Solare Variabilität und Klimaschwankungen auf einer Zeitskala von einigen Dekaden bis Jahrhunderten im Holozän

In der vorliegenden Arbeit sollen die Einflüsse der Schwankungen der solarer Aktivität auf die Klimaänderungen der Erde im Holozän auf einer Zeitskala von mehreren Dekaden bis Jahrhunderten untersucht werden. Als Proxy für die variable Sonnenaktivität wurde das in der Atmosphäre unter Einfluss des Sonnenwindes entstehende Isotop 14C verwendet. Die 14C-Produktion wurde aus der an absolut datierten Baumringchronologien gemessenen atmosphärischen 14C-Konzentration D14C mit Hilfe eines auf H. Oeschger und U. Siegenthaler basierenden Boxmodells für den Kohlenstoffkreislauf berechnet [Oeschger, 1975]. Des weiteren wird D14C als Proxy für Klimaänderungen verwendet. Zur Untersuchung der Ursachen der atmosphärischen 14C-Schwankungen wurden mit einem Oeschger-Siegenthaler-Modell Experimente durchgeführt. In diesen Experimenten wurden jeweils separat die diffusive Ozeanzirkulation, der Gasaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean sowie die 14C-Produktion variiert. Als Untersuchungszeitraum wurden Minima geringer solarer Aktivität (D14C Maxima) um 2800 BC, 800 BC und 6200 BC (''8K-Event'') mit Jahrringparametern, berechnet aus Ringweiten, korreliert. Die Untersuchungen fanden an Eichen aus den Flusstäler von Rhein, Main und Donau statt. Des weiteren wurde an D14C mit Hilfe mehrerer Methoden (Singuläre Spektrum Analyse, Multi-Taper Methode, Maximum Entropie Methode, digitale Bandpassfilterung (IIR) und Wavelets) Spektralanalysen durchgeführt, deren Schwerpunkt auf Frequenzen lag, welche der variablen Sonne zugeordnet werden. Es zeigte sich unter anderem, dass die Jahrringparameter im Maintal schwach mit der 14C-Produktion korrelieren, es im solaren Minimum mit abnehmender Temperatur feuchter wurde. Des weiteren stellte sich heraus, dass bei unrealistischer Erhöhung der Ozeanzirkulation um den Faktor 2, des Gasaustauschs um den Faktor 1,5 oder realistischer Reduzierung der 14C-Produktion um 25 %, der Abfall des 14C-Pegels in der Atmosphäre um 10 ‰ über einen Zeitraum von 10-15 Jahren, erklärt werden konnten.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2006

Author dc:creator

• Latuske, Nicolas

Contributors dc:contributor

• Kromer, Bernd

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http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/6572

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