Risposta del SIDC alla lettera pubblicata ieri, 23 agosto

Primo, grazie per il vostro profondo interesse riguardo il “sunspot index” (sunspot number, SN)).
Permettetemi di fornirvi risposte sintetiche alle vostre domande.
Trovate informazioni aggiuntive nell’articolo allegato che ho pubblicato molto di recente.

Proprio per questo, le scriviamo per esprimere tutta la nostra sorpresa ed i nostri dubbi riguardo i criteri di calcolo dei SN e riguardo i valori che leggiamo ogni giorno, confrontati con quanto possiamo vedere dal Continuum SOHO: ad esempio, il SN=4 attribuito, il 20 agosto, ad un Sole che sinceramente ci è apparso senza macchie, oppure il SN=33 del giorno 16 agosto, con un Sole che presentava poche micromacchie.

Prego notate che lo strumento MDI ha una risoluzione spaziale relativamente limitata (1Kx1K CCD), e perde molte piccole macchie che sono facilmente rilevate tramite l’osservazione visuale con un piccolo telescopio amatoriale. Così, sebbene operi nello spazio, MDI non è un buon riferimento per il conteggio delle macchie.

Qui a Bruxelles, per le nostre attività quotidiane, utilizziamo principalmente le immagini rilevate da terra delle nostre stazioni (USET, Uccle) o di Kanzelhöhe o Catania, invece delle immagini SoHO e MDI images. Ricordate anche che le osservazioni visuali catturano le macchie in un modo differente rispetto alle immagini CCD (Charge Coupled Device – rivelatore di luce elettronico).
Fino a poco tempo fa, le osservazioni visuali era migliori delle immagini CCD.
Solo con i CCD recenti, con risoluzione maggiore di 4 Mpixel e tecniche in tempo reale di selezione delle immagini, è diventato possibile uguagliare e talvolta superare le osservazioni visuali.

Nello spazio, le immagini dalle nuove missioni SDO e PICARD, lanciate molto di recente, saranno tra le migliori disponibili negli anni a venire.
“Crediamo sarebbe molto utile, per noi e per tutti gli appassionati della materia, se lei potesse fornirci qualche informazione riguardo

1) i criteri di calcolo del sunspot number, in particolare il fattore di correzione (K) utilizzato;”

Sebbene io non comprenda che cosa intendete per criteri, consentitemi di spiegare schematicamente l’intero processo: l’indice Ri è basato su statistiche globali su una rete di circa 80 stazioni, distribuite in tutto il mondo.
L’indice è generalmente la media semplice di tutti i numeri di Wolf giornalieri, provenienti da tutte le stazioni.

La dispersione di tali valori è tracciata (deviazione standard) e gli “outlier” (valori molto lontani dalla media) isolati (errori, cattive condizioni di osservazione) sono rilevati e scartati efficientemente, poichè possiamo contare su una base tipicamente di 40 valori indipendenti ogni giorno.

Ciascuna stazione viene tracciata nel tempo individualmente, e il rapporto medio tra la stazione e l’intera rete di stazioni viene computato ogni mese, fornendo il coefficiente K di scala della stazione. Questo coefficiente tiene conto dei differenti strumenti e condizioni di osservazione degli osservatori, così come effetti stagionali (valori di K mensili). Qualunque deviazione di una stazione può essere prontamente identificato, così la deviazione non influenza molte o tutte le stazioni della rete.

Una ulteriore protezione contro deviazioni secolari è quella di utilizzare una stazione pilota, attualmente Locarno (stazione base della rete originale di Zurigo).

L’Ri di rete è paragonato con il valore di Locarno, che beneficia di una costanza di lungo termine (stesso strumento, stesso sito ed anche stesso osservatore negli ultimi 50 anni). Anche in questo caso, ogni deviazione che influenzi la rete o la stazione di Locarno non sarà la stessa per entrambe e condurrà ad una discrepanza. Ciò comunque non è stato mai rilevato.
Infine, notate che il valore Ri risultante è moltiplicato di un fattore costante 0,6. Questo valore fu applicato a Zurigo per i valori recenti di Ri, per ricondurli alla medesima scala rispetto ai valori precedenti, da parte di Rudolph Wolf. Si tratta di una convenzione che ha evitato il completo ricalcolo dei valori precedenti (un’attività lunga e noiosa a ritroso nel 19° secolo).

Così. Quando osservate una singola macchia (Wolf=11), non siate sorpresi di vedere che Ri sia invece pari a 7.
2) i nomi degli osservatori i cui dati sono utilizzati per calcolare i sunspot number, oltre a Catania e Locarno;

In questo momento non ho con me la lista degli osservatori, ma ricordate che all’incirca sono 80 (1/3 professionali e 2/3 amatoriali) sparsi nel mondo.

Dunque, ogni stazione individuale non può costituire in se’ una grande differenza e deviare Ri in caso di errore. In più, le stazioni di osservazione devono qualificarsi prima di essere inserite nella computazione di Ri. Per prima cosa, richiediamo che ci forniscano valori per più del 30% dei giorni e sistematicamente ogni mese (non sono accettati osservatori occasionali non addestrati). Valutiamo anche la stabilità della stazione rispetto all’intera rete per un anno intero prima che la stazione sia incorporata nel calcolo del Ri.
3) i criteri di calcolo del sunspot number in presenza di “pore”, ovvero se siano o meno gli stessi utilizzati per le macchie solari;
Le definizioni di “pore” variano persino tra i diversi studiosi. Per il conteggio di Ri, dobbiamo essere coerenti con le osservazioni fatte nel lontano passato e così, il criterio “pore-sunspot” è considerato puramente empirico e dipendente dalla acutezza e percezione di ciascun osservatore

Questo confine variabile, legato primariamente alla risoluzione dell’immagine, è così tradotto nel coefficiente K di ciascuna stazione (scala) e nella dispersione giornaliera tra tutte le stazioni (rumore).

Notate che molti altri fattori giocano un ruolo in questa dispersione. Per esempio, piccole macchie o pore hanno sempre una breve durata, pari a poche ore. Non appena ciascuna stazione effettua le proprie osservazioni in un momento differente nell’intervallo di 24 ore (Ri è così una media temporale sulle 24 ore), alcune stazioni vedranno una macchia mentre altre non la vedranno e così sono entrambe corrette!

4) infine, in che modo sia possibile paragonare i sunspot number calcolati dal SIDC di recente (durante l’ultimo minimo e durante l’attuale ciclo 24) con i SN calcolati 50, 100, 200 anni fa e se il SIDC intenda procedere con tali paragoni nel prossimo futuro: è infatti ben noto il problema della continuità del calcolo dei SN moderni rispetto a quello del passato, dovuto alla maggiore risoluzione degli strumenti utilizzati per l’osservazione delle macchie solari.

Veramente, quando si considerano osservazioni prima del 19° secolo, la scala è meno accurata (strumenti meno avanzati ma anche osservazioni più rade da parte di meno osservatori), D’altra parte, negli ultimi 125 anni, l’indice delle macchie è abbastanza ben validato (varie altre serie di osservazioni solari consentono di controllare ogni deviazione, molti osservatori simultanei)

La ricerca continua in quel campo e i dati storici sono ripristinati ed aiutano a migliorare le ricostruzioni passate (forse qui si riferisce alla ricostruzione del sunspot number prima del 1849)
Un buon esempio è il sunspot number di gruppo (Group sunspot number) stabilito da Hoyt e Schatten, che consentiva di verificare una buona stabilità, pari al 5% di Ri sugli ultimi 125 anni,
che cresce fino al massimo al 25% andando ancora più indietro nel tempo.
Ciò accade in quanto, per i secoli passati, accanto al Ri, molti studiosi utilizzano ora il numero di Gruppo, più rozzo ma più stabile, integrato dal (più indiretto) indice aa, indice di attività geomagnetica.

Noi crediamo che una risposta ufficiale da parte sua possa incrementare ulteriormente il prestigio del SIDC. Per questo, la ringraziamo in anticipo per la risposta che vorrà fornire a noi ed a tutti gli altri appassionati di questa bella scienza.

Bene! Questa è la nostra risposta
Il documento allegato, che risulta da un invito ad un incontro internazionale, fornisce già una discreta e completa visione dell’eredità e dei metodi riguardanti l’Ri, ma lo spazio nella pagina era limitato. Così, molte di queste informazioni troveranno posto nelle nostre pagine web in futuro.

(NB: potete utilizzare il materiale dell’articolo, ma non dimenticato di includere una citazione delle fonte)
Restate sintonizzati! E congratulazioni per il vostro forte interesse nelle osservazioni solari
Frédéric Clette

SIDC – Brussels

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75 pensieri su “Risposta del SIDC alla lettera pubblicata ieri, 23 agosto

  1. Il Metodo di conteggio del NIA’s Count è stato definito chiaramente, ma come tutti i conteggi degli osservatori anche noi abbiamo discusso sulla questione errore umano e inferenza dovuta a chi fa i conteggi
    Simon vuole che il dato sia aggiornato ogni giorno per cui prima conta lui e a fine mese si pubblica il dato finale, quello che conta alla fine è il valore mensile, quello giornaliero, dipende da tanti fattori ma l’errore più sono le misure più si riduce e tende a zero al tendere all’infinito delle osservazione se prendiamo per assunto che tale errore sia di natura casuale

      (Quote)  (Reply)

  2. artax :

    ice2020 :
    Credo che la questione sui conteggi delle macchie solari sia chiuso da parte mia!
    Le risposte che volevo sentir dire le ho avute, discreta correlazione fino al 1885 (discreta nn significa perfetta), poi no…
    Non mi sn mai accanito contro Catania, magari all’inizio quando ero acerbo anch’io, poi ho capito, e l’ho sempre scritto, che fanno semplicemente il loro lavoro cn gli strumenti a loro disposizione.
    Avere una continuità col passato è oggi impossibile, la tecnologia è andata avanti…
    possiamo dire, ma questo anche Svalgaard lo diceva, che il SN dei minimi di Dalton o Maunder devono essere aumentati del 25%, o questi diminuiti di altrettanto se nn di più, ed è all’incirca quello che sta facendo il NIA’s!
    A me basta così!
    Simon

    ciao a tutti e complimenti ancora per il lavoro che state portando avanti!
    vorrei chiedervi, ad oggi, facendo un confronto tra il minmo di eddy, rigorosamente con il nia’s count, e il maunder e il dalton, magari utilizzando un grafico, come saremo messi?

    Si può fare…ma il repertorio del na’s parte da gennaio 2010…

      (Quote)  (Reply)

  3. artax :

    ice2020 :
    Credo che la questione sui conteggi delle macchie solari sia chiuso da parte mia!
    Le risposte che volevo sentir dire le ho avute, discreta correlazione fino al 1885 (discreta nn significa perfetta), poi no…
    Non mi sn mai accanito contro Catania, magari all’inizio quando ero acerbo anch’io, poi ho capito, e l’ho sempre scritto, che fanno semplicemente il loro lavoro cn gli strumenti a loro disposizione.
    Avere una continuità col passato è oggi impossibile, la tecnologia è andata avanti…
    possiamo dire, ma questo anche Svalgaard lo diceva, che il SN dei minimi di Dalton o Maunder devono essere aumentati del 25%, o questi diminuiti di altrettanto se nn di più, ed è all’incirca quello che sta facendo il NIA’s!
    A me basta così!
    Simon

    ciao a tutti e complimenti ancora per il lavoro che state portando avanti!
    vorrei chiedervi, ad oggi, facendo un confronto tra il minmo di eddy, rigorosamente con il nia’s count, e il maunder e il dalton, magari utilizzando un grafico, come saremo messi?

    è un lavoro immenso, dove lo troviamo il tempo di ricostruire 30 anni del minimo di dalton?

      (Quote)  (Reply)

  4. @anto3

    L’idea di motivare scientificamente, prove alla mano incluse, la metodologia di conteggio di NIA e farne un articolo in effetti è piuttosto interessante.

    Giro la proposta agli autori del metodo di conteggio: che ve ne pare? Darebbe notorietà a NIA e agli autori dell’articolo e (perchè no?) magari anche un contributo alla scienza. Da pensarci, con calma ma seriamente.

    Quanto all’atteggiamento ed alle idee dei partecipanti al forum, ci sono opinioni molto variegate, anche su ciò che è scientifico e ciò che non lo è. E’ la ricchezza di un blog come questo, guai a limitarla. Al massimo la si può regolare con blog tematici, come peraltro Simon e gli altri amministratori hanno già fatto.

    Su una cosa, però, secondo me siamo tutti d’accordo: è utile che NIA esista e continui così e se possibile anche meglio. Per questo valuto positivamente la tua proposta.

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  5. Fabio Nintendo :

    artax :

    ciao a tutti e complimenti ancora per il lavoro che state portando avanti!vorrei chiedervi, ad oggi, facendo un confronto tra il minmo di eddy, rigorosamente con il nia’s count, e il maunder e il dalton, magari utilizzando un grafico, come saremo messi?

    è un lavoro immenso, dove lo troviamo il tempo di ricostruire 30 anni del minimo di dalton?

    Condivido. Però, se ci si accontenta dei conteggi del SSN ricavati dagli elenchi ufficiali del SIDC, qualcosa del genere è in bozza, pronto per la pubblicazione.
    Pazientate un attimo (Simon deciderà quando pubblicarlo) e poi vedete che ve ne pare……..

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  6. io ho già affrontato quei dati e li abbiamo già analizzati.
    le similitudini statistiche con il minimo di dalton sono innumerevoli, ma non spingerti oltre, io non ho voluto farlo

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  7. Fabio Nintendo :io ho già affrontato quei dati e li abbiamo già analizzati.le similitudini statistiche con il minimo di dalton sono innumerevoli, ma non spingerti oltre, io non ho voluto farlo

    Prova a dare un’occhiata alla bozza, se non l’hai già fatto, in fondo faccio un confronto abbastanza elementare. Tra l’altro è un articolo già pubblicato, ma l’ho riformulato recependo alcune tue osservazioni 🙂

      (Quote)  (Reply)

  8. Una domada ben fatta, una risposta ben fatta. Sono molto contento dell’andamento. Una sola (molto piccola) cosa: ho l’impressione che il professor Frédéric Clette abbia equivocato tra “osservatori”=”stazioni di osservazione” e “osservatori”=”persone che osservano”. E chisseneimporta.
    Sono proprio contento, grazie.

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  9. @Karlo

    Sinceramente non ho colto questo equivoco, anche perchè, a differenza dell’italiano, in inglese le parole sono distinte: “observatories” e “observers”.
    Magari dipende da un difetto nella traduzione, l’ho fatta un po in fretta la sera tardi…… 🙂

      (Quote)  (Reply)

  10. Ragazzi, la questione col SIDC è stata già affrontata a suo tempo. Loro stessi sanno che il fattore “k” non è risolutivo per il confronto col passato. Ma non è detto che vada sempre a gonfiare l’SN. In tempi di “minimo” questo è per lo più vero. Immaginiamo però di avere 5 grosse macchie belle tonde che si vedono anche dal balcone di casa mia ad occhio nudo: dovrebbe essere un bel 55 per ogni epoca. Invece Locarno e Catania darano un 33 ca (K<= 0.6). Quello che giustamente fanno al SIDC è includere anche osservatori amatoriali, ma la tecnica è mediamente superiore rispetto al passato.
    insomma, rispetto al passato avremo minimi più alti e massimi più bassi, per cui la strada del NIA count mi sembra da perseguire.
    Un saluto a tutti.

      (Quote)  (Reply)

  11. agrimensore g. :

    Ragazzi, la questione col SIDC è stata già affrontata a suo tempo. Loro stessi sanno che il fattore “k” non è risolutivo per il confronto col passato. Ma non è detto che vada sempre a gonfiare l’SN. In tempi di “minimo” questo è per lo più vero. Immaginiamo però di avere 5 grosse macchie belle tonde che si vedono anche dal balcone di casa mia ad occhio nudo: dovrebbe essere un bel 55 per ogni epoca. Invece Locarno e Catania darano un 33 ca (K<= 0.6). Quello che giustamente fanno al SIDC è includere anche osservatori amatoriali, ma la tecnica è mediamente superiore rispetto al passato.
    insomma, rispetto al passato avremo minimi più alti e massimi più bassi, per cui la strada del NIA count mi sembra da perseguire.
    Un saluto a tutti.

    accanto alle macchie più grosse, vi sn sempre anche pore e macchie più piccole…ergo…anche i massimi sn sfalsati …

      (Quote)  (Reply)

  12. Indubbiamente è stato molto gentile e diplomatico, da quanto leggo non credo che sia interessato a “manipolare” i dati, ma d’altro canto si evince che NON c’è alcun interesse a garantire la continuità con il passato (è chiaro, aumenta la tecnologia e i pore diventamo macchie)

    Nulla di male, ma è un errore madornale cercare il confronto (come moltissimi fanno). Allora ben venga un conteggio alternativo che permetta questo confronto, senza togiere nulla al conteggio “ufficiale”.

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