Nors tuo, kad klimatas keičiasi, abejoja retas, tačiau kartas nuo karto kas nors „autoritetingai“ pareiškia, jog jis žinantis, kad žmogus klimato neveikia, o didžiausią įtaką daro Saulė ir jos skleidžiamos energijos svyravimai. Ir, kad tuoj tuoj Saulė pradės šviesti silpniau ir baigsis ta visa nesąmonė. Beveik niekad nėra nurodomas tokių žinių šaltinis.
Šiame mažyčiame straipsnelyje norėčiau aptarti šį klausimą. Be Saulės aktyvumo neretai dar būna minimas ir kosminis spinduliavimas. Taigi pradėkime nuo sąvokų.
Saulės konstanta – tai Saulės spinduliuotės intensyvumas ties viršutine atmosferos riba. Ji parodo, kiek energijos mes gauname iš Saulės. Teoriškai Saulės konstanta buvo bandoma nustatyti dar XIX amžiuje, tačiau tikslūs duomenys gauti tik prasidėjus palydovinių matavimų erai. Pakankamai sunku atsakyti koks yra tikslus Saulės konstantos, kuri matuojama W/m², reikšmė. Ankščiau buvo 1366 W/m², dabar 1361 W/m². Ji priklauso nuo dviejų veiksnių. Visų pirma tai atstumas tarp Žemės ir Saulės, antra – tai Saulės aktyvumas.
Kaip žinia Žemė aplink Saulė skrieja kiek ištįsusia orbita ir minimalus atstumas tarp šių dviejų kosminių kūnų (perihelis) būna sausio pradžioje (2021 metais – sausio 2 dieną), o maksimalus – liepą (afelis; 2021 metais – liepos 6 dieną). Nuotolio nuo Saulės skirtumas nėra didelis – kiek daugiau nei 3 %. Atitinkamai svyruoja ir Žemės gaunamos energijos kiekis (sausį didžiausias, o liepą mažiausias). Apačioje pateiktas paveikslas sudarytas pagal NASA SORCE eksperimento 2018 metų duomenis.
Saulės aktyvumas irgi kinta, todėl SORCE eksperimento metais (2003-2020) Saulės konstanta (perskaičiuota vidutiniam atstumui tarp žemės ir Saulės) kito taip, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje.
Saulės aktyvumas – tai Saulės atmosferoje pastebimų periodiškai kintančių reiškinių visuma. Periodiškumas (laikotarpis nuo vieno Saulės aktyvumo minimumo iki kito) yra apytiksliai 11 metų trukmės, nors pilnas ciklas susijęs su Saulės magnetinio lauko persitvarkymais yra 22 metai. Kiekvieno 11 metų ciklo maksimumo metais Žemę pasiekia apie 0,1% energijos daugiau nei minimumo (nors tai priklauso nuo ir ciklo amplitudės). Lengviausiai pastebimas Saulės aktyvumo pasireiškimas yra Saulės dėmės, kurios fiksuojamos nuo XVII amžiaus. Kuo daugiau dėmių, tuo daugiau energijos Saulė išspinduliuoja. Dėmių skaičiaus kaita pagal Belgijos karališkosios observatorijos duomenis atrodo taip:
Nuo 1957 metų maksimumo Saulės aktyvumas mažėja (eliminavus 11 metų ciklus). 2019 ir 2020 metų sandūroje metais buvo užfiksuotas eilinis Saulės aktyvumo 11 metų ciklo minimumas, todėl artimiausiais metais energijos iš Saulės turėtume gauti daugiau.
Kosminiai spinduliai – yra didelės energijos atomo branduoliai, kurie erdvėje juda beveik šviesos greičiu. Jų srautas mus pasiekia nuo Saulės, iš mūsų bei tolimesnių galaktikų. Kai kurių mokslininkų nuomone egzistuoja ryšys tarp galaktinių kosminių spindulių (GKS) bei apatinio debesuotumo prie žemės paviršiaus.
Didėjant GKS srautui, žemų debesų kiekis didėja. Tokiu būdu, kuo daugiau GKS, tuo daugiau Saulės energijos atspindi debesų viršus ir mažiau pasiekia žemės paviršių. Pastarųjų metų tyrimai nepatvirtina to ryšio, kuris buvo užfiksuotas XX amžiaus pabaigoje, bet ir nepaneigia. Manoma, kad poveikis yra labai silpnas (jei jis toks yra).
Dar svarbu paminėti, kad kai Saulės aktyvumas didelis, Saulės vėjas (iš Saulės sklindančių dalelių srautas) silpnina į Žemės atmosferą patenkančių GKS srautą. Todėl Saulės aktyvumo ir GKS srauto svyravimai yra priešingo ženklo. Apačioje paveiksle pateikti Suomijoje atliekamų matavimų duomenys.
Kaip tai gali paveikti klimatą?
Elementari koreliacinė analizė rodo, kad egzistuoja labai stiprus teigiamas ryšys tarp Saulės konstantos ir Saulės aktyvumo, kiek silpnesnis neigiamas tarp Saulės aktyvumo ir GKS. Dar silpnesnis (bet statistiškai patikimas) ryšys tarp GKS ir Saulės konstantos, tačiau jis yra nulemtas to, jog Saulės aktyvumas veikia abu rodiklius.
Nepaisant to, jog Saulės energijos kiekis pasiekiantis Žemę mažėja, nuo aštuntojo XX amžiaus dešimtmečio globali oro temperatūra prie žemės paviršiaus paaugo daugiau nei 0,8 °C. Tuo tarpu stratosfera vėsta. Būtina paminėti, jog to priežastis nėra susijusi vien tik su Saulės aktyvumu, bet ir su ozono kiekio pokyčiais.
Tai parodo, jog dabartiniams globalios paviršiaus temperatūros pokyčiams šiltnamio efektas daro daug didesnę įtaką nei kad Saulė. Jei Saulės energijos prietakos pokyčiai būtų svarbus veiksnys, tai šiltų visa atmosfera. Tuo tarpu šiltnamio dujos sulaiko Žemės spinduliuojamą energiją prie žemės paviršiaus ir čia temperatūra kyla, o aukštesni atmosferos sluoksniai vėsta.
Saulės aktyvumo didėjimas 1880-1980 metais galėjo lemti apie 0,1 °C temperatūros padidėjimą. Tuo tarpu bent jau per pastaruosius kelis dešimtmečius Saulė neprisidėjo prie esamų klimato pokyčių, o kaip tik – juos pristabdo (žr. NASA paveikslą apačioje). Todėl Saulės aktyvumui pradėjus augti (kalba eina apie ilgesnius nei 11 metų ciklus) mes galime tikėtis dar spartesnės globalios oro temperatūros kilimo.
O kaipgi su Galaktiniais kosminiais spinduliais. Nuo septintojo XX amžiaus dešimtmečio GKS srautas auga (didele dalimi dėl to, jog mažėja Saulės aktyvumas). Todėl didėjant apatinio aukšto debesų kiekiui, oro temperatūra prie žemės paviršiaus turėtų mažėti, o ne augti kaip yra dabar.
Taigi galima daryti išvadą, jog pastarųjų dešimtmečių globalios oro temperatūros pokyčiai nėra nulemti Saulės spindėjimo pasikeitimų.