powerpointpresentatie

Een kosmisch broeikaseffect
Invloed van kosmische straling op
de atmosfeer van de Aarde
HiSPARC, 2008
Rob Groenland (KNMI)
Temperatuurstijging op aarde > klimaatverandering
Bron:
IPCC, 2001
De temperatuur op Aarde in de laatste 1000 jaar op het noordelijk
halfrond zoals gemeten met thermometers (rood) en afgeleid uit
boomringen, koralen, ijskernen enzovoort (blauw). Het grijze gebied
geeft de onzekerheidsmarge.
Oorzaken van temperatuurstijging/klimaatverandering
Factoren
1 menselijke activiteiten:
• uitstoot van broeikasgassen
2 natuurlijke factoren:
• vulkaanuitbarstingen
• oceaanstromingen
• terugkoppelingen
• zonneactiviteit
3 kosmische straling…
Probleemstelling
Wordt klimaatverandering niet alleen door menselijke activiteiten en
natuurlijke factoren veroorzaakt, maar ook door kosmische straling ?
We gaan uiteindelijk onderzoeken hoe kosmische straling inwerkt op
de atmosfeer en welk effect dat heeft op de temperatuur op Aarde.
Maar eerst kijken we naar de invloed van menselijke activiteiten en
natuurlijke factoren op het broeikaseffect in de atmosfeer van de
Aarde.
Oorzaken van temperatuurstijging/klimaatverandering
De menselijke invloed: het versterkte broeikaseffect
Door industrie, ontbossing, verkeer, energieverbruik in het huishouden, landbouw en veeteelt brengt de mens extra broeikasgassen
in de atmosfeer. CO2 is het belangrijkste broeikasgas. Niet alle CO2 die
wordt uitgestoten blijft in de atmosfeer. Ongeveer de helft wordt
opgenomen door de oceanen en de biosfeer. Hoe en waar precies is
nog onduidelijk. De extra CO2 die wel in de atmosfeer blijft, is
herkenbaar afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen.
Andere broeikasgassen zijn methaan (CH4), lachgas (N2O), CFK's en
ozon.
Door de toename van de concentratie van broeikasgassen wordt het
broeikaseffect in de atmosfeer van de Aarde versterkt. Dit versterkte
broeikaseffect leidt tot een warmer klimaat en meer neerslag. De
vraag is of we dat nu al kunnen waarnemen en kunnen onderscheiden
van natuurlijke klimaatveranderingen.
Het broeikaseffect
zonlicht
reflectie
absorptie
broeikasgassen
broeikasgassen zijn er
van nature!
kortgolvige
straling
langgolvige straling
(infrarood)
absorptie
uitstraling
aarde
zonder broeikasgassen: ≈ –20 °C
met broeikasgassen: ≈ +15 °C
Het versterkte broeikaseffect
zonlicht
reflectie
meer
absorptie extra broeikasgas
CO2
kortgolvige
straling
langgolvige straling
(infrarood)
absorptie
uitstraling
aarde
zonder broeikasgassen: ≈ –20 °C
met broeikasgassen: ≈ +15 °C
met extra broeikasgassen: ?
Het broeikaseffect en de temperatuur op Aarde
Vragen
1 Welk effect heeft meer reflectie van kortgolvige straling (door
bijvoorbeeld meer sneeuw en ijs en/of bewolking) op de temperatuur
aan het aardoppervlak?
2 Welk effect heeft meer absorptie van langgolvige straling in de
atmosfeer (door bijvoorbeeld meer broeikasgassen) op de temperatuur
aan het aardoppervlak?
Voor controle van de antwoorden: zie het fysisch model en het
computermodel van een Aarde met atmosfeer in Systeem Aarde.
Natuurlijke klimaatfactoren in de 20e eeuw
1 Vulkaanuitbarstingen
2 Oceaanstromingen
3 Terugkoppelingen
4 Zonneactiviteit
1 Vulkaanuitbarstingen
Grote vulkaanuitbarstingen brengen veel stof in de atmosfeer. Dit stof
reflecteert zonlicht en heeft daardoor een afkoelend effect.
Gewoonlijk verdwijnt het stof binnen een paar jaar vanzelf weer uit
de atmosfeer. Satellietwaarnemingen bevestigen dat grote vulkaanuitbarstingen een flinke invloed kunnen hebben op de warmtebalans
van de Aarde. Zo wordt de tijdelijke onderbreking van de stijging van
de wereldgemiddelde temperatuur in 1992 en 1993 toegeschreven
aan de uitbarsting van de vulkaan Pinatubo op de Filippijnen in juni
1991.
2 Oceaanstromingen
Het weer en met name de temperatuur in West-Europa is sterk
afhankelijk van de zeewatertemperatuur in het noorden van de
Atlantische Oceaan. Een relatief warme oceaan houdt de temperatuur
in de wijde omgeving op een gematigd niveau.
3 Terugkoppelingen
Positieve terugkoppeling:
• Een verstoring versterkt zichzelf: hogere temperatuur > minder
sneeuw/ijs > minder reflectie > temperatuur stijgt verder
Negatieve terugkoppeling:
• Een verstoring verzwakt zichzelf: hogere temperatuur > meer
bewolking > meer reflectie > temperatuur daalt weer
Voor meer informatie: zie het fysisch model van een Aarde met
atmosfeer in Systeem Aarde.
4 Zonneactiviteit
Zonnevlekken zijn relatief donkere vlekken op het oppervlak van de
Zon. Deze zonnevlekken hangen samen met koelere plaatsen op het
zonneoppervlak. Hun aantal is een maat voor de activiteit van de zon:
hoe meer zonnevlekken er te zien zijn, des te groter is de zonneactiviteit. Een actieve zon produceert korte explosies van energie
waarbij geladen deeltjes vrijkomen. Als die deeltjes de atmosfeer van
de Aarde binnendringen, kunnen ze poollicht veroorzaken. De kans op
poollicht is het grootst in jaren met veel zonneactiviteit.
Gemiddeld om de elf jaar verwisselen de magnetische polen van de
Zon van plaats. De laatste keer was in 2001. De magnetische polen
zullen zo blijven tot 2012, wanneer ze opnieuw van plaats verwisselen.
Deze poolverwisseling gebeurt altijd op het hoogtepunt van de
toename in het aantal zonnevlekken, elke 11 jaar. De Zon is dan in een
‘actieve’ periode.
4 Zonneactiviteit
De zonneactiviteit kenmerkt zich door een 11-jarige zonnevlekkencyclus
(als gevolg van een 22-jarige magnetische cyclus) en een langzame
variatie van ongeveer 80 jaar (de Gleissberg cyclus). Deze lange cyclus
komt tot uiting door een variatie van de lengte van de zonnevlekkencyclus (8 tot 12 jaar). Voor deze variatie van de zonnevlekkencyclus is
geen duidelijk fysisch mechanisme bekend.
Uit metingen blijkt dat de stralingsintensiteit van de zon zo'n 0,1%
varieert met de 11-jarige zonnevlekkencyclus.
Bron: NASA
Natuurlijke klimaatfactoren in de 20e eeuw
Centrale vraag:
Welke invloed heeft de zonneactiviteit op de gemiddelde temperatuur
op Aarde?
De zonneactiviteit varieert wel, maar de variatie van zo’n 0,1 % in het
door de Zon uitgestraald vermogen is te klein om de temperatuurstijging op Aarde in de laatste 100 jaar te verklaren.
Dat blijkt als we de invloed van de verschillende klimaatfactoren van
elkaar proberen te onderscheiden.
Natuurlijke klimaatfactoren in de 20e eeuw
Een schatting van het effect van drie natuurlijke klimaatfactoren op de
wereldgemiddelde temperatuur: zonneactiviteit (blauw), vulkaanuitbarstingen (groen) en El Niño (rood).
Menselijke invloed op het klimaat in de 20e eeuw
Het restsignaal (rood) dat overblijft als je de som van de drie natuurlijke
processen (zonneactiviteit, vulkaanuitbarstingen en El Niño) aftrekt van
de waarnemingen. Dit restsignaal is in overeenstemming met de
verwachte menselijke invloed door de uitstoot van broeikasgassen en
aerosolen.
Menselijke invloed op het klimaat in de 20e eeuw
Uit recent onderzoek op het KNMI blijkt dat de waargenomen
opwarming van de Aarde in de eerste helft van de 20e eeuw voor een
groot deel verklaard kan worden uit een combinatie van een afname
van vulkaanactiviteit en een toename van de zonneactiviteit – alleen
natuurlijke oorzaken dus. Ook El Niño (het relatief warme zeewater
van de Stille Oceaan) heeft een sterke invloed op de variaties in de
temperatuur van jaar tot jaar.
In de tweede helft van de 20e eeuw is de temperatuur veel sneller
opgelopen. De gemiddelde zonneactiviteit is in deze jaren echter
nauwelijks veranderd. Sinds 1960 vonden echter wel enkele enorme
vulkaanuitbarstingen plaats (met een afkoelend effect). Mede daaruit
blijkt dat menselijke activiteiten in belangrijke mate de oorzaak zijn
van de temperatuurstijging op Aarde, met name vanaf het midden van
de 20e eeuw.
Invloed van kosmische straling op de atmosfeer
Centrale vraag:
Welke invloed heeft de zonneactiviteit op de gemiddelde temperatuur
op Aarde?
De zonneactiviteit varieert wel, maar de variatie van zo’n 0,1 % in het
door de Zon uitgestraald vermogen is te klein om de temperatuurstijging op Aarde in de laatste 100 jaar te verklaren.
De invloed van de zonneactiviteit is dan ook vooral indirect. Dat blijkt
als we op zoek gaan naar een antwoord op de volgende drie deelvragen:
1 Wat is kosmische straling?
2 Welke invloed heeft de zonneactiviteit op de intensiteit van de
kosmische straling?
3 Welke invloed heeft de intensiteit van de kosmische straling op
wolkenvorming?
De bewolkingsgraad heeft invloed op de gemiddelde temperatuur op
Aarde
Kosmische straling
Deelvraag 1
Wat is kosmische straling?
Er zijn twee soorten kosmische straling te onderscheiden:
• hoogenergetische kosmische straling uit het heelal
• laagenergetische kosmische straling van de Zon
Kosmische straling uit het heelal
Kosmische straling uit het heelal bestaat uit hoogenergetische
(snelle) geladen deeltjes, voornamelijk protonen (90%), heliumkernen (9%) en elektronen (1%). Supernovae, neutronensterren en
mogelijk zwarte gaten zijn de meest waarschijnlijke bron van deze
kosmische straling.
Kosmische straling uit het heelal
De hoogenergetische kosmische
straling uit het heelal bestaat uit
onder andere de volgende
atoomkernen:
• H (ofwel p)
• He
• C, N, O
• Fe
Kosmische straling van de Zon
Ook de Zon zendt kosmische straling (zonnevlammen) uit, maar met
een veel lagere energie.
Deze kosmische straling wordt voor een groot deel afgeschermd
door het magnetisch veld van de Aarde.
Magnetische afscherming
Laagenergetische kosmische straling van
de Zon wordt voor een groot deel
afgeschermd door het magnetisch veld
van de Aarde. Dit aardmagnetisch veld is
vermoedelijk ontstaan door stroming van
magnetische mineralen en elementen in
de aardkern. De invloedszone van het
aardmagnetisch veld in de ruimte wordt
de magnetosfeer genoemd. Deze strekt
zich tot vele duizenden kilometers in de
ruimte uit, maar wordt met toenemende
afstand tot de Aarde steeds zwakker.
De laagenergetische kosmische straling van de Zon wordt de
zonnewind genoemd. Deze zonnewind bestaat uit geïoniseerde – en
dus geladen – deeltjes. In de bovenste delen van de aardatmosfeer
worden deze geladen deeltjes in het aardmagnetisch veld afgebogen
door de lorentzkracht. Dit mechanisme wordt magnetische
afscherming genoemd.
Magnetische afscherming
Voor de lagere regionen van de atmosfeer vormt de magnetosfeer een
soort schild tegen de geladen deeltjes uit de zonnewind. Doordat de
veldlijnen van het aardmagnetisch veld bij de magnetische polen loodrecht op het aardoppervlak staan, is deze afschermende werking bij de
polen minder sterk. Daardoor dringen de deeltjes uit de zonnewind in
deze gebieden wel in de hogere delen van de atmosfeer door – vooral
bij een hoge zonneactiviteit. Dit veroorzaakt geomagnetische stormen
die we terugzien als het poollicht.
Poollicht – Auroras
Zonneactiviteit en kosmische straling
Deelvraag 2
Welke invloed heeft de zonneactiviteit op de intensiteit van de
kosmische straling?
Het antwoord op deze vraag volgt uit het mechanisme van magnetische
afscherming. In dit geval gaat het echter niet om de afscherming van
kosmische straling door het aardmagnetisch veld, maar om een
afscherming door het magnetisch veld van de Zon. De invloedszone van
het magnetisch veld van de Zon wordt de heliosfeer genoemd. Deze
strekt zich uit tot ver buiten ons zonnestelsel.
Zonneactiviteit en kosmische straling
Het magnetisch veld van de Zon heeft invloed op de intensiteit van de
kosmische straling die op de atmosfeer van de Aarde invalt.
In de heliosfeer treedt magnetische afscherming op. Hoe groter de
zonneactiviteit is, des te sterker is het magnetisch veld van de Zon – en
des te beter is de afscherming tegen de hoogenergetische kosmische
straling vanuit het heelal. Dus: hoe groter de zonneactiviteit is, des te
lager is de intensiteit van de kosmische straling die op de atmosfeer van
de Aarde invalt.
Gemiddeld elke 11 jaar vertoont de zonneactiviteit een maximum. De
intensiteit van de kosmische straling zou dan een minimum moeten
vertonen. Uit metingen blijkt dat dat inderdaad het geval is.
Samenvatting
zonneactiviteit  > magnetisch veld Zon  > afscherming  >
intensiteit kosmische straling 
Zonneactiviteit en kosmische straling
CRF
SN
Correlatie tussen zonneactiviteit SN (onder) en intensiteit van de
kosmische straling CRF (boven): SN  > CRF 
Zonneactiviteit en kosmische straling
Deelvraag 3
Welke invloed heeft de intensiteit van de kosmische straling op
wolkenvorming?
Kosmische straling ioniseert lucht. De daarbij vrijkomende elektronen
maken condensatiekernen aan, met wolkenvorming als gevolg.
Vorming van lage bewolking door kosmische straling
Experiment in een wolkenkamer
• De wolkenkamer is een plastic doos gevuld met zuivere lucht en
enkele sporengassen die normaal aanwezig zijn in niet-vervuilde lucht
boven de oceaan.
• We laten ultravioletstraling (nabootsing Zon) en gamma-straling
(nabootsing kosmische straling) invallen > ionisatie van de lucht.
• We zien een snelle vorming van aerosolen: clusters van zwavelzuuren watermoleculen (H2SO4 en H2O) groter dan 3 nm. Deze clusters
dienen als condensatiekernen voor wolkendruppels.
Basisproces
De elektronen die vrijkomen bij ionisatie van de lucht door kosmische
straling werken als een katalysator. Ze versnellen de aanmaak van
stabiele clusters van zwavelzuur- en watermoleculen. Deze clusters
dienen als condensatiekernen voor wolkendruppels.
Experiment in een wolkenkamer
Boven:
tijdstip t = 0 >
start uv- en γstraling.
Blauw: vorming
van H2SO4moleculen
Zwart: vorming
van aerosolen
(clusters van
H2SO4- en H2Omoleculen groter
dan 3 nm)
Rood: fit met
correctie voor
verlies op de
wanden
Bron: Svensmark, 2007
Onder:
Lineaire relatie
tussen de ionendichtheid en
aerosolvorming
Rode ster: experimentele data
In de echte atmosfeer ontbreken de
wanden van de
wolkenkamer en
groeien de clusters
sneller uit tot condensatiekernen
Vorming van lage bewolking door kosmische straling
hoogte in
atmosfeer
6-12 km
3-6 km
0-3 km
Blauw: bewolkingsgraad
(uit satellietmetingen als
afwijking ten opzichte
van een gemiddelde)
Rood: maandelijkse
variatie in kosmische
straling (gemeten op
station Huancayo)
Correlatie tussen
kosmische straling en
lage bewolking
Bron: Svensmark, 2007
Vorming van lage bewolking door kosmische straling
Bron: Svensmark, 2007
Variatie in de intensiteit van de kosmische straling (rood) en de
bedekkingsgraad van lage bewolking (blauw) zoals bepaald uit
satellietmetingen.
Invloed van kosmische straling op de atmosfeer
Centrale vraag:
Welke invloed heeft de zonneactiviteit op de gemiddelde temperatuur
op Aarde?
Een toename van de zonneactiviteit leidt tot een afname van de
kosmische stralingsintensiteit. En dat leidt achtereenvolgens tot een
afname van het aantal condensatiekernen, de bewolkingsgraad (voor
lage bewolking) en de reflectie van kortgolvige straling (van de Zon).
De afname van deze reflectie veroorzaakt een toename van de
temperatuur op Aarde.
Het onderzoek van Svensmark (zie de vorige vier dia’s) levert een
correlatie tussen kosmische straling, condensatiekernen en lage
bewolking. De betrouwbaarheid van de satellietmetingen – met name
de infrarood-component voor wat betreft de lage bewolking – wordt
door recent onderzoek echter betwijfeld. Dit betekent dat de gevonden
correlatie nog niet definitief is, en dat meer onderzoek nodig is.
Samenvatting
zonneactiviteit  > magnetisch veld Zon  > afscherming  >
intensiteit kosmische straling  > aantal condensatiekernen  >
bewolkingsgraad  > reflectie  > temperatuur 
Kosmische straling en klimaat in het verre verleden
Als de zonneactiviteit in de laatste 100 jaar – via de afscherming van
kosmische straling en het effect daarvan op wolkenvorming – invloed
heeft gehad op de wereldgemiddelde temperatuur op Aarde, dan moet
dat in het verre verleden ook het geval zijn geweest.
Centrale vraag:
Is er een correlatie tussen de intensiteit van de kosmische straling en
de temperatuur op Aarde op een lange tijdschaal?
Voor een antwoord op deze tweede centrale vraag gaan we op zoek
naar een antwoord op de volgende twee deelvragen:
1 Hoe meten we de intensiteit van de kosmische straling in het verre
verleden?
2 Hoe meten we de temperatuur op Aarde in het verre verleden?
Het antwoord op beide deelvragen is te vinden in de productie van
radioactieve isotopen in de atmosfeer. Deze isotopen slaan jaar na jaar
neer in elkaar opeenvolgende ijslagen van Groenland en Antarctica en
in aardse sedimenten. Zo beschikken we over een klimaatarchief van
vele eeuwen.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
Deelvraag 1
Hoe meten we de intensiteit van de kosmische straling in het verre
verleden?
Bij de inslag van kosmische straling in de atmosfeer worden neutronen
en protonen uit de kernen van gasmoleculen gestoten. Een van de
mogelijke vervolgstappen is dat een vrijgekomen neutron (met hoge
energie) interactie aangaat met een stikstofkern:
14
7
N+ 01 n  146 C + 11 p
Bij deze kernreactie ontstaat de radioactieve koolstofisotoop C-14 met
een halveringstijd van 5730 jaar.
Meting van de huidige concentratie C-14 in ijs- en sedimentlagen van
bekende ouderdom levert met de bekende halveringstijd een schatting
van de oorspronkelijke concentratie C-14. En dat is een maat voor de
kosmische stralingsintensiteit destijds: hoe groter de oorspronkelijke
concentratie C-14 is, des te groter was de kosmische stralingsintensiteit op dat tijdstip in het verleden.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
De productie van C-14 over de laatste 1000 jaar (let op: de verticale as
is omgekeerd). Het ‘Maunder minimum’ verwijst naar de periode 16451715 toen er nauwelijks zonnevlekken werden waargenomen. Deze
lage zonneactiviteit betekent: minder magnetische afscherming van
kosmische straling vanuit het heelal, dus een grotere kosmische
stralingsintensiteit en dus een grotere productie van C-14.
Archief van de temperatuur op Aarde
Deelvraag 2
Hoe meten we de temperatuur op Aarde in het verre verleden?
Gegevens over het klimaat in het verleden komen uit onderzoek naar
pollen, fossiele insecten, waterstanden in meren, boomringen, koralen,
ijskernen, gletsjerlengtes en oceaansedimentkernen.
De beste en langste historische data komen uit Egypte, China en NWEuropa. De klimatoloog Lamb heeft met zijn team voor W-Europa via
archiefonderzoek een vrij gedetailleerde klimaatreconstructie gemaakt
voor de laatste 1000 jaar. Opmerkelijke klimaatontwikkelingen in die
reconstructie zijn het Middeleeuwse klimaatoptimum (1000-1200 AD)
en de Kleine IJstijd (1590-1700 AD). Het temperatuurverschil tussen
beide perioden was ongeveer 1,5 oC. Dat is erg weinig vergeleken met
een echte ijstijd (glaciaal) en een warme periode (interglaciaal), want
daartussen verschilt de temperatuur zo’n 10 oC.
Uit ijslagen van bekende ouderdom is de temperatuur te reconstrueren
door meting van de verhouding van de zuurstofisotopen O-18 en O-16:
hoe groter deze verhouding is, des te hoger was de temperatuur op dat
tijdstip in het verleden.
Archief van de temperatuur op Aarde
Het temperatuurverloop vanaf 1000 AD (40-jaar lopend gemiddelde,
afwijkingen ten opzichte van de gemiddelde temperatuur in de periode
1961-1990). De gemiddelde jaartemperatuur van het noordelijk
halfrond uit de instrumentele metingen is ook weergegeven. Het grijze
gebied geeft de onzekerheidsmarge.
De relatief lage temperatuur in de periode 1500-1800 correspondeert
met de relatief grote productie van C-14 en dus een relatief hoge
kosmische stralingsintensiteit in die periode.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
De concentratie C-14 is een maat voor de kosmische stralingsintensiteit in het verleden. Deze methode werkt echter niet op een zeer
lange tijdschaal vanwege de relatief korte halveringstijd van C-14. De
huidige concentratie C-14 in zeer oude ijs- en sedimentlagen is door
het radioactief verval van deze isotoop te klein geworden om nog
nauwkeurig te kunnen meten.
De interactie tussen kosmische straling en de aardatmosfeer levert
echter ook andere radioactieve isotopen, zoals de berylliumisotoop
Be-10 met een halveringstijd van 2,7 miljoen jaar. Ook Be-10 is terug
te vinden in ijs- en sedimentlagen en vormt daardoor met zijn lange
halveringstijd een goede indicator voor de kosmische stralingsintensiteit in het verre verleden.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
Let op:
langere tijdschaal!
Schatting van de kosmische stralingsintensiteit uit de gemeten
concentratie van Be-10 in ijskernen. Let op: beide curves van Be-10
zijn omgekeerd, zodat ze in fase corresponderen met hoge waarden
van de zonneactiviteit. GSN is het vanaf 1600 gemeten aantal
zonnevlekken als maat voor de zonneactiviteit.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
Hoe varieert de kosmische stralingsintensiteit op een nog langere tijdschaal?
Ons zonnestelsel beweegt (stippellijn) met een periode van zo’n 140
miljoen jaar door de spiraalarmen (blauw) van het Melkwegstelsel. In
die spiraalarmen produceren exploderende sterren veel kosmische
straling.
Archief van de kosmische stralingsintensiteit
Op de geologische tijdschaal van honderden miljoenen jaren zijn
correlaties gevonden tussen de kosmische stralingsintensiteit en de
temperatuur in de tropen (zie de volgende dia). Die correlaties laten
zien dat kosmische straling voor 66% het temperatuurverloop op
Aarde verklaart. De variatie in kosmische stralingsintensiteit is het
gevolg van de beweging van ons zonnestelsel door de spiraalarmen
van het Melkwegstelsel met een periode van zo’n 140 miljoen jaar. Het
passeren van een spiraalarm geeft een verhoogde kosmische
stralingsintensiteit. Deze kosmische variatie in stralingsintensiteit is
ruwweg een factor tien groter dan de variatie als gevolg van de
zonneactiviteit.
De kosmische stralingsintensiteit op deze lange tijdschaal is afgeleid
uit de samenstelling van ijzermeteorieten die op de Aarde terecht zijn
gekomen. Door blootstelling aan kosmische straling in het verleden is
hun isotopensamenstelling veranderd. Uit metingen van die isotopenverhoudingen is zowel hun ouderdom als de kosmische stralingsintensiteit in het verleden af te leiden.
Kosmische straling en klimaat in het verre verleden
Correlatie tussen
kosmische stralingsintensiteit CRF en
temperatuur T op
Aarde:
CRF  > T 
Bron: Svensmark, 2007
De kosmische stralingsintensiteit (Cosmic Ray Flux of CRF) en de
temperatuur in de laatste 500 miljoen jaar. De zwarte en blauwe CRFlijnen zijn het resultaat van onderzoek aan ijzermeteorieten en andere
studies. De rode lijn is een CRF-reconstructie op basis van de
temperatuurreconstructie, corresponderend met de rode lijn in het
onderste diagram. Het gele gebied geeft de onzekerheidsmarge.
Kosmische straling en klimaat
Samenvatting
• Er is een correlatie tussen zonneactiviteit en kosmische stralingsintensiteit (zonneactiviteit  > kosmische stralingsintensiteit ) met
magnetische afscherming door de heliosfeer als verklaring.
• Er is mogelijk een correlatie tussen kosmische stralingsintensiteit
en bewolkingsgraad (kosmische stralingsintensiteit  > bewolkingsgraad ) met de vorming van condensatiekernen door kosmische
straling als verklaring (ondersteund door experimenteel bewijs).
• De temperatuurstijging op Aarde in de laatste 100 jaar kan daardoor voor een deel het gevolg zijn van verhoogde zonneactiviteit
(zonneactiviteit  > bewolkingsgraad  > temperatuur ). Daarbij
moet wel worden opgemerkt dat de satellietmetingen van de
bewolkingsgraad nog onbetrouwbaar zijn.
• Er is een correlatie tussen kosmische stralingsintensiteit en
temperatuur op Aarde op langere tijdschalen (duizenden tot miljoenen
jaren). Daarbij moet wel worden opgemerkt dat beide grootheden
alleen indirect kunnen worden gemeten (onder andere via de
productie van radioactieve isotopen door kosmische straling), en dat
de onzekerheidsmarge daardoor groot is.