Perchè la NASA segue da vicino l’irradianza solare

Per più di 2 secoli, gli studiosi si sono chiesti quanto calore e luce il Sole emetta, e se questa energia vari abbastanza da modificare il clima della Terra. In assenza di un buon metodo per misurare l’ouput solare, il dibattito scientifico è stato spesso appesantito da speculazioni.

Dal 1976, tutto ciò iniziò a cambiare in quanto Jack Eddy, un astronomo solare di Boulder, Colorado, esaminò registrazioni storiche di macchie solari e pubblicò un articolo originale che mostrava come alcune variazioni su scala secolare dell’attività solare siano collegate a grandi cambiamenti climatici. Eddy contribuì a mostrare che un lungo periodo di calma dell’attività solare nel corso del 17° secolo –chiamato il Minimo di Maunder – fosse verosimilmente collegato ad un periodo freddo di durata pluridecennale sulla Terra, chiamato “Little Ice Age.” (la Piccola Era Glaciale)

(Le macchie (Sunspots) sono aree più scure della superficie solare le quali presentano una irradianza minore rispetto ad altre aree. Un groso gruppo di macchie nel 2003, osservato tramite il radiometro Total Irradiance Monitor (TIM), comportò una diminuzione di irradianza pari allo 0.34 percento.)

Due anni dopo Eddy pubblicò il suo articolo, la NASA lanciò il primo di una serie di strumenti satellitari chiamati radiometri, i quali misurano l’ammontare di luce solare incidente la sommità dell’atmosfera terrestre, o “total solar irradiance” (TSI). I radiometri hanno fornito dettagli fino ad allora mai raggiunti su come l’irradianza è variata nei decenni da allora. Tali misure hanno consentito di validare ed estendere le scoperte di Eddy. Ed hanno anche condotto ad una serie di altre scoperte, e quesiti, sul Sole.

Senza radiometri, gli scienziati probabilmente si domanderebbero ancora quanta energia il Sole emetta e se varia con il suo ciclo undecennale. Essi non saprebbero granchè della “gara” tra macchie scure (sunspot) e “bright spots”, chiamati “faculae” che producono le variazioni di irradianza.

Ed avrebbero poche possibilità di rispondere ad una domanda che continua a sconcertare gli studiosi solari oggi: l’irradianza solare complessiva è cambiata progressivamente nel corso dei 3 cicli passati, o le variazioni sono limitate ad un singolo ciclo ?

La risposta ha importanti implicazioni per la comprensione del cambiamento climatico, poichè alcuni studiosi hanno suggerito che la tendenza dell’irradianza spiega una significativa porzione del riscaldamento globale (Global Warming).

Il prossimo radiometro spaziale, il cui lancio è previsto per novembre a bordo del satellite NASA Glory, dovrebbe aiutare a fare chiarezza sul ruolo del Sole nel cambiamento climatico.

Un Sole variabile

E’ ben noto oggi che l’irradianza solare fluttua costantemente in relazione alle macchie, che divengono più e meno abbondanti ogni 11 anni, in seguito ai turbolenti campi magnetici che attraversano l’interno del Sole ed eruttano dalla sua superficie.

(Sebbene le macchie causino un decremento dell’irradianza, esse sono accompagnate da aree bianche brillanti chiamate “faculae” che provocano un incremento complessivo dell’irradianza solare. )

Ma recentemente, negli anni 70, gli scienziati assunsero che l’irradianza solare fosse invariante; l’ammontare di energia che il Sole emette fu persino chiamata la “costante solare”.

Furono i dati provenienti dai radiometri a bordo del Nimbus 7, lanciato nel 1978, e la Solar Maximum Mission, lanciata due anni più tardi, che suonarono le campane a morto per la costante solare. Poco dopo i lanci, gli strumenti a bordo di entrambi i satelliti mostrarono che l’irradianza solare cambiava in modo significativo mentre i gruppi di macchie solari ruotavano attorno alla superficie solare. L’irradianza calava, ad esempio, quando gruppi di macchie sono rivolti verso la Terra. E cresceva nuovamente quando le macchie ruotano verso la faccia non visibile del Sole.

Allo stesso modo, nel 2003, un radiometro a bordo del satellite SORCE (NASA’s Solar Radiation and Climate Experiment) osservò vasti gruppi di macchie che causavano un calo dell’irradianza pari allo 0,34%, il più rilevante calo di breve periodo mai osservato fino ad allora.

“Quando si guarda a scale temporali più lunghe, è il contrario”, disse Lean, uno scienziato solare del U.S. Naval Research Laboratory in Washington, D.C., e membro del Glory’s science team. “Complessivamente, l’irradianza effettivamente cresce quando il sole è più attivo, sebbene le macchie siano più presenti.”

Come può l’aumento del numero di macchie, scure e fredde, produrre un incremento dell’irradianza ? “Non aveva molto senso, finche non fummo in grado di mostrare che le macchie sono solo la metà della faccenda”, disse Lean.

Le misure effettuate durante gli anni 80 e 90 diedero agli scienziati l’evidenza di cui avevano bisogno per provare che l’irradianza è effettivamente un bilancio tra le macchie, più scure, e le faculae, più brillanti, (faculae in latino significa “fiaccole brillanti”.

Quando l’attività solare si incrementa, così come accade ogni 11 anni circa, sia macchie che faculae divengono più numerose. Ma durante il picco (massimo) di un ciclo, le faculae rendono il Sole più brillante di quanto le macchie tendano a renderlo più scuro.

Complessivamente, i radiometri mostano come l’irradianza solare cambi di circa lo 0,1% quando il numero di macchie varia da circa 20 o meno per anno durante periodi di bassa attività (minimo solare) a 100-150 durante i periodi di elevata attività (massimo solare).

“Può sembrare una variazioni modesta, ma è essenziale che comprendiamo anche queste piccole variazioni se vogliamo capire se l’emissione solare stia crescendo o decrescendo ed influenzando il clima” dice Greg Kopp, capo ricercatore del Glory e scianziato del Laboratory for Atmospheric and Space Physics della University of Colorado in Boulder.

Sebbene molti studiosi ritengano che una variazioni pari allo 0,1% sia troppo modesta per spiegare tutto il recente riscaldamento, non è imposibile che andamenti di lungo periodo, che si sviluppano su centinaia o migliaia di anni, potrebbero causare più intensi cambiamenti che potrebbero avere profondi impatti sul clima.

Ricerca di una linea di tendenza

Un totale di 10 radiometri ha montorato il Sole dall’epoca del Nimbus 7, e mettendo insieme tutte le misure in un unico flusso dati, gli studiosi hanno cercato di identificare se l’irradianza solare sia aumentata o diminuita negli ultimi tre cicli solari.

Comunque, mettere insieme i risultati provenienti da diversi strumenti si è rivelato complicato poichè molti dei radiometri registrano misure assolute lievemente differenti. E le aree di sovrapposizione tra strumenti nelle registrazioni di lungo termine non sono così robuste come gli scienziati vorrebbero.

Come risultato, le domande su come l’irradianza solare sia cambiata rimangono. Richard Willson, ricercatore capo del NASA’s Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor (ACRIM), descrisse in un articolo del 2003 che la brillantezza del sole stesse crescendo dello 0.05% per decennio.

Successive valutazioni degli stessi dati sono pervenute ad una diversa conclusione. Altri gruppi di studiosi hanno mostrato che l’apparente tendenza alla crescita è effettivamente un artefatto dei radiometri e come essi degradino nella loro orbita.. Complicando ulteriormente la faccenda, uno strumento a bordo del NASA’s Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) misurò i livelli di irradianza solare durante un minimo solare nel 2008, che erano effettivamente inferiori rispetto a quelli del precedente minimo.

Quali misure sono corrette? Il Sole è divenuto leggermente più brillante o più scuro durante gli ultimi cicli solari ? Le risposte a tali domande restano controverse, ma il radiometro a bordo del Glory, chiamato Total Irradiance Monitor (TIM), è pronto a fornire risposte. Il Glory TIM sarà più accurato e stabile dei precedenti strumenti grazie ad innovazioni ottiche ed elettriche. E ciascun componente è stato sottoposto ad un rigoroso regime di calibrazioni presso una nuova struttura della University of Colorado.

“E’ un periodo molto eccitante per studiare il Sole” dice Lean. “Ogni giorno c’è qualcosa di nuovo e siamo sul punto di rispondere ad alcune domande molto importanti.”

http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/sun-brightness.html

FABIO 2

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54 pensieri su “Perchè la NASA segue da vicino l’irradianza solare

  1. carmelo :

    ice2020 :
    Intanto netto calo del solar flux che da 79 di ieri palle 17 passa a 75!
    Ed il sole è pulito!
    Infatti è spotless col nostro sistema e col L.

    in ogni caso ci sarebbe da incazzarsi come iene: su solarcycle 24 il continuum delle 20.48 è completamente pulito e alle 21.06 viene assegnato un vergognoso 46 di SN (con 73 di SF).

    Carmelo non t´incazzare perché quello é il dato di ieri (loro aggiornano a mezzanotte ora america ovest). Attualmente NOAA assegna un SN di 12.
    http://www.swpc.noaa.gov/alerts/solar_indices.html

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  2. grazie simon. ma allora perchè lo hanno messo sotto la data 14 giugno ore 21.06? ho sempre seguito il sole su solarcycle 24 perchè di facile lettura, ma se i dati non sono aggiornati dovrò cambiare sito. me ne puoi indicare uno valido per “non addetti ai lavori”? grazie

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  3. carmelo :
    grazie simon. ma allora perchè lo hanno messo sotto la data 14 giugno ore 21.06? ho sempre seguito il sole su solarcycle 24 perchè di facile lettura, ma se i dati non sono aggiornati dovrò cambiare sito. me ne puoi indicare uno valido per “non addetti ai lavori”? grazie

    no, su solarcycle24 il sn di un giorno viene scritto il giorno dopo..tutto qui :9..per il resto come contenuti è un sito ottimo

      (Quote)  (Reply)

  4. sand-rio :Davide il fatto é che ancora se ne sa pochissimo. Il satellite SDO é stato lanciato proprio per studiare la TSI ma ancora non ci sono studi pubblicati sulle rilevazioni (il satellite é stato lanciato solo a febbraio di quest´anno)http://daltonsminima.wordpress.com/2009/12/16/la-nasa-lancia-un-satellite-per-studiare-la-diminuita-luminosita-del-sole/NIA anzi é uno dei pochissimi siti che ne parla continuamente.http://daltonsminima.wordpress.com/2010/01/03/si-raffredda-lalta-atmosfera-imputate-le-variazioni-dellattivita-solare-da-mtg/http://daltonsminima.wordpress.com/2009/03/14/un-italo-americano-nicola-scafetta-ha-dimostrato-che-la-tsi-elevata-nel-ventennio-80-00-puo-essere-stata-la-causa-del-gw/

    Grazie mille sandrio 😉

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  5. ragazzi perdonatemi,
    ditemi se ci ho capito qualcosa per favore.
    vi prego spiegate come se dovesse capire “il popolo”: a proposito, vi chiedo, volete o no che si diffondano le notizie di cui parlate anche a larga scala?

    allora: voi siete contro il global warming perchè dal 2002 le temperature si stanno abbassando e, causa probabile il minimo solare prolungato, alcune zone (la nostra) della terra andranno in contro (salvo contro tendenza alla quale sperate o no?) ad un lento e drastico abbassamento delle temperature fino a giungere ad una nuova (piccola) era glaciale?

    mi sa che ho fatto una mega cavolata ad investire nel fotovoltaico….ma mi sembra il minimo….
    anch’io come Ruggero vedo una luce flebile ogni giorno che passa: voglio dire, mi pare che neanche l’ombra di una pianta sia più la stessa ombra di prima!!! è dunque visibile ad occhio nudo quello di cui voi parlate?
    ciao, grazie infinite.

      (Quote)  (Reply)

  6. monkey :ragazzi perdonatemi,ditemi se ci ho capito qualcosa per favore.vi prego spiegate come se dovesse capire “il popolo”: a proposito, vi chiedo, volete o no che si diffondano le notizie di cui parlate anche a larga scala?
    allora: voi siete contro il global warming perchè dal 2002 le temperature si stanno abbassando e, causa probabile il minimo solare prolungato, alcune zone (la nostra) della terra andranno in contro (salvo contro tendenza alla quale sperate o no?) ad un lento e drastico abbassamento delle temperature fino a giungere ad una nuova (piccola) era glaciale?
    mi sa che ho fatto una mega cavolata ad investire nel fotovoltaico….ma mi sembra il minimo….anch’io come Ruggero vedo una luce flebile ogni giorno che passa: voglio dire, mi pare che neanche l’ombra di una pianta sia più la stessa ombra di prima!!! è dunque visibile ad occhio nudo quello di cui voi parlate?ciao, grazie infinite.

    Non sanno rispondere a questa domanda neanche la NASA e il NOAA, quindi figuriamoci noi. Per quanto riguarda il fotovoltaico, quello che dici non credo sia giusto. I pannelli continueranno a produrre la stessa quantità di energia con o senza minimo solare.
    Cmq tornando alle prime cose che hai scritto, noi non siamo contro il GW anche perchè esiste ed è facilmente dimostrabile. Semmai ci poniamo seri dubbi sull’AGW, cioè sul global warming di natura antropica. Infine ti ripeto, nessuno può dirti con certezza che stiamo andando incontro a un “drastico abbassamento delle temperature fino a giungere ad una nuova piccola era glaciale”.
    Infine, riguardo la diffusione o meno di notizie su ciò che parliamo in questo blog contatta ice2020.
    Non capisco cosa ci sia da diffondere a larga scala, quello solitamente lo fanno gli eco-terroristi adepti dell’AGW. Spero di esserti stato utile. Ciao

      (Quote)  (Reply)

  7. grazie Davide M.,
    utilissimo. però non mi quadra una cosa: il GW esiste ma secondo alcuni da qualche anno le temperature scendono…c’è un sacco di confusione…e poi sono io che non ho le basi…

    visto che sei stato così gentile da rispondermi, mi potresti dire anche come funziona il “minimo solare”? voglio dire: è fermo, cioè non si formano macchie dal 2008 oppure si manifesta in qualche altra maniera, per così dire, decrescente?

    sul “diffondere a larga scala” intendo dire: secondo voi può avere qualche importanza per la gente sapere che il sole si trova in un minimo solare prolungato? che conseguenze ci potrebbero essere se questa tendenza non cambia?
    pochissimo tempo fa in un articolo uno di voi aveva parlato di prova del nove: per confermare cosa?
    ciao e grazie ancora.

      (Quote)  (Reply)

  8. monkey :grazie Davide M.,utilissimo. però non mi quadra una cosa: il GW esiste ma secondo alcuni da qualche anno le temperature scendono…c’è un sacco di confusione…e poi sono io che non ho le basi…
    visto che sei stato così gentile da rispondermi, mi potresti dire anche come funziona il “minimo solare”? voglio dire: è fermo, cioè non si formano macchie dal 2008 oppure si manifesta in qualche altra maniera, per così dire, decrescente?
    sul “diffondere a larga scala” intendo dire: secondo voi può avere qualche importanza per la gente sapere che il sole si trova in un minimo solare prolungato? che conseguenze ci potrebbero essere se questa tendenza non cambia?pochissimo tempo fa in un articolo uno di voi aveva parlato di prova del nove: per confermare cosa?ciao e grazie ancora.

    Ciao monkey,
    cercherò di rispondere in maniera molto semplice a tutte le tue domande anche se non sono la persona più adatta, ma vedo che finora nessuno l’ha fatto e allora ci provo io.
    Dunque, dici bene quando dici che il GW è in diminuzione, ma in maniera così impercettibile che la consideriamo grosso modo stabile. Resta comunque una notizia perchè dopo decenni di innalzamento delle T globali, da qualche hanno questo non accade più, ma ovviamente non ne viene data assolutamente notizia altrimenti il carrozzone dell’IPCC che è già vacillante (a causa del “climate gate”)rischierebbe addirittura di crollare. Ciò è quanto l’IPCC cerca assolutamente di evitare altrimenti miliardi di dollari di eco-truffe potrebbero andare perse per tutti coloro che hanno le mani in pasta nella mega truffa della CO2.
    Riguardo al minimo solare, intanto và chiarito che è una cosa normale. Il sole nell’arco di un ciclo di circa 11 anni chiamato ciclo di Shwabe ha un picco di massima attività e uno invece di bassa attività. Ciò che è strano di questo ciclo 24 è che il minimo ha avuto una durata straordinaria e un’intensità tanto bassa da meritarsi il paragone con grandi minimi del passato, come il Damon, il Dalton o addirittura il Maunder. Clicca su questa pagina per fartene un’idea: http://users.telenet.be/j.janssens/Spotless/Spotless.html

    Sul come si manifesta và bene a grandi linee la seconda ipotesi, cioè quando scrivi “decrescente” anche se è una maniera molto semplicistica, il discorso è ben più ampio. Per questo ti rimando alla sezione “conoscenze di base del sole” di questo blog: http://it.wordpress.com/tag/conoscenze-base-sole/

    Passiamo al discorso della gente. Alla gente credo interessi nulla di questo minimo solare anche perchè la gente è troppo presa a comprare automobili che consumino meno CO2, e a strillare di quà e di là che gli orsi artici stanno per annagare per mancanza di ghiaccio. Ecco, questo piace sentire alla gente. Che grazie ai loro comportamenti ambientalistici hanno salvato il pianeta. Poi poco importa se in città come la mia le percentuali di diossina nel terreno ha superato di 26 volte il massimo consentito dalla comunità europea. Che migliaia di capi di bestiame sono stati abbattuti perchè zeppi di diossina ingerita dai pascoli. E ancora, poco importa sulle percentuali allucinanti di mercurio trovate nei pesci. Ma sì, che vuoi che sia, tanto l’importante è sconfiggere la co2. Un gas serra sì, ma che più volte su questo blog e non solo è stato scientificamente provato che non è la causa del GW. A tal proposito, leggi questo recento articolo di questo blog: http://daltonsminima.wordpress.com/2010/06/11/ex-scienziato-della-nasa-dimostra-che-non-esiste-l%c2%b4effetto%c2%a0serra/
    Poi, le conseguenze di un minimo solare prolungato sono quelle di incorrere in un raffreddamento globale crescente e via via più marcato, proprio come successo nel minimo di Maunder tra il 1600 e il 1800. Ma a tutt’oggi nessuno può dire quanto intenso e quanto durerà questo global cooling. Di certo le conseguenze non sarebbero per niente positive in quanto i raccolti agricoli del pianeta crollerebbero. Ti lascio pensare ad esempio cosa ne sarebbe dei raccolti di grano in canada, oppure in ucraina. Per non parlare poi degli effetti climatici dovuti ai mutamenti delle figure bariche, questione tutta da valutare in quanto non abbiamo in tal senso una grande storia climatica documentata.
    Infine, la prova del nove che hai citato credo si riferisca al fatto che siccome pochi giorni fà c’è stata una macchia a polarità invertita nell’emisfero sud, se non ricordo male era la macchia 1079, ebbene questa potrebbe essere la prova del 9 che il ciclo 24 ha abortito e che quindi stiamo già approcciando il massimo solare che invece è previsto per il 2013. Se questo che vediamo è il pre-massimo allora puoi ben capire quanto debole sia questo ciclo 24. Se ciò avvenisse si ripercuoterebbe anche nei cicli a venire proprio come accadde durante il Maunder con conseguenze sul clima terrestre tutte da valutare, ovviamente in senso freddo, e quindi opposto al volere dell’IPCC che ci vorrebbe tutti cotti e stracotti per giustificare le vagonate di soldi necessarie a combattere la co2, l'”utile idiota”, il capro espiatorio insomma.
    Spero di esserti stato nuvamente utile. Ciao

      (Quote)  (Reply)

  9. Davide, g r a z i e. Così adesso vi seguirò capendoci qualcosa in più e senza rompere!
    Ti ringrazio anche per il link sulle conoscenze di base perchè mi era sfuggito nella pagina del blog: avevo visto che non c’erano commenti e basta…ciao!

      (Quote)  (Reply)

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