Nye resultater støtter omstridt klimateori

Professor ved DTU Space Henrik Svensmarks elskede og forhadte ’solteori’ har været igennem meget, siden den blev fremlagt for første gang i 1996.

Teorien, der peger på en kobling mellem kosmisk stråling, dannelse af skyer, og klimaet på Jorden, har gennem tiden fået drøje hug fra teoriens modstandere.

Blandt andet pillede britiske forskere teorien fra hinanden tilbage i 2008. Deres resultater viste, at der over de seneste 20 år ikke havde været den sammenhæng mellem kosmisk stråling og skyer, som teorien beskriver.

Henrik Svensmark mente dog ikke, at de engelske forskere havde forstået hans teori korrekt.

En afgørende detalje i modargumentationen mod Henrik Svensmarks teori, omhandler den umulige dannelse af skyer fra små næsten ubetydelige partikler.

Denne detalje i modargumentationen har Henriks Svensmarks netop modbevist i sit laboratorium på Danmarks Tekniske Universitet.

De nye resultater blev præsenteret for nyligt i det videnskabelige magasin Physics Letters A.

Sådan er solteorien

Inden vi tager fat på detaljerne i det nye studie, er det nok på sin plads lige at forklare, hvad det hele drejer sig om:

I det store hele går solteorien ud på, at variationer i Solens aktivitet medfører variationer i mængden af kosmiske stråler, som påvirker dannelsen af Jordens lavtliggende skyer, der reflekterer varmen fra Solen ud i verdensrummet igen.

Altså: Når solen er ekstra aktiv, bliver der dannet færre skyer på Jorden, hvilket gør, at klimaet bliver varmere.

Du kan læse mere om teorien i artiklerne Klima: Eksperiment i CERN understøtter Svensmarks teorier, Svensmark underbygger sin kontroversielle klimateori, Det kosmiske fingeraftryk og Kosmisk stråling sætter gang i skydannelse.

På den måde stiller solteorien spørgsmålstegn ved, om klimaforandringerne hovedsageligt skyldes stigningen i CO2, eller om solens aktivitetscyklus kan have lige så stor indvirkning.

Det er ikke så underligt, at teorien har mødt stor modstand fra mange klimaforskere, men Henrik Svensmark er sikker i sin sag:

»Det bliver mere og mere konsistent, at Solens kosmiske stråler har en indflydelse på klimaet. Over de seneste 100 år har Solen måske været årsag til 50 procent af opvarmningen af klimaet. Solens aktivitet påvirker klimaet, og vores teori giver en mulig forklaring på, hvordan den gør det,« fortæller han.

De britiske forskere, der i 2008 efterprøvede Henrik Svensmark teori, kunne dog ikke finde den sammenhæng, som den danske forsker fortæller findes.

»Vi prøvede at bekræfte Svensmarks teori, men det kunne vi ikke. Så vidt vi kan se, har han ingen grund til at betvivle FN´s klimapanel. Klimapanelet har ret, så vi bør fortsætte med at reducere kulstofudledningen,« sagde en af studiets forskere, professor Terry Sloan fra Lancaster University, til BBC.

Stærkt modargument sender teori til tælling

De seneste angreb fra teoriens modstandere har været ved at lægge solteorien i graven.

Flere computermodeller har blandt andet vist, at kosmiske stråler ikke kan få partikler til at klumpe nok sammen til, at de kan blive udgangspunkter for dannelsen af nye skyer.

Årsagen er, at de små partikler, kaldet aerosoler, som ifølge solteorien dannes af kosmisk stråling, vokser for langsomt til, at de kan blive til de såkaldte sky-kondensations-kerner, som skyer dannes ud fra.

Det viste computermodellerne i hvert fald.

Den langsomme vækst gør, at selvom solteorien forudsiger, at kosmiske stråler vil danne ekstra aerosoler i atmosfæren, vil ekstra kosmisk stråling ikke give flere sky-kondensations-kerner og dermed heller ikke flere skyer.

Uden nye skyer er der intet grundlag for, at solteorien kan være korrekt.

Computermodeller tog fejl

Men hvad computermodellerne ikke kunne vise i tal og tabeller, har Henrik Svensmark nu selv bevist i laboratoriet.

Henrik Svensmarks nye forsøg viser nemlig, at kosmiske stråler ikke bare danner flere aerosoler. De kosmiske stråler hjælper også aerosolerne med at udvikle sig til større partikler, som vanddamp kan kondensere på og danne skyer.

Dermed viser forsøget, at kosmisk stråling både danner ekstra aerosoler, ekstra sky-kondensations-kerner og sandsynligvis også flere skyer. Præcis, hvad solteorien forudsiger.

»Modargumentet fra kritikerne har været, at det ikke gav flere sky-kondensations-kerner at få flere aerosoler i atmosfæren. Det har været en stopklods for hele vores teori. Men vores nyeste resultater viser, at den stopklods slet ikke har eksisteret. Selvom forskellige computermodeller viser, at det ikke kan lade sig gøre, at kosmisk stråling kan danne flere sky-kondensationskerner, så gør de det alligevel i laboratoriet. Computermodellerne har altså taget fejl,« fortæller Henrik Svensmark.

Teori bevist i klimakammer

De teoriunderstøttende forsøg blev lavet i et otte kvadratmeter reaktionskammer, der efterligner de forhold, som findes i den del af atmosfæren, hvor de lavtliggende skyer dannes. Det gælder blandt andet temperatur- og trykforhold.

Her lavede Henrik Svensmark og kollegerne Martin Enghoff og Jens Olaf Pepke Pedersen forsøg med aerosoler i kammeret.

Der er mange brikker, der begynder at falde på plads, og teorien om kosmisk strålings indflydelse på klimaet ser bedre og bedre ud

Henrik Svensmark

I det første forsøg kiggede forskerne på dannelsen af sky-kondensations-kerner i kammeret, når kammeret blev fyldt med aerosoler og de molekyler (hovedsageligt svovlsyre), som aerosolerne skal bruge til at vokse med.

Forsøget viste, at computermodellerne, der modsagde solteorien, til dels havde ret – kosmisk stråling kan meget vel danne flere aerosoler, men selvom der er flere aerosoler til stede i atmosfæren, giver det ikke automatisk flere sky-kondensations-kerner.

»Når der er flere aerosoler, vokser de langsommere, og dermed er der større sandsynlighed for, at de går tabt,« forklarer Henrik Svensmark.

Andet forsøg beviste teori

I det andet forsøg undersøgte Henrik Svensmarks gruppe, hvad der ville ske med aerosolerne, hvis forskerne imiterede Solens kosmiske stråler i klimakammeret.

Derfor ioniserede de gassen i kammeret, hvilket vil sige, at de bragte molekylerne på ionform, og observerede dannelsen af sky-kondensations-kerner.

Forsøget viste, at når klimakammeret var fyldt med ionisereret gas/kosmisk stråling, voksede alle aerosolerne og blev til partikler, som vanddamp kunne kondensere på.

»I det forsøg gav 20 procent ekstra aerosoler i klimakammeret 20 procent ekstra sky-kondensations-kerner. Den ioniserede gas, der efterligner den kosmiske stråling, gør altså, at aerosolerne har nemmere tilgang til det materiale, de skal vokse af. Det er en antydning af, at der foregår en anden proces i atmosfæren, end den som computermodellerne beskriver,« siger Henrik Svensmark.

Teori overlever endnu

De nye resultater er endnu et argument for, at solteorien skal tages med i betragtning, når forskere prøver at forudsige fremtidens klima.

Henrik Svensmark gør i hvert fald sit for at overbevise omverden om sin teoris betydning.

»Først viste vi, at kosmisk stråling kan danne aerosoler. Nu har vi så vist, at kosmisk stråling hjælper aerosolerne med at blive til sky-kondensations-kerner. Måske vil nogle indvende, at man ikke kan sammenligne et forsøg i en kælder under DTU med den faktiske atmosfære, men der er allerede flere observationelle studier, der viser en effekt på skyerne, når den kosmiske stråling ændrer sig.«

»Der er mange brikker, der begynder at falde på plads, og teorien om kosmisk strålings indflydelse på klimaet ser bedre og bedre ud,« fortæller Henrik Svensmark.

Forsker i meteorologi er uenig

Eigil Kaas er professor i meteorologi og klimadynamik ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet. Han har tidligere været ude med kritiske kommentarer omkring Henrik Svensmarks vurdering af indflydelsen af kosmisk stråling på klimaet.

Det nye studie får ikke Eigil Kaas til at skifte holdning på det punkt.

Han synes, at studiet er spændende og besvarer et meget stort spørgsmål i forhold til, hvordan aerosoler kan vokse sig store nok til at vanddamp kan kondensere på dem, hvilket er en meget vigtig brik i forhold til at få bevist Henrik Svensmarks teori. Når det så er sagt, så ændrer det nye studie ikke på hans vurdering af kosmisk strålings indflydelse på klimaet.

»Her er jeg uenig med Henrik Svensmark. Hvis kosmisk stråling skulle kunne forklare en stigning i temperaturen over de seneste 50 år, skulle der også have været et fald i kosmisk stråling, og det har vi ikke set. Det kan godt være, at kosmisk stråling har en betydning for klimaet, og at solteorien er korrekt, men indflydelsen er ikke nævneværdig i forhold til indflydelsen fra CO2,« kommenterer Eigil Kaas på det nye studie.