٢.٤ التأثير الإشعاعي الناتج عن النشاط الشمسي والثورات البركانية

تغطي المراقبة المستمرة لإجمالي الإشعاع الشمسي الأعوام الـ ٢٨ الماضية. تظهر البيانات دورة إشعاع ثابتة تدوم ١١ سنة وتتغيّر بمعدّل ٠.٠٨% من أدنى الدورة الشمسية إلى أقصاها, مع غياب إتجاه هام على المدى الطويل. لقد قاست البيانات الجديدة بدقة أكبر التغيّرات في تقلّبات الإشعاعات الشمسية على نطاق واسع من طول الموجات المرتبطة بالنشاط الشمسي المتغيّر. وساهمت أيضاً المعايير المحسَّنة التي تستخدم قياسات متداخلة عالية النوعية في تحسين الفهم. يشير الفهم الحالي لفيزياء الشمس ومصادر تغيّر الإشعاع المعروفة إلى مستويات إشعاع قابلة للمقارنة خلال الدورتين الشمسيتين الماضيتين, ومن بينها مستويات دُنيا. إن السبب الأول المعروف لتغيّر الإشعاع الحديث هو وجود بقع شمسية (ميزات مضغوطة وداكنة حيث يدمر الإشعاع محلياً) و صياخد الشمس (ميزات عريضة وفاتحة حيث يتعزز الإشعاع محلياً) على القرص الشمسي. {٢.٧}

بلغ التأثير الإشعاعي المباشر الناتج عن التغيّر في الواردات الشمسية منذ العام ١٧٥٠, +٠.١٢[+٠.٠٦ إلى +٠.٣] واط للمتر المربع الواحد, أي أقل من نصف التقدير الوارد في تقرير التقييم الثالث, مع مستوى متدنٍّ من الفهم العلمي. يعود هذا التراجع في تقدير التأثير الإشعاعي إلى إعادة تقييم التغيّر الطويل الأمد في الإشعاع الشمسي منذ العام ١٦١٠ (the Maunder Minimum) بناءً على: إعادة بناء جديدة تستخدم نموذج تغيّرات في التقلّبات المغناطيسية الشمسية لا يتضمن الجهات الوكيلة الساتلية أو الجيومغنطيسية أو المولودة في الفلك، فهم محسّن للتغيّرات الشمسية الحديثة وعلاقتها بالعمليات الفيزيائية، وإعادة تقييم تغيّرات النجوم الشبيهة بالشمس. يؤدي هذا إلى إرتفاع في مستوى الفهم العلمي من «متدنٍّ جداً» في تقرير التقييم الثالث إلى «متدنٍّ» في هذا التقييم, إذ تبقى نقاط عدم اليقين كثيرة بسبب النقص في المشاهدات المباشرة، والفهم غير المكتمل لآليات التغيّر الشمسي على فترات زمنية طويلة. {٢.٧, ٦.٦}

تم الإفادة عن ارتباطات واقعية بين أيونات الإشعاع الفلكي بسبب الشمس في الغلاف الجوي ومعدّل عالمي متدنٍّ من غطاء السحاب، لكن البراهين حول تأثير شمسي نظامي غير مباشر لا تزال غير واضحة. لقد وردت الفكرة القائلة بأن الإشعاعات الفلكية المجرية التي تحمل طاقة كافية للوصول إلى التروبوسفير قد تغيّر عدد النوات في تركيز السحاب وبالتالي خصائص السحاب الميكروفيزيائية (عدد القطيران وتركيزها), ما يؤدي إلى تغيّرات في عمليات السحب مشابهة بتأثير البياض غير المباشر للأهباء في التروبوسفير، وبالتالي يؤدي إلى تأثير شمسي غير مباشر في المناخ. أظهرت الدراسات علاقات مختلفة مع السحب في بعض المناطق أو من خلال إستخدام أنواع سحاب محدودة أو نطاقات زمنية محدودة, لكن السلسلة الزمنية للإشعاعات الفلكية لا يبدو أنها تناسب إجمالي غطاء السحاب بعد العام ١٩٩١ أو إجمالي غطاء السحاب المتدني المستوى بعد ١٩٩٤. تكون إذاً الروابط بين التغيّرات بفعل الأشعة المجرية الفلكية في الهباء الجوي وتشكيل السحاب مثيرة للجدل بالإضافة إلى الإفتقار إلى آلية فيزيائية مبرهنة ومصداقية عوامل سببية أخرى تؤثر على التغيّرات في غطاء السحاب. {٢.٧}

تزيد الثورات البركانية المتفجرة كثيراً تركيز الهباء الجوي الكبريتي في الستراتوسفير. يمكن إذاً أن تؤدي ثورة واحدة إلى تبريد إجمالي المناخ العالمي لبضعة سنوات. تخلّ الأهباء البركانية برصيد الستراتوسفير وبرصيد السطح/التروبوسفير من الطاقة الإشعاعية كما تخلّ بالمناخ بشكل عابر, وتتضح أحداث بركانية ماضية في مشاهدات العينات الجليدية للكبريتات بالإضافة إلى سجلّات درجة الحرارة. لم تحدث أي ثورات بركانية متفجرة قادرة على بعث مواد هامة في الغلاف الجوي منذ ثورة جبل بيناتوبو في العام ١٩٩١. إلا أن إحتمال حدوث ثورات بركانية أكبر من ثورة جبل بيتانوبو في العام ١٩٩١ تبقى واردة، وقد تؤدي إلى تأثير إشعاعي أهم وتبريد على المدى الأطول للنظام المناخي. {٢.٧, ٦.٤, ٦.٦, ٩.٢}