Rubrica Sole Febbraio 2014

 Introduzione e riepilogo

Durante la sua progressione verso il massimo solare, il ciclo 24 ha da subito manifestato un’intensità notevolmente inferiore a quella che gli esperti avevano pronosticato al termine del ciclo 23: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2006/21dec_cycle24/ . Fino alla fine del mese di Settembre 2013, vista l’evoluzione degli ultimi due anni, dopo il picco dell’autunno 2011, sembrava in verità molto improbabile che questo ciclo potesse prendere un diverso andamento rispetto a quello fatto vedere fino a quel momento. In definitiva il Sole era in una fase di “stallo”. Pur con naturali oscillazioni in alto ed in basso dei vari indici di attività, nel periodo in questione il solar flux (il miglior indicatore dell’attività solare finora noto) non ha mostrato in media alcun trend particolare, né crescente né decrescente. Lo si nota chiaramente dalla prima immagine successiva.

L’attuale fase di forte spinta ha condotto il ciclo al suo secondo massimo. Le influenze planetarie hanno avuto un peso non indifferente nelle dinamiche di questa ripresa dell’attività solare, come a suo tempo debitamente descritto in un articolo del nostro Michele. Resta però da capire quanto tale fase durerà e quando e come inizierà la fase di declino post-massimo.

In sintesi, il mese di Febbraio appena trascorso, è stato caratterizzato da un vero e proprio exploit del solar flux, che ha fatto registrare il massimo mensile. Anche il Sunspot Number ha raggiunto e superato la soglia record mensile di 100, chiudendo il mese a 102,8. Ribadiamo che si tratta di valori ancora bassi se paragonati ad un massimo solare dei cicli compresi tra il 19 ed il 23, anche perché le macchie non sono state né particolarmente numerose, né molto estese ed attive: meno di 30 macchie con un solo flare di classe X, sia pure molto potente (X4.9).

In ogni caso, l’attività del periodo Ottobre-Febbraio è ormai visibilmente superiore a quella dell’autunno 2011.

Questa fiammata dell’attività può essere messa in relazione al secondo picco di attività pronosticato anche dalla NASA http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2013/01mar_twinpeaks/.

Abbiamo ormai superato il traguardo dei 5 anni (62 mesi) dal minimo del dicembre 2008 e dobbiamo comunque constatare che, fatti salvi brevi periodi di più intensa attività,

  • il solar flux ha raggiunto solo adesso quota 200, come valore di picco giornaliero ma non come media mensile; tale soglia fu ampiamente superata più volte dai cinque cicli precedenti, come valore giornaliero ma spesso anche in termini di media mensile;
  • anche il sunspot number risulta decisamente inferiore e analogo a quello dei cicli di fine Ottocento-inizio Novecento; ricordiamo però che i calcoli attuali sono molto rigorosi e tengono conto anche della macchia più piccola. Pertanto i valori del passato sono molto probabilmente sottostimati: perlomeno del 5% per i cicli di fine Ottocento/inizio Novecento, fino al 20% ed oltre in precedenza (ad esempio durante il Minimo di Dalton).

Il grafico seguente evidenzia come il ciclo sia stato sostanzialmente “piatto”, senza trend, fino a settembre 2013, per poi mostrare una netta accelerazione, fino al picco appena verificatosi. Risulta anche evidente il temporaneo superamento del “muro” dei 200: Solen Info

Il sunspot number

Il nuovo massimo assoluto del ciclo 24 è 69,0 (Agosto 2013) ed ha superato il primo massimo registrato a Febbraio 2012 e pari a 66,9. Tra i due massimi la progressione del SSN (Smoothed Sunspot Number, media mobile su 13 mesi; fonte SIDC) si è interrotta ed invertita. Il comportamento del ciclo 24, con due massimi di cui il secondo assoluto, finora assomiglia a qualcuno dei cicli tra fine ‘800 ed inizio ‘900, nonché al ciclo 5 del Minimo di Dalton.

Anche per il NIA’s agosto 2013 ha fatto segnare il nuovo massimo provvisorio di questo ciclo (35,76) riallineandosi ai dati ufficiali del sunspot number SIDC. Restano da verificare ancora alcuni dati che al momento sono solo provvisori e pertando vi potrebbe essere qualche variazione nel conteggio, stimabile in qualche decimo di punto. La curva della media “smoothed”di questo indice, con le dovute proporzioni, ricalca l’andamento di quello che per la Scienza ufficiale è e rimane l’unico conteggio valido, ovvero quello del SIDC.

Vediamo in dettaglio cosa ci ha riservato questo Febbraio 2014: Smoothed sunspot area

Questo grafico, basato sulle medie mensili delle aree del disco solare coperte da sunspot (in rosso la smoothed) è abbastanza eloquente: l’attuale ciclo 24 per ora riesce a stento a tenere il passo dei deboli cicli di fine ‘800 – primi ‘900.

In dettaglio, Febbraio ha confermato e superato il livello di attività di Gennaio ma anche e soprattutto di Novembre 2011. Il sunspot number è schizzato a 102,8, rispetto ad 82,0. Come evidenziato dal grafico sottostante, l’attuale decisa seconda impennata di attività certifica che ci troviamo nel massimo del ciclo, con tutta probabilità, in una fase anche abbastanza avanzata.

SN Nia e Sidc

Il valore del NIA’s di ottobre (42,8), novembre (38,8) sono stimati-provvisori ed al momento in attesa di validazione mentre sono già definitivi il dato di dicembre 2013 (58,4), di Gennaio 2014 (51,6) e di Febbraio 2014 che con 67,3 stabilisce il massimo relativo di questo indice.

Nel grafico è ben evidente il raggiungimento del primo e provvisorio massimo a primavera 2012, l’iniziale declino delle curve del SSN ed il seguente sostanziale stallo nonchè l’ultima nuova e più decisa tendenza al rialzo dell’indice in oggetto che stabilisce nuovi massimi assoluti.

 

Solar flux

Dunque il Solar Flux a Gennaio ha fatto registrare un ulteriore incremento rispetto a quello di Gennaio, già da record. A Febbraio il solar flux non è mai sceso al di sotto di 140, mentre nei mesi immediatamente precedenti si era spinto fino a 110. Tuttavia, a differenza di Gennaio, non è riuscito ad oltrepassare il valore di 200.

Quindi il solar flux mensile aggiustato ha battuto il record di Gennaio, segnando un 166,01 che risulta essere il massimo assoluto provvisorio di questo indice. Tale valore resta comunque abbastanza modesto rispetto ai valori medi raggiunti dai cicli solari immediatamente precedenti.

Il solar flux testimonia in modo eloquente le difficoltà che il ciclo 24 ha incontrato nella sua progressione. Dal grafico seguente risulta ancor più evidente la netta suddivisione dell’attività solare in due distinte fasi, spinta e riposo, la prima con valori relativamente elevati, la seconda con detti indici più vicini a valori da minimo che da massimo.

Confronto Solar Flux

In termini generali, il grafico conferma la peculiarità del ciclo 24, rispetto a quelli immediatamente precedenti. Inoltre, si nota chiaramente una tendenza alla stasi. Sì è, manifestatasi dall’autunno 2012 in poi (dal mese 45), dopo un trend fino ad allora costantemente improntato al rialzo. Come già rimarcato, rimane da valutare la consistenza e la durata dell’attuale nuovo massimo.

Più in dettaglio, nell’ultimo mese il valore medio del flusso “aggiustato” (ore 20) è stato pari a 166,01 (contro 157,50 di Gennaio) mentre la “forbice” tra il valore minimo e quello massimo è rimasta compresa tra 144,5 (ore 18 del 14/02) e 192,4 (ore 18 del 04/02).

 

Altri diagrammi: butterfly e inversione magnetica

Il cosiddetto “butterfly diagram”, per quanto ancora incompleto nella rappresentazione del ciclo 24, è eloquente: http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/bfly.gif  Butterfly

Il ciclo 24 risulta paragonabile ai cicli più deboli, perlomeno dal 1880 in poi, in termini di numerosità delle macchie, in rapporto alla loro estensione (in sostanza la colorazione del grafico “a farfalla”). Risulta addirittura inferiore a tutti i cicli rappresentati, in termini di estensione delle macchie (grafico in basso).

Per quanto concerne lo stato di avanzamento dell’inversione dei poli solari, l’ultimo dato disponibile (21 Febbraio) su http://wso.stanford.edu/Polar.html evidenzia un valore “filtrato” per l’Emisfero Nord pari a +2. Si conferma così in netto calo rispetto a quanto emerso nelle precedenti uscite della Rubrica e ormai piuttosto vicino a zero. Non ci sono precedenti storici documentati di inversione di un polo appena due anni dopo l’inversione precedente. L’Emisfero Sud, invece, dopo il cambio di polarità avvenuto tra luglio ed agosto 2013 mostra una decisa progressione e fa segnare un valore di -17. In base al comportamento dei cicli precedenti, ci si attende trascorra ancora un anno circa, dopo l’inversione, prima dell’avvio di un evidente ed inesorabile declino del ciclo 24. Può essere utile anche visionare il seguente grafico relativo all’andamento dall’inizio del ciclo 24 fino ad ora: Aggiornamento WSO

In dettaglio, l’andamento degli ultimi 24 mesi dove è più evidente lo stallo e la tendenza al calo dei valori dell’emisfero nord:  Dettaglio aggiornamento WSO

Per una più immediata comprensione dello stato di avanzamento del fenomeno, si vedano inoltre i seguenti grafici, tratti dal sito di Leif Svalgaard: http://www.leif.org/research/WSO-Polar-Fields-since-2003.png,  WSO polar fields

andamento dei due emisferi dal 2003 e http://www.leif.org/research/Solar-Polar-Fields-1966-now.pngN - S polar fields

andamento complessivo dal 1966. Per ulteriori informazioni in merito, si veda anche l’articolo http://solar-b.nao.ac.jp/news/120419PressRelease/index_e.shtml.

Le ultime immagini “Stereo Behind” al momento mostrano un “treno” pressochè ininterrotto di regioni attive, specie nell’emisfero Sud. Quello Nord invece risulta visibilmente meno attivo. Si notano diverse macchie mediamente coalescenti e di una certa dimensione, se paragonate a quelle che le hanno precedute nei mesi scorsi. Si conferma dunque la forte riduzione di attività dell’Emisfero Nord, con poche AR e macchie visibili. Tutto ciò lascia pensare, come peraltro ci si attende, che il ciclo possa durare più dei “canonici” 11 anni: ad esempio David Archibald sostiene, in base ad uno studio delle emissioni coronali, che il ciclo 24 possa durare addirittura il 40% in più dei soliti 11 anni, cioè ben 17 anni, insomma fino al 2025!

Per i dettagli, si veda l’articolo al link seguente http://wattsupwiththat.com/2013/03/05/how-long-to-the-2425-solar-minimum/

Intanto, la previsione NASA http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/ssn_predict_l.gif ci dice che il massimo starebbe per terminare. Dunque, se corretta, i primi chiari segnali di declino dovrebbero verificarsi nel corso del 2014.

 

Sunspot number per emisfero e conclusioni

Questo ciclo 24 è sicuramente una grande occasione per il mondo scientifico in quanto ci offre la possibilità di studiare “in diretta” situazioni che fino ad ora avevamo potuto solamente immaginare o “ricostruire” attraverso simulazioni, dati proxy e modelli matematici: molto probabilmente, e non siamo solo noi a dirlo, ci troveremo ad affrontare un periodo (forse anche relativamente “lungo”) di attività solare molto più bassa rispetto a quella a cui, in qualche modo, eravamo abituati.

Che questo ciclo fosse lontano da quella presupposta “normalità” di cui abbiamo più volte parlato ne avevamo sentore già da prima che il profondo ultimo minimo solare terminasse. La progressione dell’autunno 2011 aveva dato una parvenza di “normalità”. Gennaio 2012 ed in particolare Febbraio hanno fatto segnare un crollo che ha confermato la debolezza del ciclo. Il più recenti picchi isolati di Luglio 2012 e di Gennaio e Aprile/Maggio 2013, pur inaspettati, non hanno modificato il quadro complessivo. Da Agosto a Novembre abbiamo assistito a mesi senza “acuti” e con il netto calo del SSN. Infine, l’intensa attività degli ultimi 5 mesi ha restituito una temporanea vitalità ad un ciclo che sembrava destinato ad un lungo inesorabile declino. L’emisfero Nord, dopo l’inversione di polarità, sta mostrando come previsto un fisiologico calo (il massimo fu raggiunto a settembre 2011, con un SSN emisferico di 41,29). Invece l’emisfero Sud, dopo un periodo di sostanziale stabilità ha ripreso la sua rampa di ascesa verso un nuovo massimo relativo, “sorpassando”, per effetto degli ultimi mesi di maggiore attività, il livello di attività dell’emisfero nord: attualmente abbiamo un nuovo massimo provvisorio con un valore pari a 44,75, tendente ad aumentare ancora. Anche in questo caso però, stante l’inversione di polarità in corso e forse già conclusa, ci si attende presto un declino di attività.  SC24 progres

Che cosa ci riserverà il ciclo nei prossimi mesi? Dopo il secondo massimo, è ragionevole attendersi i primi chiari segnali di declino.

Vi lasciamo con un grafico che evidenzia l’andamento dell’attività solare in base al SSN: in blu la curva relativa al sole nel suo complesso, in rosso ed in verde lo stesso indice preso in considerazione rispettivamente per emisfero Nord e Sud. Si nota chiaramente il declino dell’emisfero Nord e la sostanziale prepotente crescita di quello Sud dopo la lunga stasi  seguita all’ascesa iniziale. SSN tot +N+S

Restate sintonizzati per i prossimi aggiornamenti!

 

Apuano 70 e FabioDue

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29 pensieri su “Rubrica Sole Febbraio 2014

  1. apuano70:
    FabioDue,

    Beh, il nick che si è scelto in effetti mi aveva incuriosito… comunque la Leffe è un ottima birra!

    Sicuro, ma secondo me si sposa meglio con un cartoccio di patatine fritte o un panino col wurstel che con la climatologia.

      (Quote)  (Reply)

  2. ciao michele … una curiosita’…
    da cosa credi possano dipendere i ”vuoti” della lettura del solar flux ?
    ne noto a decine nelle ultime settimane … grazie

    tipo stamane dalle 8,30 alle 10

      (Quote)  (Reply)

  3. http://wso.stanford.edu/ Come volevasi dimostrare ecco che il 17 marzo il nord, come per incanto, diventa di nuovo blu positivo. niente di strano se si considera che l’alternarsi ordine/caos rispecchia l’alternarsi di minimi e massim solari rispettivamente. le difficoltà del nord in quella che dovrebbe essere (secondo i canoni degli ultimi cicli) un’inversione veloce è frutto della lentezza di questo ciclo che deriva dalla marcata asimmetria emisferica. questi magnetogrammi colorati non diranno niente in un periodo di massimo prolungato. ci sara alternanza di colori ai poli almeno finche non inizierà la fase discendente. le macchie solari distorcono il campo magnetico solare fino ad azzerarlo completamente in prossimità del massimo o dei massimi. nel momento in cui si azzera il campo magnetico globale si realizza l’inversione. piu macchie vengono prodotte piu l’inversione si completa in tempi brevi. se poi succede che le macchie vengono prodotte in maniera asimmetrica prima da un emisfero e poi dall’altro, allora ci sarà anche un ritardo nella progressione verso l’ordine. questa è una mia impressione di quello che stà accadendo. prevedo pertanto un risveglio del nord nel 2014 con valori da +2 attuali a +10 +20 .

      (Quote)  (Reply)

  4. FabioDue:
    Michele,
    E poi, andando verso l’estate, dobbiamo attenderci altri allineamenti, oppure possiamo ritenere avrá inizio il declino del ciclo? In fondo non dimentichiamo che per l’emisfero nord il declino è giá cominciato da un bel po.

    Fabio non ho ancora controllato con il simulatore l’evoluzione della configurazione planetaria dopo aprile/maggio. Se trovo del tempo libero scrivo un breve articolo.
    Sarà dura sono abbastanza assorbito da Vienna.

    piero:
    ciao michele … una curiosita’…
    da cosa credi possano dipendere i ”vuoti” della lettura del solar flux ?
    ne noto a decine nelle ultime settimane … grazie
    tipo stamane dalle 8,30 alle 10

    Piero i valori del solar flux escono quotidianamente alle 17-20 e 23 UTC.
    http://www.spaceweather.gc.ca/solarflux/sx-5-flux-eng.php
    Non è che fai confusione con il vento solare ?

      (Quote)  (Reply)

  5. Il mese di marzo chiude a 92,2 e si mantiene in linea con gli ultimi mesi. La fa da padrone ancora una volta l’emisfero nord con 60 SSN mentre il sud viaggia al 50% della velocità del nord. Come preannunciato già da alcuni mesi, settembre 2013 stabilisce il nuovo record della media mobile con 73,1 (+4 rispetto al primo massimo del febbraio 2012). Confermate ancora una volta le forti analogie con il ciclo 12, il primo ciclo dell’ottocento che a detta del SIDC può essere seriamente paragonato con quelli attuali. In base a questa somiglianza, dobbiamo aspettarci a breve i primi segni di declino del ciclo 24. Molto probabilmente quello di settembre 2013 non sarà il mese del solar max per la media mobile. Secondo i miei calcoli il max avverà nel mese di gennaio 2014 con 76SSN (+7 rispetto al 1°max di febbraio 2012).

      (Quote)  (Reply)

  6. John Carter di Barsoom,

    Ciao John, mi trovi concorde praticamente su tutto: unica precisazione, è l’emisfero sud che detta il ritmo mentre quello nord sembra proprio non farcela più a tenere il passo; 61,0 contro 31,2. Bruno

      (Quote)  (Reply)

  7. apuano70,

    certo Bruno, si viaggia con un solo motore, adesso possono succedere tre cose:
    a) si spegne anche il motore funzionante e l’aereo deve atterrare per forza
    b) si spegne il motore funzionante e si riaccende contemporaneamente quello che aveva smesso di funzionare il viaggio continua ma si cerca comunque il primo scalo utile
    c) il motore continua a funzionare e si aggiunge anche l’altro, il viaggio continua e si sale di quota.
    personalmente opterei per la seconda opzione

      (Quote)  (Reply)

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