 11 year solar cycle forcing, Science , 325, 1114-1118.