Güneş - İklim İlişkisi Üzerine

Dünya’nın atmosferini ve dolayısıyla da iklimini etkileyen en önemli faktör Güneş’tir. Güneş’in yaydığı enerjide oluşabilecek küçük değişiklikler bile Dünya’nın iklimini ciddi biçimde değiştirebilir. Bu nedenle gözümüzün Güneş’in üzerinde olması gayet doğaldır çünkü Dünya’daki yaşam Güneş’e bağlıdır.

Buradaki güzel haber ise Güneş’in gayet dengeli ve kararlı bir yıldız olmasıdır. Güneş ilk oluştuğu sırada, bundan 4,5 - 5 milyar yıl önce bugünkünden yaklaşık %30 daha az enerji vermekteydi. Ancak Dünya’nın atmosferindeki karbondioksit oranı bugünkünden kat kat daha fazla olduğu için Dünya buzlarla kaplanmadı. Geçen zaman içerisinde Güneş verdiği enerjiyi yavaş yavaş artırdı ve artırmaya da devam ediyor. “Güneş’in enerjisi her geçen gün artıyor” gazete başlıklarına kolayca düşebilecek bir cümle ve doğru olmasına rağmen günlük hayatımızı etkilemez, bunun nedeni de sayılarda saklı.

Güneş verdiği enerji miktarını 5 milyar yılda %30 artırdıysa bu yılda %0,000000006 artış oluyor demektir. Bu sayının da ne derece küçük olduğunu ve bizim hayatımızı etkileyebilecek bir problem olmadığını kolayca görebilirsiniz. Bundan dolayı lütfen basında veya sosyal medyada gördüğünüz her türlü habere itibar etmeden önce sayıları da bilimi de dikkate alın.

Güneş’in uzun sürede giderek parlaklığını artırdığını ancak bunun bizim günlük hayatımıza bir etkisi olamayacağını belirledikten sonra gelelim Güneş’in bizim hayatımıza olabilecek etkilerine. Bu etkiler kabaca iki sınıfa ayrılabilir: Buzul çağları ve Güneş lekelerindeki değişiklikler.

Buzul çağlarının nedeni Güneş’in verdiği enerjideki değişim değildir. Dünya’nın Güneş etrafındaki yörüngesinde oluşan döngüsel değişiklikler değişik mevsimlerde Dünya’ya ulaşan enerji miktarını değiştirir ve bu da buzul çağlarına yol açar. Buzul çağları genelde 80 bin sene sürer ve ardından 20 bin sene süren ılıman dönem gelir. Bu döngü en azından son 3 milyon senedir bu şekilde devam etmektedir. Dünya’nın yörüngesine bağlı olarak bir sonraki buzul çağının bundan 50 bin sene sonra başlaması beklenmektedir. Evet, bu seferki ılıman dönem bize şans tanımak için normalden daha uzun sürüyor. Ilıman dönemin uzun sürmesinin nedenleri de küresel ısınmayla ilgili değil, ancak bunları uzun uzadıya anlatmak başka bir yazının konusu olacak.

Şimdi gelelim bu yazının ana konusu olan Güneş lekelerindeki değişikliklerle iklimin ilişkisine. Güneş’in üzerinde minik lekeler olur. Bu lekeler Güneş’in manyetik alanındaki değişimler sonucu oluşur ve M.Ö. 200 yılından beri insanlar tarafından gözlemlenmektedir. Galilei 1609’da teleskobu bulduğundan bu yana da düzenli olarak bu lekeler kayıt altında tutulmaktadır. Güneş lekeleri arttığı zaman Güneş’ten Dünya’ya gelen enerjinin miktarı artmakta, azaldığında da azalmaktadır. Geçmişte bu lekelerin hiç görünmediği uzun dönemler olmuştur. Mesela 1645-1715 arası dönemde Güneş lekeleri neredeyse hiç görülmemiş ve kuzey yarım küre bir mini buzul çağı yaşamıştır. 1715 sonrasında Güneş lekeleri tekrar görünmeye başlamış ve Dünya alışılmış ortalama sıcaklığına geri dönmüştür.

Güneş lekeleri 11 senelik bir döngü içerisinde azalıp çoğalırlar. Bazı dönemler bu lekelerin sayısı çok fazladır ama 5,5 sene sonra Güneş’te neredeyse hiç leke kalmaz. Şimdi size bir soru sorayım: Sadece sıcaklıklara bakarak yakın geçmişte hangi sene en fazla leke olduğunu, hangi sene de neredeyse hiç leke görülmediğini söyleyebilir misiniz? Cevabın “hayır söyleyemiyoruz” olduğunu tahmin ediyorum çünkü Güneş lekelerinin iklim üzerindeki etkisi iklimin kendi değişebilirliğinden öte bir sonuç doğurmaz. Yani, bu lekeler hiç hesaba katılmasa da bir sene diğerinden daha sıcak ya da daha serin olabilir. Bu değişimler arasında lekelerin etkisini hissedebilmek çok zordur. Sanırım bu size Güneş lekelerinin iklim üzerindeki etkisi konusunda bir fikir verir.

Tabii uzun dönemler boyunca Güneş lekeleri çok artacak ya da çok azalacak olursa bunların iklim üzerine toplam bir etkisi olacaktır. Yani 11 senelik bir döngüde hangi senenin en fazla lekeli hangi senenin de en az lekeli olduğunu iklimden görmemiz çok kolay değildir ama birkaç 11 senelik döngü boyunca hiç Güneş lekesi görülmeyecek olursa Dünya’nın soğuduğunu hissedebiliriz. İklim bilimi ise “hissetmek” yerine bu alandaki bilimsel ölçümleri kullanır.

Güneş’ten Dünya’ya her saniyede, metrekareye ortalamada 341,55 Joule enerji gelir. İklim konuşmalarında gelen enerjidense güç birimi olan Watt kullanılır. Yani “Güneş’ten gelen enerji (güç) 341,55 W/m2’dir” denilir. Bu miktar Güneş lekelerinin artıp azalmasıyla birlikte 341,68 W/m2 ile 341,43 W/m2 arasında, yani 0,25 W/m2 değişir. Bu Dünya’ya gelen enerji miktarında %0,073 değişime karşılık gelir. Bunun ne derece önemli olduğunu sadece bu sayıya bakarak anlamanız çok kolay değildir. O nedenle iklim üzerinde bugün etkili olan diğer unsurlarla karşılaştırmak gerekir.

Son IPCC raporuna göre iklim değişikliğine neden olan sera gazlarının atmosferi ısıtma etkisi yukarıdaki birimleri kullanarak 2,83 W/m2’dir. Bu değer Güneş lekelerinin yok olmasının yarattığı en kötü soğutma etkisinin on bir katıdır. Yani sera gazları Dünya’yı o denli fazla ısıtıyor ki tüm Güneş lekeleri kaybolacak bile olsa bir bunu soğuma olarak değil sadece daha az ısınma olarak algılarız.

NASA görevi gereği Güneş’i ve Dünya’nın atmosferini incelemektedir. Diğer ülkelerden bilim insanlarının da katkı verdikleri araştırmalar sonucunda Güneş lekelerinin son 20 sene içerisinde azalmakta olduğu görülmüştür. Bu bir felaket alameti değildir, Güneş’teki lekelerin sayısında geçmişte de artma ve azalma yaşanmıştır. Son 10 senedir bir sonraki Güneş lekesi döngüsünün “kuvvetli” olmayacağı tahmin edilmekteydi. Bunun anlamı en fazla Güneş lekesi görülmesini bekleyeceğimiz dönemde bile çok fazla Güneş lekesi görülmeyeceğidir. Bu da Dünya’ya Güneş’ten gelen enerji miktarında bir süreliğine %0.073 azalma olacağı anlamına gelir. Eğer küresel ısınma hiç olmayacak olsa ve atmosferde fazladan saldığımız sera gazları olmayacak olsa ve bu azalma sadece bir döngü değil 5-10 döngü, yani neredeyse yüz yıla yakın bir süre devam edecek olsa gene İstanbul Boğazı’nı donduracak kadar soğuk kışlar geçirmemiz beklenebilir. Ama ne yazık ki küresel ısınma var ve atmosfere saldığımız sera gazlarından dolayı böyle bir soğumayı yaşamamız mümkün değil.

Ancak problem burada da bitmiyor. İklim değişikliğini durdurmadığımız müddetçe önümüzdeki yıllarda atmosferdeki sera gazlarının miktarı artacak. IPCC'nin son raporunda bu konuda dört senaryo veriliyor. Bu dört senaryoyu konuya ilgi duyanlar RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 ve RCP8.5 olarak biliyorlar. RCP2.6 senaryosu bugün kömür, petrol ve doğal gaz yakmayı bıraktığımız durumu, RCP8.5 senaryosu da önlem almadan devam ettiğimiz durumu gösteriyor. Bu sembollerin sonundaki sayılar ise atmosferdeki sera gazı miktarlarını artırdığımız zaman atmosferin ısı enerjisinin ne kadarını tutacağını. Yani hiçbir şey yapmayacak olursak bu yüzyılın sonunda atmosferdeki sera gazlarının Dünya'nın yüzeyini ısıtma etkisi 8,5 W/m2 olacak. Bu da Güneş lekelerinden gelen olası etkinin tam 34 katı. Dolayısıyla Güneş lekelerindeki azalmadan dolayı buzul çağına gireceğimizi düşünerek korkmanıza gerek yok.