Die Sonne ändert in klimatisch relativ kurzen Zeitmaßstäben von wenigen Jahrzehnten bis Jahrhunderten ihre tatsächliche Strahlungsmenge. So gibt es aktive und weniger aktive Phasen der Sonne. Bekannte Zyklen sind der 210-jährige De Vries-Zyklus oder der typische etwa 11-jährige Schwabezyklus. Kommt es zu mehreren schwachen Schwabezyklen in Folge, so spricht man von einem Grand Solar Minimum. Dies wird für dieses Jahrhundert mit einem Tiefpunkt um 2050 erwartet. Nach dem modernen Sonnenmaximum kippt die Sonnenaktivität bereits aktuell in das neue Grand Solar Minimum für Jahrzehnte.

So verwundert es nicht, dass der aktuelle 24. Zyklus bereits das Flecken-Niveau des Dalton-Minimums der kleinen Eiszeit erreicht hat:

Sonnenminimum nimmt weiter Fahrt auf: Viele fleckenlose Tage beobachtet!

Wie bereits u.a. von 1645-1830 geschehen, waren die schwache Sonnenaktivität zusammen mit einer gestiegenen vulkanischen Aktivität Auslöser einer globalen Phase veränderten Klimas, welche insbesondere in Nordamerika und Eurasien mit sehr kalten Wintern und kühlen, nassen Sommern zu großen Problemen führte. Sinkende Erträge in der Nahrungsproduktion, verkürzte Vegetationszeiten, kühl-nasse Sommer und eisige Winter führten zu schweren Epidemien (Kleine Eiszeit).

Auch in einer neuen Studie gehen Wissenschaftler davon aus, dass ein neues Grand Solar Minimum in der Größenordnung eines Maunder-Minimums in diesem Jahrhundert zu deutlich kälteren Wintern in Europa und Nordamerika führen wird. Noch während die Studie verfasst wurde, beschleunigte sich die Sonnenschwäche so schnell, wie anhand von kosmogenen Isotopen seit 9300 Jahren nicht mehr beobachtet wurde (!). Die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem neuen Dalton-Minimum kommt, düfte somit sehr hoch sein. Zudem ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem neuen Maunder-Minimum kommt, von ehemals 8 auf nun schon 20 % gestiegen:

“The decline in solar activity has continued, to the time of writing, and is faster than any other such decline in the 9,300 years covered by the cosmogenic isotope data. If this recent rate of decline is added to the analysis, the 8% probability estimate is now raised to between 15 and 20%.”

Wie der Plot “f” aus der bereits angesprochenen neuen Studie für die Zeit von 2050 bis 2099 zeigt, werden die Winter für weite Teile Mittel- und Nordeuropas im neuen Grand Solar Minimum mindestens um 0,5 bis 0,7 Grad kälter:

Hauptgrund für die starke Abkühlung in den Wintermonaten (Dez, Jan, Feb) ist die vorausberechnete Abweichung des Bodendruckes mit einen deutlichen Druckanstieg im gesamten nordatlantischen Raum sowie in Nordeuropa (Grönland, Island, Skandinavien,…) und einen Druckabfall im südatlantischen Raum / Südeuropa:

(Quelle)

Die Folge dürfte für jeden wetter- und klimabewanderten Leser eindeutig sein: Es kommt zum Zusammenbruch winterlicher, milder Westwinde und zur Häufung polarer oder arktischer Kaltluftausbrüche mit viel Schnee und eisigen Temperaturen in Folge einer negativen NAO (High over Low-Luftdruck):

“Unter der Nordatlantischen Oszillation (NAO) versteht man in der Meteorologie die Schwankung des Druckverhältnisses zwischen dem Islandtief im Norden und dem Azorenhoch im Süden über dem Nordatlantik. Ein für die NAO geschaffener Index, der NAO-Index, gibt die unter der NAO sich verändernde Stärke der Westwinddrift an, die das Wetter in Europa beeinflusst (besonders im Winter). Er basiert heute üblicherweise auf der Differenz der standardisierten Luftdruck-Anomalien zwischen den Azoren und Island (…) Ändert sich der NAO-Index signifikant über Zeiträume von 30 Jahren und mehr, so ist auch das Klima in Europa entscheidend betroffen.

positiv

Bei einem positiven NAO-Index sind sowohl Azorenhoch als auch Islandtief gut ausgebildet. Dies führt in den meisten Fällen zu einer starken Westwinddrift, die milde und feuchte Luft nach Europa führt. In Extremfällen bringt diese sogar zahlreiche Stürme mit sich. So resultierten die Winterstürme und Orkane 1999 (Anatol, Lothar, Martin) aus solch einer Lage.

negativ

Bei einem negativen NAO-Index sind die Aktionszentren (Islandtief und Azorenhoch) nur schwach ausgeprägt, womit auch die Westwinddrift „einschläft“. So führen häufige Kaltlufteinbrüche aus Nordosten in Mitteleuropa immer wieder zu entsprechend kalten Wintern. Die abgeschwächte Westwinddrift verlagert sich südwärts und führt im Mittelmeerraum zu feuchterem Wetter.

stark negativ (Reversal oder High over Low)

Hat das Azorenhoch den Platz des Islandtiefs eingenommen, und umgekehrt, so ist der NAO-Index stark negativ. In der Fachwelt spricht man dann häufig von einer High-over-Low-Lage. Kalte, kontinentale Luft ausgehend vom asiatischen Hoch, das umgangssprachlich auch Sibirienhoch genannt wird, kann in diesem Fall bis weit nach Mitteleuropa vordringen und bringt dieser Region im wahrsten Sinne des Wortes „sibirische Kälte.”

(Quelle)

Somit zeigt das Experiment einen starken kühlenden Klimaeffekt bedingt durch eine negative NAO, vor allem…

“…in the wintertime response, resembling the North Atlantic Oscillation, with enhanced relative cooling over northern Eurasia and the eastern United States.”

“The mechanism for these changes is via a stratospheric pathway, a so-called ‘top-down’ mechanism, and involves altered heating of the stratosphere by solar ultraviolet irradiance. Anomalous temperatures in the region of the tropical stratopause give rise to changes in the subtropical stratospheric winds, in geostrophic balance with the modified equator-to-pole temperature gradient. This signal then propagates poleward and downward and is amplified by altered planetary wave activity before being communicated throughout the depth of the troposphere in the Pacific and Atlantic basins. This mechanism can also drive changes in tropical lower stratosphere temperatures, which can additionally affect the troposphere.”