Relazioni matematiche tra SN e F10.7 flux

In un recente articolo postato da ice si parlava delle differenze tra il SN fornito da SIDC e quello ottenuto utilizzando il metodo di NIA. Le discrepanze sono visibili a colpo d’occhio, ovviamente. Quello che mi sono chiesto è se era possibile, in qualche modo, riuscire a stabilire oggettivamente la maggior validità di un metodo di conteggio rispetto ad un altro. Sono partito da questa idea: il SN dovrebbe essere un valore che sta a rappresentare l’effettiva attività solare del momento in cui si compie la misurazione del SN stesso. D’altra parte, anche i valori del SF sono, come tutti sappiamo, un indice dell’intensità di attività solare. Ora, il SF è un valore misurabile, è cioè oggettivo come una misura di temperatura, di peso eccetera. Il SN è invece una interpretazione dell’attività del sole, e diversi osservatori forniscono differenti interpretazioni, secondo le loro regole.

Il criterio che ho seguito per testare la validità di diversi conteggi (NIA, SIDC e NOAA) è il seguente: un buon conteggio deve essere una reale immagine dell’attività solare del momento, conseguentemente deve essere in relazione lineare (ovviamente con margine di errore) con il solar flux.. Ho quindi creato una tabella che raccogliesse i SN dei diversi conteggi e il SF a partire da gennaio 2009, e poi ci ho lavorato un po’:

La colonna kSF indica una lista di valori che sono ottenuti moltiplicando per un certo fattore costante (k) il SF e sottraendo al risultato un fattore fisso (i). Per ricavare k ed i ho proceduto per tentativi costruendo una funzione lineare che interpolasse bene i primi punti di ogni grafico dei conteggi. Questa colonna, in breve, è una previsione teorica del SN a partire dal SF, secondo una relazione matematica lineare. Le colonne degli errori sono date dal valore assoluto della differenza tra kSF e SN fornito dal conteggio preso in esame, e servono a verificare se il conteggio soddisfa la relazione lineare costruita o meno in un dato punto del grafico.

Siccome un immagine spesso vale più di mille parole (specie per i discorsi un po’ incasinati), ecco due grafici:

In rosso è rappresentato il SN previsto dal modello basato sul SF, gli altri colori indicano i SN effettivi forniti dai conteggi. Penso sia già abbastanza eloquente, ma andiamo più in là: il grafico che segue ha molto da dire:

Questo è il grafico delle differenze tra SN previsto e SN effettivo dei conteggi. Per i primi punti tutti i grafici indicano che i conteggi soddisfano la relazione matematica. Ma solo il NIA’s count rimane sempre sotto un errore di 5 punti e, soprattutto, non tende a crescere (linea di interpolazione piatta, quella blu).

Tutto sto macello per dire che???

per dire che il numero di macchie fornito dal metodo di conteggio di NIA è in relazione lineare con il solar flux, e precisamente, dopo tutta questa carta buttata via, possiamo dire che:

NIA’s SN = (SF x 0,9265) – 62,52

(ATTENZIONE! – FORMULA EMPIRICA – NESSUNA VALIDITA’ SCIENTIFICA – UTILIZZARE CON CAUTELA)

Cosa ce ne facciamo?

Non ne ho idea, che domande! 😀 Però mi è sembrata interessante come osservazione. Penso che sia una buona indicazione del fatto che il conteggio utilizzato da NIA è veramente un indice affidabile dell’attività solare.

Andrea

(e che gli venga un’accidente a quelli del NOAA, che non mi fanno entrare negli archivi dei SN mensili e me li sono dovuti fare come media dei giornalieri… Scusate eventuali errori nei valori)



46 pensieri su “Relazioni matematiche tra SN e F10.7 flux

  1. Pingback: Anonimo
  2. Dunque se il Noaa prevede un solar flux massimo nel 2013 di circa 140 secondo la formula avremmo 140*0.9265-62.52= 67.19 plausibile direi. Penso che il succo dell’articolo però è che Noaa e Sidc non possono pompare il sn più di tanto..

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  3. Ovviamente la formula è basata su dati di neanche due anni, quindi è probabile che sia da rivedere… Non l’ho scritto ma ci tenevo a specificarlo.

    E già che sono qui, ovviamente grazie a Simon per aver considerato il mio lavoro! 🙂

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  4. Esiste un programmino che converte il SF in SN e viceversa, con una formula matematica riconosciuta (scientificamente?), che peró non conosco.
    Ma se vogliamo avre la prova che il SIDC e NOAA hanno “pompato” i loro conteggi e solo perdere un poco di tempo e tramutare il SF giornaliero nel valore corrispondente del SN.
    Ad un SF di 140 previsto dal NOAA nel 2013 corrisponderebbe un SN di 94.
    Per esempio al SF di ieri di 82,5 corretto corrisponde un SN 25 e non il 36 segnalato dal NOAA e risulterebbe perfettamente esatto il conteggio di ieri del SIDC… ma solo per ieri perché in altri giorni anche loro hanno un poco tanto esagerato.
    Cmq il programma di conversione si trova qui:
    http://www.hamqsl.com/solar1.html

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  5. @sand-rio

    Tieni presente che comunque la formula è elaborata per funzionare sui valori medi mensili e non sulle istantanee giornaliere…

    Ah, il programmino che hai linkato mi da un SN teorico di 4 per un SF di 67… Assolutamente LOL!! 😀

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  6. bel lavoro! grazie a tutti.
    guardando gli andamenti delle rilevazioni di SN da NOAA, SIDC e NIA sembra che più proseguiamo nel ciclo più le discrepaze aumentano. è possibile però che seguendo metodi differenti per il conteggio delle macchie sia naturale che il divario aumenti.
    mi spiego meglio: con poche macchie la discrepanza è minore perchè i valori sono molto bassi, mentre con l’aumentare delle regioni attive aumentano anche il numero di pore e di regioni che, a causa dei differenti criteri, vengono contati da alcuni e da altri no. e quindi ecco che la discrepanza aumenta.

    sarebbe molto interessante sapere se ci sarebbe questa grande forbice tra i valori anche nel periodo di massima attività del ciclo 23 o se i valori tra metodo NIA e quello degli altri enti era più simile; capite bene che in quest ultimo caso diverrebbe palese la forzatura che stanno dando al ciclo 24 (sempre che ci sia una forzatura) altrimenti la conclusione sarebbe che il divario tra i valori è dovuto solo ai metodi differenti (il vostro più adatto ai confronti col passato e gli altri più attenti a riportare anche i più piccoli pore)

    non dico di arretrare ancora di più il conteggio, immagino che richieda parecchio lavoro, ma potreste prendere dei giorni a caso dall’archivio e verificare questa cosa così da potervi fare un’idea almeno voi e magari fare un bell’articolo a riguardo.

    grazie ancora
    P.S: ho riportato male l’unità di misura del SF nel glossario, quella corretta è: 10^-22 W/m^2/Hz

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  7. @Sleepyhollow

    Avevo già pensato di guardarci, purtroppo l’università lascia poco spazio, adesso sto scrivendo mentre faccio geometria e algebra… I test però, come già detto, vanno fatti sui valori mensili e non sui giornalieri. Appena ho un attimo è un test interessante, da fare! Se poi qualcun altro vuole dilettarsi nell’impresa ben venga!!

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  8. @Andrea311

    Complimenti per il lavorone!!

    scusa volevo solo chiederti questo.. di sicuro sono io che sbaglio, ma se metto SF di 67 nella tua formula, mi esce un valore negativo è possibile?

    Ho visto la formula all’interno del link di Sand poichè è a sorgente aperto ma non posso riportarla per ragioni per copyright , bisogna chiedere al tipo ma il mio inglese….

    @Sleepyhollow

    Grazie della Um del SF ora è correto!!

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  9. Così a naso, mi sembra un bel lavoro, complimenti all’autore.

    Tu dici, che ne facciamo della formula?

    Semplice, dopo averla validata su un numero maggiore di anni, si può pubblicare per mostrare che

    1) i conteggi del SIDC (sunspot number) divergono nettamente rispetto al solar flux,

    OPPURE

    2) la relazione tra solar flux e sunspot number (se quello del SIDC è considerato il migliore) non è affatto lineare,

    OPPURE

    3) il solar flux non è un buon indice dell’attività solare (eresia!!!! 🙂 ),

    OPPURE

    4) meglio usare il conteggio NIA 🙂

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  10. Complimenti ragazi, ottimo lavoro! NIA al suo meglio. Se proprio dovessi cercare il pelo nell’uovo (ma giusto un pelo…), direi che essere riuscito a simulare l’ultimo “colle” del solar flux, è un piccolo punto a favore di NOOA rispetto a SIDC e NIA. Senza contare che NIA, rispetto al NOOA, si pone anche il vincolo di ottenere una continuità col passato…
    Bene così!

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  11. non abbiamo ancora i valori ufficiali del NIA’s, ma a questo punto mi costringete ad incominciare il lavoro prima

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  12. @Alessio

    Certo che è possibile che escano valori negativi per valori di sf molto bassi, rientra negli errori della formula empirica… Considera comunque che avere un sf medio mensile di 67 è veramente molto raro. 🙂

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  13. Più che altro bisognerebbe fare questa analisi sul ciclo 23 per vedere se ora Noaa e Sidc si stanno comportando diversamente. Poi bisogna tenere conto che nel minimo la situazione può essere diversa che in mezzo al ciclo.

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  14. Il dato di fondo da cui partire per comprendere il rapporto SF/SN é che il SF ha una base che si puó definire minima e a di sotto del quale non puó scendere. Guardando i grafici del SF vediamo che il fondo é sempre tra 67/68 durante le fasi di minimo solare. Solo in alcuni sporadici casi abbiamo avuto dei SF inferiori mensilmente come nel gennaio del 1954 in cui il SF mensile fu di 63,58. Ma se prendiamo il dato normale 67/68 possiamo assegnare a questo il valore 0 SN per poi aumentare graditavamente il valore del SN all´aumento del SF.
    Cmq il lavoro di Andrea é ottimo e importante per capire come l´attuale ciclo per ora a 2 anni dall´inizio non ha ancora cominciato con decisione la sua rampa in aumento. Sempre piú Grande Minimo attuale e futuro.
    ftp://ftp.geolab.nrcan.gc.ca/data/solar_flux/monthly_averages/solflux_monthly_average.txt
    http://solar-flux.narod.ru/

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  15. @sand-rio

    E infatti, la formula che ho elaborato dà un sn di 0 per un sf di 67.48. Resta da vedere se effettivamente sf e sn siano SEMPRE legati linearmente o se la relazione sia da correggere. Comuinque grazie per i complimenti!

    Ad ogni modo è indubbio, al di là di ogni conteggio, che per ora l’attività del sole resta bassa.

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  16. Torno ora, febbriciante, voglio solo fare i complimenti ad Andrea…

    Per Fabio: fai pure i tuoi calcoli, ma nn ti rendi conto che il NIA’s count funziona?
    Simon

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  17. Che dire? Bravi e complimenti per i lavori futuri, che certamente non mancheranno se sono sostenuti dall’entusiasmo e non da altri fattori.

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