Un nuovo modello riesce a determinare la temperature di cinque pianeti del sistema solare

Un nuovo ed importante documento, pubblicato sulla rivista scientifica Advances Space Research, stabilisce che la temperatura della superficie terrestre (come pure le temperature superficiali di altri cinque pianeti rocciosi del nostro sistema solare) possono essere determinati con grande precisione (R2 = 0.9999 e un piccolo errore pari a σ=0.0078) unicamente sulla base di due variabili: 1) la pressione atmosferica superficiale 2) l’irraggiamento solare dell’atmosfera superiore. Tutto questo, senza alcuna considerazione di eventuali concentrazioni di gas serra o ‘forcing radiativo’ da gas a effetto serra.

La carta : Modello emergente per prevedere la temperatura media superficiale di pianeti rocciosi con atmosfere diverse, di Den Volokin e Lark Rellez

doi:10.1016/j.asr.2015.08.006

Riassunto

La temperatura globale media annua, in prossimità della superficie (GMAT) di un corpo planetario è l’espressione dell’energia cinetica disponibile nel sistema climatico e un parametro critico che determina l’abitabilità del pianeta. Studi precedenti hanno fatto affidamento su modelli meccanicistici basati sulla teoria di stimare GMATs di corpi distanti come i pianeti extrasolari. Questo approccio si basa spesso su parametrizzazioni di processi fisici importanti (come la convezione verticale e la formazione delle nuvole) che richiedono misure dettagliate per simulare con successo le condizioni termiche superficiali in ambienti atmosferici e radiativi diversi. In questo studio, vi presentiamo un diverso approccio statistico, per lo sviluppo di un modello universale GMAT, che non richiede aggiustamenti empirici specifici per il pianeta. Il nostro metodo si basa su analisi dimensionale (DA) dei dati osservati dal sistema solare. DA fornisce una tecnica oggettiva per la costruzione dello stato in questione e il forzamento delle variabili, assicurando l’omogeneità dimensionale del modello finale. Anche se ampiamente utilizzato in alcune aree della scienza fisica per ricavare modelli da dati empirici, DA è uno strumento analitico raramente impiegato in astronomia e scienza planetaria. Noi applichiamo la metodologia DA di un insieme di dati ben vincolati, di sei corpi celesti che rappresentano diversi ambienti fisici del sistema solare, cioè Venere, la Terra, la Luna, Marte, Titano (una luna di Saturno), e Tritone (una luna di Nettuno). Dodici futuri rapporti (modelli) suggeriti da DA sono indagati tramite un’analisi di regressione non lineare che coinvolge prodotti adimensionali compresi l’irraggiamento solare, i gas serra parziali, la pressione / densità e la totale pressione atmosferica / densità come variabili di forzatura, e due rapporti di temperatura come variabili dipendenti. Un modello di regressione non-lineare si trova a sovraperformare statisticamente il resto con un ampio margine. La nostra analisi ha rivelato che GMATs di pianeti rocciosi possono essere previsti con precisione su una vasta gamma di condizioni atmosferiche e dei regimi radiativi utilizzando solo due variabili : l’irraggiamento solare dell’atmosfera superiore e la pressione atmosferica superficie complessiva. Il nuovo modello presenta caratteristiche di un emergente macro rapporto termodinamico, che merita ulteriori indagini ed eventualmente una interpretazione teorica.

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Dipendenza della relativa valorizzazione termica atmosferica (Ts / Tna) sulla pressione media superficiale dell’aria, secondo l’equazione (10a) derivata dai dati che rappresentano una vasta gamma di ambienti planetari del Sistema Solare. La luna di Saturno, Titano sono stati esclusi dall’analisi di regressione che porta a l’eq. (10a). Le barre di idicazione degli errore di alcuni corpi non sono chiaramente visibili a causa della loro ridotte dimensioni in relazione alla scala degli assi.

Dalle conclusioni :

“….Sulla base di criteri statistico, inclusa la precisione numerica, la robustezza, l’omogeneità dimensionale e un ampio ambito ambientale di validità, il modello finale (Eq.(10)) sembra descrivere delle emergenti proprietà termodinamiche delle atmosfere planetarie finora non conosciute alla scienza. Il potenziale significato fisico di questa nuova relazione empirica è ulteriormente supportato dalla sua somiglianza con la curva della temperatura adiabatica secca, descritta dalla formula di Poisson …. Queste caratteristiche del nuovo modello, necessitano un esame più approfondito per determinare i plausibili meccanismi fisici coinvolti. Per esempio, la forma matematica dell’eq. (10a) suggerisce che l’atmosferica amplificazione della pressione, ottenuta attraverso la forza dell’energia ricevuta dal sole, crea un miglioramento termico, responsabile di mantenere la superficie terrestre 90,4 K più calda di quanto sarebbe in assenza di atmosfera….”

Il documento : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117715005712
Fonte : http://hockeyschtick.blogspot.it/2015/08/new-paper-confirms-gravito-thermal.html

 

Michele

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3 pensieri su “Un nuovo modello riesce a determinare la temperature di cinque pianeti del sistema solare

  1. sul blog di Watts c’è un articolo che smonta un po’ questo lavoro
    http://wattsupwiththat.com/2015/09/01/traveling-through-other-dimensions/

    Le conclusioni dell’autore dell’articolo (traduco solo qualche pezzo) sono:
    “La mia conclusione è che questo modello fallisce un certo numero di test cruciali. Le equazioni non hanno senso fisico e sono di dubbia semplicità. […] Hanno fittato un numero ridicolmente piccolo di dati, solo 6 pianeti, e hanno pure sbagliato, riuscendo a fittarne solo 5. Come risultato hanno rimosso uno dei 6 dati dal fit, che è un evidente “data snooping” (cioè scegliere i dati più comodi). Affermano che hanno solo due variabili e invece ne hanno cinque. Hanno calcolato loro stessi la loro temperatura per Marte. E infine hanno calcolato in modo errato la temperatura di riferimento Tna come se la Terra, Venere e Marte ruotassero una volta ogni 28 giorni. Quest’ultimo errore è critico per i loro risultati. Il loro modello riporta la temperatura superficiale Ts divisa per Tna… e siccome Tna è pesantemente sbagliata per almeno tre dei loro cinque punti, beh, è giusto un’altra della lunga lista di ragioni per cui i loro risultati non tengono.”

    ciao!
    Kjai

      (Quote)  (Reply)

  2. Kjai,

    Il replay su WUWT è stato realizzato da Willis Eschenbach, qui trovi una serie di articoli scritti da Eschenbach sul blog di Antony Watts :

    http://wattsupwiththat.com/author/weschenbach/page/2/

    Il Sig. Eschenbach è una persona da una profonda conoscenza in merito alle tecniche di analisi dei dati ed analisi statistiche. Ho avuto un dibattito acceso con il Sig. Eschenbach nel mese di Febbraio in merito al possibile collegamento fra macchie solari e grandi eruzioni vulcaniche :

    http://wattsupwiththat.com/2015/02/10/early-sunspots-and-volcanoes/

    La sua grande limitazione è riportata proprio nelle conclusioni che hai riportato :
    “Le equazioni non hanno senso fisico e sono di dubbia semplicità.”

    Spirito di creatività e di porsi domande o perchè dei limiti della fisica e/o scienza moderna = 0.
    Tutti i suoi articoli sono costruzioni matematiche/statistiche (quasi perfette) che vengono realizzate (su WUWT) per demolire tutte quelle possibili finestre che possono collegare dinamiche astronomiche a ciclicità naturali terrestri. Alcuni esempi :

    http://wattsupwiththat.com/2015/08/17/my-thanks-apologies-and-reply-to-dr-nir-shaviv/
    http://wattsupwiththat.com/2015/03/07/sunspots-and-norwegian-child-mortality/
    http://wattsupwiththat.com/2015/02/07/tides-earthquakes-and-volcanoes/
    http://wattsupwiththat.com/2015/07/29/why-volcanoes-dont-matter-much/

    Questo è il classico esempio di uso eccelso delle proprie facoltà razionali, ma limitato uso di capacità creative, intuitive. Con il modus operandi di Mr. Eschenbach non potremo mai scoprire niente di nuovo. E’ una persona intrappolata nei suoi calcoli.

      (Quote)  (Reply)

  3. It is important to realize that Mr. Willis Eschenbach has no formal training in physical sciences including climate science. He has a B.S. in physiology and working experience in construction management. He has no advance science degree in any field. In fact, as he personally admits in this 2013 video clip, he has no scientific education and no science credentials at all:

    https://www.youtube.com/watch?v=PX8qEU2u9zA

    Inspecting his ‘scientific analyses’ posted at WUWT over the past 6 years, one can clearly see that Mr. Eschenbach has rudimentary math skills (below a high-school level) and a limited ability to understand climate processes and their methods of study.

      (Quote)  (Reply)

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