Relazione statisticamente significativa, fra le grandi eruzioni vulcaniche e il conteggio delle macchie solari, dal 1610 ad oggi.

Geophysical Research Abstracts
Vol. 16, EGU2014-1385-2, 2014
EGU General Assembly 2014
© Author(s) 2014. CC Attribution 3.0 License.

Copy in English :

Significant statistically relationship between the great volcanic eruptions and the count of sunspots from 1610 to the present

 

Riassunto

L’affermazione, che l’attività solare possa svolgere un ruolo significativo nell’innesco delle grandi eruzioni vulcaniche è, ed è stata discussa, dai molti geofisici. Numerosi documenti scientifici hanno stabilito una possibile correlazione fra tali accadimenti e l’accoppiamento elettromagnetico fra la Terra e il Sole, ma nessuno di essi è stato in grado di evidenziare una possibile relazione statisticamente significativa fra le grandi eruzioni vulcaniche e alcuna delle serie storiche, quali : attività geomagnetica, vento solare, numero di macchie solari.

[Abdurakhmanov,Firstov,Shirokov,1976][Casati;Straser,2013][Casey,2010][Charvátová,2010][Duma;Vilardo,1998][Jaggar,1931][Jensen,1902,1904][Lyons,1899][Madonia;Gurrieri;Inguaggiato;Giugliano;Romano;Spadaro;Zuccarello,2005][Mazzarella;Palumbo,1989][O’Relly,1899][Stothers,1989][Střeštik,2003][Sytinsky,1998][Kolvankar,2008]

Nella nostra ricerca compariamo, le 148 eruzioni vulcaniche di indice VEI4, le 37 grandi eruzioni vulcaniche storiche di indice pari o superiore a VEI5, registrate dal 1610 al 2012, con il relativo numero di macchie solari.

Fissando, come valore di soglia, un numero di macchie solari mensile pari a 46 (registrato durante la grande eruzione storica di indice VEI6 del Krakatoa, Agosto 1883), rileviamo alcune possibili relazioni, ed effettuiamo un test statistico.

  • Delle 31 grandi eruzioni vulcaniche storiche di indice VEI5+, registrate tra il 1610 e il 1955, 29 di queste si sono registrate quando il SSN<46. Le restanti 2 eruzioni, non si sono registrate quando il SSN<46, ma bensì durante i massimi solari del ciclo solare dell’anno 1739 e nel ciclo solare n°14 (Eruzione Shikotsu del 1739 e  Ksudach del 1907). Vedere la figura 1
  • Delle 8 grandi eruzioni vulcaniche storiche di indice VEI6+, registrate dal 1610 ad oggi, 7 di queste si sono registrate con SSN<46 e più specificativamente, all’interno dei tre grandi minimi solari conosciuti : Maunder (1645-1710); Dalton (1790-1830) e durante il minimo solare occorso tra il 1880 e il 1920. Come unica eccezione, rileviamo l’eruzione del Pinatubo del Giugno del 1991, registrata nel massimo solare del ciclo 22. Vedere la figura 2
  • Delle 6 grandi eruzioni vulcaniche storiche di indice VEI5+, registrate dopo il 1955, 5 di queste non si sono registrate durante periodi di bassa attività solare, ma bensì durante i massimi solari dei cicli 19,21 e 22.

Il test di significativa condotto con il chi quadrato χ² = 7,782, ci rileva un valore p pari a 0,005. Applicando una correzione di Yates, il p assume il valore di 0,009.

Affermiamo quindi, che l’occorrenza di una grande eruzione vulcanica, di indice pari o superiore a VEI4, durante i deboli cicli solari, risulta statisticamente significativa e giustifica l’ipotesi di grandi eruzioni vulcaniche nel prossimo decennio, in riferimento, non solo alla debolezza del corrente ciclo solare SC24, ma al probabile ingresso, in un lungo e profondo minimo solare, durante la transizione verso il prossimo ciclo solare SC25. Ipotesi formulata, da molti fisici solari.[Ahluwalia,2013][Goelzer;Smith;Schwadron;McCracken,2013][Livingston;Penn;Svalgaard,2012][Steinhilber;Beer,2013].

Tabella  n°1 – Catalogo eruzioni vulcaniche di indice pari o superiore al VEI5, occorse dal 1610 ad oggi e relativo numero di macchie solari

(*)  Relative sunspots number  Data : Group SSN yearly from 1610 to 1699; SSN yearly “SIDC” from 1700 to 1748; SSN monthly “SIDC” from 1749 to present.

(*1)  Jihong Cole-Dai, David Ferris, Alyson Lanciki, Joël Savarino, Mélanie Baroni,  Mark H. Thiemens  Cold decade (AD 1810–1819) caused by Tambora (1815) and another (1809) stratospheric volcanic eruption Geophysical Research Letters Volume 36, Issue 22, November 2009 doi: 10.1029/2009GL040882

L’elenco delle grandi eruzioni storiche è stato ripreso dall’istituto Smithsonian (Global Volcanism Program), mentre il numero delle macchie solari è stato ripreso dal centro belga di analisi di influenza solare, il SIDC.

Figura n°1 – Eruzioni vulcaniche occorse con  SSN<46

All’interno del settore di colore giallo, che rappresenta l’arco temporale compreso tra il 1610 e i giorni nostri, si trovano 30 delle 37 eruzioni vulcaniche di indice pari o superiore a VEI5.

Figura n°2 – Profondi minimi solari storici e grandi eruzioni vulcaniche di indice pari o superiore al VEI6

Sette delle otto grandi eruzioni vulcaniche di indice pari o superiore a VEI6 si sono verificate all’interno di tre periodi storici ben noti: il Maunder, il Dalton e il periodo di minimo solare compreso tra  il 1880 e il 1920. In questi tre periodi l’attività elettromagnetica della nostra stella era molto bassa.

Appendice

È stata riscontrata una possibile relazione fra i grandi eventi sismici di magnitudo M8.3+ e i due ben noti periodi temporali all’interno del ciclo undicennale dell’attività magnetica solare: il minimo e il massimo solare (Figura n°3). Tuttavia, questa analisi non ha rintracciato alcuna relazione statisticamente significativa.

L’elenco dei 29 eventi di magnitudo M8.3+ verificatisi dal 1900 ad oggi è stato ripreso dal U.S. Geological Survey.

http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/mag8/magnitude8_1900_date.php

Dei 29 eventi sismici di magnitudo M8.3+,

• 17 di questi si sono registrati quando il SSN (mensile) < 46;

• 9 si sono verificati negli anni di massimo solare, dei cicli 14,15,17,23 e 24;

• 3 non si sono verificati in anni di minimo o di massimo solare.

Figura n°3 – Eventi sismici di magnitudo M8.3+ e relativo conteggio mensile delle macchie solari

 

Riferimenti

1. Abdurakhmanov, A. I., P. P. Firstov, and V.A. Shirokov, A possible link between volcanic eruptions and the 11-year cycle of solar activity (in Russian), Byul. Vulkanol. Stants., 52, 3-10, 1976

2. Ahluwalia H.S., An empirical approach to predicting the key parameters for a sunspot number cycle University of New Mexico, Department of Physics & Astronomy, MSC07 4220, Albuquerque, NM 87131, USA An empirical approach to predicting the key parameters for a sunspot number cycle doi:10.1016/j.asr.2013.11.044

3. Casati Michele, Straser Valentino ; Possible relationship between changes in IMF, M7+ earthquakes and VEI index, during the transition between the solar minimum cycle 23 and the rise of solar cycle 24 EGU General Assembly 2013, held 7-12 April, 2013 in Vienna, Austria, id. EGU2013-1405

4. Casey John L. – 2010 ; Correlation of Solar Activity Minimums and Large Magnitude Geophysical Events

5. Charvátová I. Long-term relations between the solar inertial motion (SIM) and solar, geomagnetic, volcanic activities and climate : AGU Foz do Iguaçu Brazil 2010

6. Duma G. and G. Vilardo (1998),  Seismicity cycles in the Mt.Vesuvius area and their relation to solar flux and the variations of the Earth’s magnetic field. Phys. Chem. Earth, 23 (9-10), 927-931. doi:10.1016/S0079-1946(98)00121-9

7. Friedhelm Steinhilber, Jürg Beer, Prediction of solar activity for the next 500 years Journal of Geophysical Research: Space Physics Volume 118, Issue 5, pages 1861–1867, May 2013 doi:10.1002/jgra.50210

8. Goelzer, Smith, Schwadron, McCracken An analysis of heliospheric magnetic field flux based on sunspot number from 1749 to today and prediction for the coming solar minimum Journal of geophysical research: space physics, vol. 118, 7525–7531, doi:10.1002/2013ja019404, 2013

9. Livingston, W., Penn, M. J.,Svalgaard, L. Decreasing Sunspot Magnetic Fields Explain Unique 10.7 cm Radio Flux The Astrophysical Journal Letters, Volume 757, Issue 1, article id. L8, 4 pp. (2012) doi:10.1088/2041-8205/757/1/L8

10. Jaggar, T. A., Volcanic cycles and sunspots, Volcano Lett., 326, 1-3, 1931.

11. Jensen, H. I., Possible relation between sunspot minima and volcanic eruptions, J. R. Soc. N. S. W., 36, 42-60, 1902

12. Jensen, H. I., Possible relation between sunspots and volcanic and seismic phenomena and climate, J. R. Soc. N. S. W., 38, 40-90, 1904.

13. Jihong Cole-Dai, David Ferris, Alyson Lanciki, Joël Savarino, Mélanie Baroni,Mark H. Thiemens  Cold decade (AD 1810–1819) caused by Tambora (1815) and another (1809) stratospheric volcanic eruption Geophysical Research Letters Volume 36, Issue 22, November 2009 doi: 10.1029/2009GL040882

14. Lyons, C. J., Sunspots and Hawaiian eruptions, Mort. Weather Rev., 27, 144, 1899

15. Madonia, P.; Gurrieri, S.; Inguaggiato, S.; Giugliano, P.; Romano, P.; Spadaro, D.; Zuccarello, F Atmospheric Pressure Anomalies Recorded on Italian Volcanoes: Possible Relationships With Solar Activity American Geophysical Union, Fall Meeting 2005, abstract #A43C-0118 2005AGUFM.A43C0118M

16. Mazzarella, A.; Palumbo, A. Does the solar cycle modulate seismic and volcanic activity? J. Volcanol. Geotherm. Res., 1989, Vol. 39, No. 1, p. 89 – 93 doi :10.1016/0377-0273(89)90023-1

17. O’Reilly, J.P., On the dates of volcanic eruptions and their concordance with the sunspot period, Proc. R. Irish Acad., 5, 392-432, 1899

18. Střeštik, J. Possible correlation between solar and volcanic activity in a long-term scale Solar variability as an input to the Earth’s environment. International Solar Cycle Studies (ISCS) Symposium, 23 – 28 June 2003, Tatranská Lomnica, Slovak Republic. Ed.: A. Wilson. ESA SP-535, Noordwijk: ESA Publications Division, ISBN 92-9092-845-X, 2003, p. 393 – 396

19. Sytinsky A.D. About planetary atmospheric perturbations during the strong earthquakes. //Geomagnetism and Aeronomy, v. 37, 1997, p. 132-137

20. Stothers Richard B. Volcanic eruptions and solar activity Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978–2012) Volume 94, Issue B12, pages 17371–17381, 10 December 1989 doi: 10.1029/JB094iB12p17371

21. Vinayak G. Kolvankar Sun induces semi-diurnal stress on the earth surface’s, which trigger earthquakes and volcanic eruptions – 2008   New Concepts in Global Tectonics Newsletter, no.47, June, 2008 Seismology Division, Bhabha Atomic Research Centre, Trombay, Mumbai 400 085, India

 

EGU General Assembly 2014, held 27April – 02May, 2014 in Vienna, Austria

http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2014/EGU2014-1385-2.pdf

 

Michele Casati

Hatena Bookmark - Relazione statisticamente significativa, fra le grandi eruzioni vulcaniche e il conteggio delle macchie solari, dal 1610 ad oggi.
Share on Facebook
[`google_buzz` not found]
[`yahoo` not found]
[`livedoor` not found]
[`friendfeed` not found]
[`tweetmeme` not found]

6 pensieri su “Relazione statisticamente significativa, fra le grandi eruzioni vulcaniche e il conteggio delle macchie solari, dal 1610 ad oggi.

  1. Ciao Michele,
    solo alcune riflessioni.
    Parlando di Macchie il Sole è di norma considerato in fase di massimo oltre le 50 di media mensile ed in fase di minimo sotto le 15. Quindi non comprendo bene il ragionamento fondato su 46.

    Se conti gli eventi accorpati al secolo (partendo dall’elenco da te fornito), scopri che il minimo numero di eventi toccano il minino numero nel corso del 1700 e hanno egual numero sia nel 1600 che nel 1900. E li il sole ha avuto attività completamente diversa…

    Infine basandosi comunque sul n. 46 di macchie, è evidente che il tempo per cui il Sole è stato sotto quel numero è di gran lunga maggiore rispetto alle fase sopra la soglia (nel minimo di dalton non è stata neppure superata per quasi 25 anni). Ossia i box d’aggregazione temporale non sono omogenei.

      (Quote)  (Reply)

  2. Zambo:
    Parlando di Macchie il Sole è di norma considerato in fase di massimo oltre le 50 di media mensileed in fase di minimo sotto le 15. Quindi non comprendo bene il ragionamento fondato su 46.

    Se la mettiamo su questo punto di vista, scale temporali (asse x) e scale del set di dati (asse y), chiaramente sia l’OPI nello younger dryas che e il tuo 15 e 50 e il mio 46, vanno a farsi benedire !

    Zambo:
    …. è evidente che il tempo per cui il Sole è stato sotto quel numero è di gran lunga maggiore rispetto alle fase sopra la soglia

    Fortunatamente, altrimenti non ci sarebbe vita su questo pianeta.
    🙂

      (Quote)  (Reply)

  3. Ciao Michele,
    questa non l’ho proprio capita:

    “Se la mettiamo su questo punto di vista, scale temporali (asse x) e scale del set di dati (asse y), chiaramente sia l’OPI nello younger dryas che e il tuo 15 e 50 e il mio 46, vanno a farsi benedire !”

    I valori da me indicati non sono un opinione. Sono quelli accolti nei lavori sull’attività solare che trovi in letteratura. E si intende che fanno riferimento ad un set di dati noto. Così è anche per l’OPI, visto che lo tiri in ballo, ossia si fonda su di un set di dati tra i più certi, ossia ci si ferma al 1976 poiché li si parla di dati integrati anche coi satelliti. Quindi non scomodare il Dryas per nulla…

    La seconda risposta come freddura non è male !

    Tieni presente Michele che io ho scritto quelle tre riflessioni poiché, in ambito di presentazione, vedrai che ti porranno quei problemi.
    L’ho detto per te e non per denigrare il tuo lavoro… Credimi.

    Ti auguro comuque le migliori cosi per la tua avventura viennese e ti faccio i miei complimenti per l’impegno profuso.

      (Quote)  (Reply)

  4. Zambo
    I valori da me indicati non sono un opinione. Sono quelli accolti nei lavori sull’attività solare che trovi in letteratura.

    Mi riporti il titolo del lavoro scientifico con il quale oggi, la comunità scientifica dei fisici solari ha attribuito attraverso il comune “consenso scientifico” che con il valore numerico di “15” siamo in minimo solare e con “50”, superato, entriamo nel massimo ?

    Zambo:
    Ciao Michele,
    questa non l’ho proprio capita:
    “Se la mettiamo su questo punto di vista, scale temporali (asse x) e scale del set di dati (asse y), chiaramente sia l’OPI nello younger dryas che e il tuo 15 e 50 e il mio 46, vanno a farsi benedire !” I valori da me indicati non sono un opinione. Sono quelli accolti nei lavori sull’attività solare che trovi in letteratura.

    Andrea il problema dell’omogeizzazione dei dati, mi è ben chiaro, devi tuttavia comprendere che questo lavoro deve essere letto e valutato in contemporanea a quello depositato nel 2013, a quello che presenterò qui su Nia, la prossima settimana ed i prossimi.

    Il grande laboratorio climatico e geologico dello younger-dryas è di fondamentale importanza e va citato nei miei studi, attuali e prossimi. E’ indispensabile, come l’evento carrington e l’evento di Tunguska. Tutti piccoli puzzle, che uniti, hanno come ultimo scopo quello di evidenziare come l’intero circuito climatico e geologico, nei soli e profondi minimi solari, sia governato da eventi atipici di natura prettamente elettrica non conosciuta, con rilasci energetici improvvisi e violenti

    Abrupt climate change… and geological aggiungerei.
    Abrupt in letteratura.

    Aggiungo un’ultima annotazione importante.

    Oggi, mi faceva giustamente osservare un ricercatore, osservando la traccia, cosa che io, non ho riportato nello studio, come tutte le grandi eruzioni vulcaniche di indice pari o superiore al VEI5+, occorrano nel massimo oppure minimo solare, o in estrema vicinanza.
    Sembra che “l’energia” che si manifesta negli eventi, sia estremamente correlata con quelle fasi delicate di cambio di polarità del ciclo.
    Nessun dei 37 di indice VEI5+ dal 1610 ad oggi, si manifesta, viceversa, nelle fasi centrali, delle rampe di salita o discesa.

      (Quote)  (Reply)

  5. Zambo,

    On the way….

    Era il 2004,
    http://cc.oulu.fi/~usoskin/personal/nature02995.pdf
    e Solanki affermava :

    Here we report a reconstruction of the sunspot number covering the past 11,400
    years, based on dendrochronologically dated radiocarbon concentrations. We combine physics-based models for each of the processes connecting the radiocarbon concentration with sunspot number. According to our reconstruction, the level of solar activity during the past 70 years is exceptional, and the previous
    period of equally high activity occurred more than 8,000 years ago.

    Nel 2010 McCracken smentisce la precedente affermazione,
    carta superata.
    http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2009JA014193/abstract

    Inoltre…
    la ricostruzione su base proxy del SSN e’ un non senso, in riferimento al mio lavoro, su scale temporali cosi’ grandi (singolo campione o dato ben oltre gli undici anni), in quanto, come ho specificato nel precedente messaggio, ho bisogno di inquadrare, osservare i momenti di transizione nel ciclo undecennale (minimo e massimo).

      (Quote)  (Reply)

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Immagine CAPTCHA

*

You can add images to your comment by clicking here.

Aggiungi una immagine

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.