Original paper

The global signal of the 11-year sunspot cycle in the stratosphere: Differences between solar maxima and minima

Labitzke, Karin

Meteorologische Zeitschrift Vol. 10 No. 2 (2001), p. 83 - 90

published: Apr 25, 2001

DOI: 10.1127/0941-2948/2001/0010-0083

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Abstract

Based on the data of 4 solar cycles, the global structure of the signal of the 11-year sunspot cycle (SSC) in the stratosphere and troposphere was examined in earlier studies, using correlations between the solar cycle and heights and temperatures at different pressure levels. Here, this work is expanded to show the differences of geopotential heights and temperatures between maxima and minima of the SSC. The global solar signal is shown and the differences between the hemispheres are stressed. It is pointed out that during the northern winter (January/February) the QBO modulates the global solar signal. This study puts the earlier work on a firmer ground and gives the community of modellers, who simulate the solar signal with GCMs, quantitative values for comparison.

Kurzfassung

Bisher haben wir die globale Struktur des Signals des 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus (SFZ) in der Stratosphäre und Troposphäre an Hand von Korrelationen zwischen dem SFZ und Höhen oder Temperaturen in verschiedenen Druckniveaus untersucht. Dazu hatten wir Daten von 4 Zyklen des SFZ zur Verfügung, 1958-1998. Hier wird diese Untersuchung ausgedehnt, indem die Differenzen der geopotentiellen Höhen zwischen den Maxima und Minima im SFZ berechnet werden. Es werden das globale Signal gezeigt, die Unterschiede zwischen den Hemisphären betont, und es wird besonders darauf hingewiesen, dass während des Nordwinters (Januar/Februar) das globale solare Signal in der unteren Stratosphäre von der QBO moduliert wird. Diese Untersuchung liefert quantitative Werte des solaren Signals im 11-jährigen Zyklus, die für Vergleiche mit Modellergebnissen benötigt werden.