La dernière décennie (2010-2019) a été la plus chaude jamais enregistrée et cinq des 10 années les plus chaudes se sont toutes produites depuis 2015, selon les rapports publiés par le Met Office britannique et l'Organisation météorologique mondiale.

La crise actuelle des feux de brousse en Australie est également la pire jamais enregistrée, ayant émergé en raison d'une combinaison d'augmentation de la température moyenne (environ 1,5 °C au-dessus de la moyenne à long terme) et d'une réduction des précipitations.

Mais peut-on attribuer cela à quelque chose de plus naturel que les effets anthropiques ? Activité solaire, par exemple, a déjà été lié à la température et est parfois blâmé pour le changement climatique. Mais notre nouvelle analyse fournit des preuves pour lesquelles ce n'est pas le cas.

Le soleil est la principale source d'énergie pour le climat de la Terre, il est donc très important de quantifier l'influence qu'elle a eue sur les températures mondiales depuis l'industrialisation.

Comme toutes les étoiles, le soleil subit des variations d'activité solaire, ce qui signifie que sa production d'énergie varie avec le temps. La surface visible du soleil (qu'il ne faut jamais regarder directement) s'appelle la photosphère. Lorsqu'il est imagé, il apparaît comme un disque blanc qui est parfois masqué par l'apparition de taches solaires.

Ces taches solaires sont des régions de champs magnétiques intenses qui restreignent le mouvement du gaz et le font refroidir, rendant ces zones sombres. Cependant, ces mêmes champs magnétiques intenses relient les taches solaires visibles sur la photosphère avec des régions actives que nous ne pouvons pas voir. Ce sont des zones de gaz à des milliers de kilomètres au-dessus de la surface visible qui sont surchauffées à des millions de degrés. De telles régions actives émettent de la lumière très fortement dans les rayons ultraviolets et X.

Le moyen le plus ancien et le plus simple d'estimer l'activité solaire à un moment donné consiste simplement à compter le nombre de taches solaires visibles sur la photosphère. Plus il y a de taches solaires, l'activité plus solaire, et donc l'émission globale plus importante d'ultraviolets et de rayons X. Ces émissions sont en grande partie absorbées par l'atmosphère terrestre avant d'atteindre le sol, provoquant un échauffement (bien que certaines études suggèrent que la situation est plus compliquée).

Comme notre planète, le soleil a également un champ magnétique qui s'étend vers l'extérieur. Le champ magnétique solaire définit la taille du système solaire et peut dévier le rayonnement de particules chargées entrant de l'espace, appelés rayons cosmiques. Ces rayons cosmiques ont été liés à la chimie atmosphérique de la Terre, formation de nuages ​​d'ensemencement et orages de foudre extrêmes, ce qui signifie qu'ils affectent la température et la météo.

Le nombre de taches solaires augmente et diminue dans le cadre d'un cycle d'activité solaire d'environ 11 ans. Il existe de nombreuses taches solaires - et davantage d'émissions associées d'UV et de rayons X - au maximum solaire et peu ou même pas de taches solaires au minimum solaire.

Le champ magnétique solaire varie également en intensité avec ce cycle solaire. Il est le plus faible au minimum solaire et le plus fort au maximum solaire. Lorsque le champ magnétique solaire est faible, davantage de rayons cosmiques peuvent atteindre l'atmosphère terrestre et affecter le climat (ainsi que l'environnement radiatif de l'espace).

Notre cycle actuel

Certaines des premières observations scientifiques de taches solaires ont été faites par Galileo Galilei dans les années 1610. A partir des années 1700, ces observations sont devenues plus régulières. Ils constituent l'un des ensembles de données historiquement continus les plus longs de toute la science. Le premier cycle solaire observé (1755-1766) est appelé cycle solaire 1, le prochain cycle solaire 2, etc. Le plus récent est le cycle solaire 24, qui a officiellement commencé en décembre 2008 et est toujours en cours. Nous approchons rapidement du prochain minimum solaire, ce qui est prévu pour l'année prochaine.

Le cycle solaire 24 est exceptionnellement faible, avec un nombre relativement faible de taches solaires, par rapport aux cycles précédents. Le dernier aussi faible était le cycle solaire 14, qui a commencé en janvier 1902.

Si l'activité solaire a joué un rôle important dans les changements récents des températures mondiales, alors ces températures auraient dû rester à peu près les mêmes ou même baisser au cours de la dernière décennie. Un article de 2012 a même prédit qu'il y aurait une baisse de 1,0°C des températures. Il est clair que cela ne s'est pas avéré être le cas. La décennie la plus chaude jamais enregistrée a coïncidé avec le cycle solaire le plus faible depuis plus d'un siècle.

Compte tenu de cette combinaison de facteurs, il est assez difficile de défendre la position selon laquelle l'activité solaire est en effet responsable du changement climatique actuel sans un bouleversement radical de la compréhension de la physique solaire. Dans les graphiques ci-dessous, nous avons tenté de corréler le nombre de taches solaires avec les variations des températures mondiales de la surface de la mer (tirées de l'Agence météorologique japonaise), et les températures de surface globales (tirées des données GISTEMP).

Les panneaux supérieurs montrent la tendance au réchauffement et le nombre de taches solaires au fil du temps. Notre analyse ne révèle aucune corrélation significative entre l'activité solaire, basé sur le nombre de taches solaires, et les températures atmosphériques ou de surface de la mer au cours du siècle dernier. La divergence entre le nombre de taches solaires et les températures est particulièrement apparente dans le cycle solaire le plus récent.

Les panneaux inférieurs montrent des nuages ​​de points du nombre de taches solaires en fonction de la température, et encore une fois aucune relation claire n'est visible. Vous pouvez calculer mathématiquement la qualité de la corrélation en mesurant la proximité des points de données par rapport à une ligne droite. Dans un tel calcul, une valeur de 0 suggère que les données sont du bruit aléatoire et une valeur de 1 représente une corrélation parfaite. Nous avons des valeurs comprises entre 0,09 et 0,04, ce qui suggère que la variation est largement due à des facteurs autres que l'activité solaire.

Lorsque l'on regarde les températures mondiales, la valeur moyenne sert de ligne de base et toute différence observée par rapport à celle-ci est appelée anomalie de température. Il ressort clairement des panneaux inférieurs que l'augmentation du nombre de taches solaires a peu d'effet perceptible sur l'anomalie de température globale. Si c'est le cas, nous verrions des points regroupés autour d'une ligne inclinée vers le haut vers la droite dans chaque parcelle.

Ces observations du cycle solaire actuel rendent très difficile la défense de la position selon laquelle l'activité solaire est en fin de compte responsable de la tendance actuelle au réchauffement de la planète. Au lieu de cela, ils correspondent à l'argument selon lequel les influences humaines sont responsables d'une grande partie de l'augmentation récente des températures mondiales.

Alors que le soleil est responsable des conditions climatiques globales sur Terre, il n'y a pas eu assez de différence à long terme dans l'activité solaire depuis l'industrialisation pour expliquer pleinement notre tendance actuelle au réchauffement climatique.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.