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
Ottimo articolo. Questo dimostra come ancora sappiamo poco, sull’ energia che ogni giorno raggiunge il nostro pianeta. La prima cosa che si riesce a capire é che la costante solare é variabile.
Inoltre credo che sia molto difficile avere una precisione assoluta in quanto é determinata da quello che avviene sulla superficie della nostra stella, che ruota sul proprio asse, il moto della terra attorno al sole complica ulteriormente le cose, i satelliti ci possono aiutare ma anche loro hanno una loro orbita e la cosa si complica ancora. Sapere con precisione quanta energia riceve il nostro pianeta é una cosa di fondamentale importanza … e ancora questo valore non é ancora conosciuto con precisione.
P.S. ho cancellato un blocco di testo ripetuto dall’ articolo.
Luci0(Quote) (Reply)
E meno male che quando quasi due anni fa avevo scritto di aver avuto l’impressione che la luminosità solare fosse diminuita del 30% circa, rispetto al 2000, sono stato caricato di miserie…
Se ben ricordo mi era anche stato suggerito di andare da un oculista e perfino da uno psichiatra.
E pensare che sono finito su questo sito proprio per aver notato la diminuita luminosità solare…
Forse in questo senso sono l’unico e ciò ovviamente mi lascia comunque un po’ perplesso.
ciao, ruggero.
Ruggero(Quote) (Reply)
30% é un bel pò in pratica da glaciazione globale istantanea :-).
Lo 0,3% invece anche se sembra pochissimo dopo alcuni anni potrebbe dare variazioni climatiche significative.
Luci0(Quote) (Reply)
Pardon…
Ho letto male.
Comunque resto dell’idea che la variazione di luminosità sia percettibile e sicuramente superiore allo 0,34% dato che mi sembra un po’ troppo ottimisticamente rassicurante e politicamente corretto.
Chiedo venia…
ciao, ruggero
Ruggero(Quote) (Reply)
Ottimo articolo.
Ricordo ancora una volta che una delle basi di calcolo dell’AGW sostenuto dall’IPCC è proprio che l’irradiazione solare sia una costante e quindi come tale entra in tutti calcoli dei modelli matematici di riscaldamento. Chiaramente il computer si limita ad eseguire questi calcoli ma non ha una coscienza critica o etica che dica “ma che dati mi hai inserito?? Io con questi dati farlocchi non faccio nessun calcolo!” E invece ecco spendidi modelli versimili, catastrofici ma falsi.
Comuqnue reperibile su internet la famosa tabella con le forzanti di calore positive e negative, dove si puo osservare come il sole sia considerato una costatnte ed anche secondaria , mentre la CO2 per importanza ha preso il posto del sole.
http://www.climatemonitor.it/wp-content/uploads/2009/08/figure-spm-2-p4.jpg
ah nella tabella non fatevi ingannare dai valori max e min, sono serviti solo a calcolare il valore medio ( costante) da inserire nei calcoli x i modelli…..
Ciao e buona giornata a tutti
Giovanni(Quote) (Reply)
Ho deciso di tradurlo in quanto proviene da fonte assolutamente “ufficiale” e solleva dubbi circa l’origine essenzialmente antropica del riscaldamento e indica una strada di ulteriore indagine.
Naturalmente, qualora si scoprisse che la variazione della TSI rende conto solo di una parte del riscaldamento avvenuto negli ultimi decenni, ciò non significherebbe automaticamente che la parte restante è dovuta all’azione dell’uomo.
Semmai suggerirebbe un approfondimento di indagine, specie verso quegli “effetti secondari” potenzialmente indotti dalle variazioni di attività del Sole: mi riferisco in particolare, ma non solo, agli studi di Svensmark sulla copertura nuvolosa.
Fabio2(Quote) (Reply)
Quasi OT
consiglio questo articolo ed il relativo dibattito nei commenti
http://www.queryonline.it/2010/05/30/puo-uno-scettico-ragionevole-sostenere-la-legge-sul-cambiamento-climatico/
Alberto
Omonimo(Quote) (Reply)
Scusatemi, solo ora mi sono reso conto che, nella fretta, ho tradotto solo in parte una frase, subito prima del paragrafo “Ricerca di una linea di tendenza”.
La frase in inglese è questa: “Though most scientists believe the 0.1 percent variation is too subtle to explain all of the recent warming, it’s not impossible that long-term patterns — proceeding over hundreds or thousands of years — could cause more severe swings that could have profound impacts on climate.”
In italiano si pu tradurre così, più o meno:
“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”.
Mi sembra una frase chiave e per questo vi ringrazio per essere stati abbastanza indulgenti da non avermelo fatto notare.
Simon, scusami, potresti aggiornare l’articolo? Grazie mille!
Fabio2(Quote) (Reply)
OK aggiornato .. spero che sia tutto ok adesso !
Luci0(Quote) (Reply)
Scusate se mi intrometto nuovamente, sperando di non fare brutta figura come prima…
Ma, la frase tradotta dall’inglese sembra scritta da uno schizofrenico.
Manca infatti di consequenzialità logica.
Infatti se si affrema che una variazione della TSI dell’1% ragionevolmente non possa spiegare quanto accaduto recentemente, cosa c’entra il fatto che nell’arco di centinaia di anni questa variazione potrebbe essere significativa?
Sono due argomenti del tutto diversi e la seconda frase non c’entra un tubo con la prima.
Il legame è solo apparente.
Sarebbe come scrivere: “visto che sono le 10 del mattino, vado a far aggiustare l’orologio”.
Onestamente non capisco come questa frase tradotta possa essere tanto illuminante…
In realtà non credo proprio che sia stato uno stupido a scriverla, ma lo scopo è probabilmente quello di far passare l’idea che la variazione di attività solare è del tutto ininfluente.
Infatti quando si comincia a parlare di centinaia o migliaia di anni è ovvio (l’esperienza insegna) che ti stanno prendendo in giro.
Come dicevano i latini però: “excusatio non petita accusatio manifesta”.
Nessuno infatti aveva richiesto di sapere se nell’arco di millenni la variazione di TSI fosse significativa, per cui il fatto stesso di scriverlo risulta sospetto.
scusate la disamina fuori tema…
ciao, ruggero.
Ruggero(Quote) (Reply)
Io resto sempre con una mia idea: la varianza solare tra max e min di un ciclo é nell´ordine dello 0,1% con effetti limitati sul clima… ma quale é l´effetto se il minimo solare anziché 6 mesi 1 anno (tempo normale di un minimo solare in un ciclo normale) si protrae per piú anni? Io sono convinto e nessun idiota pro AGW me lo toglie dalla testa che gli effetti sono notevoli. Che gli ipocriti serristi dicano che il “piccolo” calo delle temperature dovute ai minimi solari profondi non esiste e il calo delle temperature fu causato da nuvole di cenere, mi sembra una balla buona solo per i fedeli senza cervello della chiesa AGW. Per questo voglio che questo minimo continui, per questo non credo ai conteggi falsati del NOAA/GISS/NASA sulle macchie solari e sulle temperature.
Intanto complimenti a Fabio per l´ottimo articolo.
sand-rio(Quote) (Reply)
Non si può prendere come unica fonte “riscaldante” l’irraggiamento solare.
Mi sembra illogico.
Artek(Quote) (Reply)
In realtà si dice che una variazione dello 0,1% è ritenuta da molti (ma NON da tutti, beninteso, es. Nicola Scafetta pensa che possa essere rilevante, ndr) troppo modesta.
Tuttavia, non si può escludere che, su scale temporali più ampie (sottinteso: di quelle di un singolo ciclo di Schwabe, 11 anni) possano verificarsi variazioni più consistenti dello 0,1% le quali possano avere impatti significativi sul clima (leggi: Minimo di Maunder, Ottimo Medievale. La NASA non può ignorarli e dunque l’autore dell’articolo ammette che qualcosa ancora sfugge)
Fabio2(Quote) (Reply)
Già.
E questo è un elemento.
Ma poi, lo dicevo prima, ci sono potenziali “effetti secondari”, non legati alla TSI, che potrebbero avere un impatto importante sul clima (ad esempio, ma non solo, vedi variazione copertura nuvolosa, oggetto degli studi di Svensmark).
Fabio2(Quote) (Reply)
Illogico?
E’ l’ unica fonte di energia significativa …
la potenza solare che viene indirizzata sulla Terra ha un valore di circa 174 × 10^15 W 174 PetaWatt.
Lo 0,1% in meno sono solo 174 TeraWatt che corrispondono a 48,3 GWh al secondo ( perdonatemi questa assurdità fisica ) ! Questo per esplicitare in termini “pratici” la cosa .
Luci0(Quote) (Reply)
Se ben ricordi io nn ti spacciavo per matto però… 😉
Simon
ice2020(Quote) (Reply)
Questo è vero e te ne sono grato tutt’ora.
Mi avevi addirittura citato una fonte secondo cui anche un’altra persona avrebbe notato il fatto.
Ciao, ruggero.
ruggero(Quote) (Reply)
Sn d’accordo cn Sand-rio!
Ritenere che l’irradianza solare (meccanismo diretto) in un minimo prolungato nn influisca sul clma è deleterio!
Inoltre il nostro sole ha sicuramente anche altri meccanismi con i quali riesce ad interferire col clima! (meccanismi indiretti-teoria di Svensmark)
ice2020(Quote) (Reply)
Condivido su entrambi gli elementi, ovvero ritengo sia necessario uno studio approfondito su questi elementi (sul primo in particolare, sul secondo qualcuno sta già provvedendo), specie ora che c’è l’occasione di questo prolungato periodo di scarsa attività solare, per fare queste verifiche altrimenti impossibili.
Fabio2(Quote) (Reply)
Si ma rimane cmq lo 0.1% di irradiazione su un corpo in equilibrio termico.
se irraggio una pallina con 1 kw/h e per assurdo la lascio in questo stato un tempo sufficente, essa raggiungerà un punto di equilibrio termico con lo spazio circostante.
Se diminuisco di 0.001 kw/h otterrò un riequilibrio di tale quantità di energia, che sarà veramente piccolo.
A mio avviso oltre alla irradiazione, il sole deve agire in qualche altro modo, non spiegabile con un misero 0.1%.
Artek(Quote) (Reply)