太陽変動
太陽変動(たいようへんどう、太陽活動変動、太陽活動変調、英: Solar variation)は、太陽からの放射量の変化を指す。
これら変動はいくつかの周期単位が存在する。最も基礎的なものとして、11年の太陽活動周期 (黒点周期) があり、典型的な非周期的変動である。
太陽活動は、ここ最近の10年間は衛星観測から、それ以前は「間接的」な変動因子から計測されていた。気候学者たちは、何らかの太陽活動変化特に地球に影響を与える変動因子を解明することに関心を寄せており、地球の気候変化に影響する太陽活動変化を「太陽の放射強制力」と呼ぶ。
全太陽放射照度 (TSI) の変動計測は、衛星観測時代以前には、計測閾値以下の変動にとどまっていたが、現在では紫外線領域の数パーセント程度の小さな変動を捕らえている。太陽全放射は、現在 (最近の11年周期・第23期) において、約0.1パーセントまたは約1.3W/mの極大-極小変動幅を記録している。
地球大気圏の外表面で太陽放射を受け取る量の変化は、平均値1.366ワット毎平方メートル (W/m2) に比してごく僅かである。
太陽風の活発さによってさらに強化される地球磁場は、地球大気に到達する宇宙線を減少させる。
太陽活動の変化における太陽風は、ヘリオスフィアの大きさと勢力に影響するが、太陽系内に充満する太陽風粒子の量の変化には、更に広範な影響がある。
太陽コロナを発生源とする磁気フラックスは過去1世紀で倍化した。それに伴って、宇宙線フラックスは約15パーセント減少した。
太陽の総磁気フラックスは1964-1996年の間にf=1.41、1901からはf=2.3ほどの増加があった。
An example was a highly credible forecast of a dry spell in Africa during the sunspot minimum of the early 1930s. When the period turned out to be wet, a meteorologist later recalled "the subject of sunspots and weather relationships fell into dispute, especially among British meteorologists who witnessed the discomfiture of some of their most respected superiors." Even in the 1960s he said, "For a young [climate] researcher to entertain any statement of sun-weather relationships was to brand oneself a crank.
気候の太陽変動に対する反応は、GCMでは典型的に含まれない、気候モードの増幅におそらく関わっているでしょう。...このように、歴史的に長期の気候変動はおそらく、確率論的応答が周期の拡大を増幅することによるものであり、長期にわたる放射照度の変化に直接に関係するものではなく、太陽活動周期の (時間軸に対して) 増幅された周期を追いかけているようなものであるかもしれません。
さらに近年、既存の文献の調査そして検討が2006年9月ネイチャーに掲載され、太陽の輝きは地球の気候に与える影響側面は小さいもので、長期間に亘って続く太陽出力の顕著な変遷のようなものですらも軽視できるという証拠が確実なことを示した。
ロックウッドとフローリックは2007年に、産業革命以前の太陽の気候への影響と、太陽が産業革命以後の20世紀前半の気候変動の要因であったかもしれない決定的証拠を見出した。彼らは、ここ過去20年間以上に渡って、地球の気候に影響を及ぼす太陽の、地球温暖化に対して逆向きに示すことに付いて説明が必要となる、活動変調に付いて (知る限り) 全ての傾向を示した。
この見解に対して、スベンスマルクや、フリス・クリステンセンらが反応し議論となった。まず彼らは対流圏の大気温度の記録データに付いて、ロックウッドとフローリックたちが地上の気温データを用いたことに異議を唱え,2006年に気温が上昇したことと、宇宙線フラックスとの間の顕著な関連について否定的な見解を示している。加えて彼らは、ロックウッドとフローリックが提示し、彼らが用いた約10年間に亘るデータに付いて、それらが徐々に温度上昇を示していることを、指摘した。彼らの反応は、未だ専門家によって査読される専門誌に掲載出版はされていない。
日射量変動は、太陽の変化ではなく地球と太陽との距離が近づいたり、離れたりすることから生じる、または間接的に地球の存在する領域に到達する放射量の変化であるという説である (註: 地球の歳差、章動との関連。)。これらの (地球上の局部におけるもの;地球全体平均での変化はごく小さい) 太陽の日射で長期間にわたって小さくても25%の変動が発生している。近年で最も顕著な現象としては地球の自転軸の傾きが24度に達した時期、いわゆる完新世の気候最温暖期に先立つ時期おいて、極域の夏に最も太陽が近づいており (近日点)、北半球が受ける日射量が極大となっていた (ミランコビッチ・サイクル を参照のこと)。