Rubrica Sole Novembre 2014

 Immagine copertina

(Fonte: http://sidc.oma.be/news/286/welcome.html)

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 aveva mostrato in media alcun trend particolare, né crescente né decrescente.

La fase di forte spinta appena trascorsa ha poi condotto il ciclo al suo secondo massimo che in realtà si è rivelato essere anche il nuovo massimo assoluto di questo ciclo 24, nettamente superiore a quello dell’autunno 2011. 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. Di recente l’attività solare ha accennato a declinare, pur tra picchi isolati di una certa intensità; in seguito a questo, la curva dello SSN, dopo il massimo appena raggiunto, ha nuovamente iniziato a scendere ed anche altri indicatori di avanzamento del ciclo, come ad esempio la comparsa di macchie e regioni attive a polarità invertita (ad esempio l’AR 2223 del 27/11), avvalorano l’ipotesi che tale declino sia quello definitivo e dunque il massimo possa considerarsi definitivamente archiviato.

In sintesi, il mese di Novembre appena trascorso ha evidenziato, una ripresa del Sunspot Number dopo il calo del mese precedente, mentre il solar flux è risultato essere praticamente stabile, facendo segnare un lievissimo calo rispetto al valore di Ottobre. In ogni caso si tratta di valori nettamente inferiori a quelli fatti registrare durante il recente massimo e comunque molto bassi se paragonati ad uno qualsiasi dei massimi solari dei cicli compresi tra il 19 ed il 23, anche perché le macchie non sono state né particolarmente numerose, né molto estese ed attive

Ci stiamo avvicinando ai 6 anni (71 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 di recente e per pochi giorni 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 mette in evidenza proprio l’ultimo periodo caratterizzato dal picco massimo di attività e preceduto fino ad allora, con l’esclusione del picco dell’autunno 2011, da un andamento sostanzialmente “piatto”, senza trend. Risulta evidente anche il temporaneo superamento del “muro” dei 200 avvenuto in sole 3 occasioni fino ad ora:

Solen Info

Il sunspot number

Il mese di Maggio 2014, con un valore di 80,621 fa registrare il primo calo di quest’indice dopo la progressione che ha determinato il secondo picco e che ha stabilito, con ottime probabilità, anche il massimo assoluto definitivo del ciclo 24 con un valore pari a 81,975 (Aprile 2014). Ampiamente 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, in particolare il ciclo 12, nonché al ciclo 5 del Minimo di Dalton, sebbene un po’ più intenso di quest’ultimo.Cicli simili

Anche per il NIA’s Maggio 2014 con 46,121 ha fatto segnare il primo calo dopo il massimo di questo ciclo (47,158) procedendo di pari passo con i dati ufficiali del sunspot number SIDC. Restano da verificare ancora alcuni dati (gli ultimi cinque mesi) che al momento sono solo provvisori e pertanto vi potrebbe essere qualche leggera variazione nel conteggio. 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 Novembre 2014:

Smoothed sunspot area

Questo grafico (aggiornato al mese di Ottobre) 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, Novembre è stato caratterizzato da un modesto incremento del sunspot number: 70,1 rispetto al 60,6 del precedente mese di Ottobre. Si tratta comunque di un valore che risulta essere il secondo più basso dal Settembre 2013. Il grafico sottostante evidenzia la decisa seconda impennata di attività e rafforza la nostra convinzione che ci troviamo, con tutta probabilità, in una fase molto avanzata se non addirittura terminale di questo massimo del ciclo 24.SN Nia e Sidc

I valori del NIA’s di Luglio (36,3) Agosto (37,4), Settembre (43,8), Ottobre (30,3) e Novembre (35,1) sono provvisori/stimati ed al momento in attesa di validazione. Il dato di Febbraio 2014 (67,3) al momento detiene 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 dopo aver stabilito i nuovi massimi assoluti sembra aver finalmente intrapreso la via del declino.

Solar flux

Il Solar Flux, in questo mese ha registrato una leggera flessione rispetto al valore fatto registrare nello scorso mese di Ottobre, nonostante il Sunspot Number mensile sia invece aumentato; il valore medio rimane comunque su valori abbastanza elevati, se si considera il livello generale di questo ciclo.  Il mese è stato caratterizzato da valori più bassi, anche sotto a 120, nei primissimi giorni per poi risalire velocemente su valori compresi tra 140 e 180 per tutto il resto del mese.

Per quanto appena detto il solar flux mensile aggiustato ha fatto segnare un valore pari a 152,30 rispetto al 153,91 del mese di Ottobre

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: il ciclo 24 ha proceduto “a scatti”, tra loro ben intervallati. Le pause si sono manifestate dall’inizio del 2009 all’inizio del 2011, poi ancora dall’autunno del 2011 fino al settembre del 2013 (quando si è osservato addirittura un certo declino). Gli ultimi 15 mesi di attività più sostenuta, conformemente all’andamento del SN hanno determinato l’attuale picco massimo di questo indice.

Più in dettaglio, nell’ultimo mese il valore medio del flusso “aggiustato” (ore 20) è stato pari a 152,30 (contro 153,91 di Settembre) mentre la “forbice” tra il valore minimo e quello massimo è rimasta compresa tra 117,2 (ore 22:00 del 01/11)  e 188,9, (ore 18:00 del 16/11). 

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, nel corso delle precedenti uscite della rubrica avevamo messo in guardia dal considerare ormai conclusa l’inversione dei poli magnetici: l’ultimo dato disponibile, (28 Novembre) su http://wso.stanford.edu/Polar.html, ha confermato le evidenti difficoltà di questo ciclo a livello magnetico benché ci sia un palese tentativo da parte del sole (o forse meglio dire dell’emisfero sud solare) di porre fine a questa anomala situazione di blocco che va avanti da mesi: l’ultimo valore “filtrato” per l’Emisfero Nord pari a 1, quindi sembra ormai terminata la fase di contro-inversione di cui comunque,  rimane ancora traccia sulla carta con una serie di -1 a testimoniare la lunga escursione in territorio negativo meno di due anni dopo l’inversione di giugno 2012. Non ci sono precedenti storici documentati di un simile evento e pertanto dobbiamo mantenere la massima prudenza, evitando di emettere sentenze che potrebbero essere smentite a breve dal comportamento del Sole. L’Emisfero Sud, dopo il cambio di polarità avvenuto tra luglio ed agosto 2013, fa segnare un valore di -31, ovvero in graduale e da qualche mese sensibile progressione dopo il cambio di polarità; anche in questo caso risulta al momento terminata la fase di stallo in atto dalla fine di Febbraio. Il comportamento dei due emisferi si ripercuote su quello della media filtrata, la cui crescita si era invertita e, dopo un anno di continua progressione: il valore medio, dopo essere salito fino a +8 (ed aver fatto segnare un provvisorio +5 nei mesi scorsi), attualmente si attesta a +16, con un decisivo contributo dell’emisfero sud.

Risulta al momento difficile dare un’interpretazione compiuta di quanto stia accadendo ai poli solari ed è ancora più difficile prevederne le conseguenze, sia per quanto concerne il ciclo in corso, sia in relazione al prossimo ciclo 25. Situazione che necessita ancora di un attento monitoraggio, in particolare per quanto riguarda l’andamento dell’emisfero nord che ancora mostra segni evidentissimi di debolezza magnetica.

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 47 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.png,N - 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” lasciano intuire un periodo di attività abbastanza intensa, in particolare sembra ancora l’emisfero sud a voler recitare il ruolo principale: mentre scriviamo l’ attività è in risalita, con il solar flux giornaliero che supera nuovamente quota 150.

Quanto rilevato finora lascia pensare, come atteso, 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 a partire già dai prossimi mesi.

Ma che cosa possiamo realmente aspettarci per il ciclo 25? Fino a qualche tempo fa, si riteneva che potesse essere un ciclo debolissimo, o addirittura assente, privo o quasi di macchie. Tuttavia, recenti rilevazioni del campo magnetico delle macchie sembrano mettere in dubbio questa ipotesi (fonte: http://www.leif.org/research/Livingston%20and%20Penn.png ):Umbral

 E’ ben visibile il progressivo declino del campo magnetico delle macchie (secondo grafico) e la corrispondente riduzione del contrasto (primo grafico) delle medesime rispetto al resto della superficie solare. Tale processo è in corso dagli anni ’90, ma sembra arrestarsi verso il 2012. Può significare che le macchie, pur riducendosi in numero e dimensione, non scompariranno nel prossimo futuro e quindi avremo una successione di cicli deboli, anziché un grande minimo simile al Maunder? 

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. I picchi isolati di Luglio 2012 e di Gennaio e Aprile/Maggio 2013, pur inaspettati, non hanno modificato il quadro complessivo. Dopo un periodo di stasi, infine, la più intensa attività verificatasi a partire dall’autunno 2013 ha restituito una temporanea vitalità ad un ciclo che sembrava destinato ad un lungo inesorabile declino. L’emisfero Nord, ormai da un paio di anni, dopo la (prima!) 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” nettamente, per effetto degli ultimi mesi di maggiore attività, il livello di attività dell’emisfero nord: attualmente, per Maggio 2014, con un valore pari a 55,39, registriamo il primo calo di questo indice dopo il nuovo massimo provvisorio di Aprile 2014 (56,55). Anche in questo caso però, stante l’inversione di polarità già avvenuta, ci si attende presto che tale declino possa essere quello definitivo.Ciclo 23 e 24

Che cosa ci riserverà il ciclo nei prossimi mesi? Dopo il secondo massimo, in base al comportamento di tanti cicli precedenti, è ragionevole attendersi un lento e progressivo declino, pur interrotto da temporanei picchi post-massimo.

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 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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3 pensieri su “Rubrica Sole Novembre 2014

  1. ragazzi una curiosità,( in quanto prima del minimo di questo ciclo solare in corso non seguivo la meteo) secondo voi è possibile che l’antartide sia aumentato così tanto in questi anni per la debolezza dell’attività solare? ( domanda da 100 milioni di dollari lo so), ma come era la sua estensione durante gli altri cicli solari?

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