Il campo magnetico interplanetario e l’oscillazione artica

Una correlazione possibile

Qualche mese fa avevo già posto l’accento su una probabile correlazione esistente fra le dinamiche magnetiche e il clima terrestre, ed avevo ipotizzato una possibile relazione fra l’importante accelerazione dello spostamento del polo nord magnetico registrata in quest’ultimi anni e i recenti valori straordinari negativi del indice di teleconnessione arctic oscillation.

http://daltonsminima.altervista.org/?p=11716

Ricordo infatti che da metà dicembre 2009 a metà marzo 2010 tale indice si era posizionato su valori estremamente negativi, arrivando a toccare un valore pari a -6 nel dicembre del 2009.

Questa tendenza negativa si è protratta per tutto il 2010 andando a toccare nuovamente valori fortemente negativi nel dicembre 2010. Viceversa da metà gennaio 2011 ad oggi 20 marzo tale indice è tornato su valori positivi.

Prima d’addentrarci nelle successive analisi è mio dovere comunque riportare alcune righe, che fanno da introduzione e che spiegano brevemente e chiaramente di che cosa stiamo parlando.

http://www.centrometeoitaliano.it/larctic-oscillation-e-le-modifiche-alla-circolazione-emisferica/

Uno tra gli indicidi teleconnessione più interessanti è certamente l’Arctic Oscillation index o AO che misura le anomalie di pressione in prossimità del suolo (1000 hPa)sull’area polare. Quando il valore di questo indice è positivo la pressione sul Polo è inferiore alla media, sintomo di un Vortice Polare molto raccolto e centrato. A livello emisferico ciò determina intensi venti occidentali alle medie latitudini nonché un rinforzo ed un innalzamento generale della fascia anticiclonica subtropicale. Le masse d’aria fredda rimangono cosi confinate alle altissime latitudini le perturbazioni scorrono su Europa settentrionale e Canada mentre più a Sud dominano frequenti anticicloni.

Quando l’indice di oscillazione artica è negativo le masse d’aria fredda sono propense a scendere di latitudine, anche se tuttavia un indice troppo negativo può comunque significare una circolazione polare invertita troppo intensa con aria fredda costretta a muovere da Est verso Ovest ma difficilmente da Nord verso Sud. In questo caso le perturbazioni seguono una traiettoria (storm track) ben più meridionale e sul Polo si assiste alla formazione di cellule di alta pressione. Sul Polo un indice spesso positivo consente il mantenimento della banchisa artica specie in estate mentre al contrario un indice molto negativo può essere deleterio per il pack nella stagione calda vista la propensione dell’aria fredda ad abbandonare il suo luogo di origine.

Detto questo, iniziamo questa trattazione ricordando che più volte in quest’ultimi due anni si è ipotizzato che la bassa attività avesse avuto un ruolo fondamentale su tale anomalo comportamento, andando a destabilizzare il vortice polare.

In questi anni di partecipazione nel blog ho anche spesso evidenziato come tutte le principali dinamiche solari / eliosfera (flare,Cme ect.) ricoprano un ruolo cardine nelle dinamiche geologiche. Perchè non ipotizzare allora la stessa identica cosa con il clima terrestre. Armato quindi di tanta pazienza, sono andato a cercarmi le banche dati, dove sono archiviati, i valori giornalieri sia dell’artic oscillation che del campo magnetico interplanetario. Quindi dopo una ricerca lunga e affannosa sono riuscito a trovare ciò di cui avevo bisogno.

Riporto di seguito link delle due banche dati :

Valore giornaliero oscillazione artica:

ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/cwlinks/norm.daily.ao.index.b500101.current.ascii

Valore giornaliero in nanoTesla del campo magnetico interplanetario:

http://www.srl.caltech.edu/ACE/ASC/level2/lvl2DATA_MAG.html

Una breve descrizione della figura sotto riportata.

I dati ricoprono l’intervallo di tempo che va dal 2 Settembre 1997 al 31 Gennaio 2011. Le tracce di colore rosso rappresentano l’andamento dell’arctic oscillation, mentre quelle di colore blu indicano l’andamento del campo magnetico interplanetario. I dati sono stati elaborati utilizzando una media mobile con periodo 15 e sono state inserite anche le linee di tendenza di ordine pari a 6, per entrambi gli indici presi in esame.

Di seguito riporto l’intera elaborazione grafica ( consiglio l’apertura a schermo pieno per una migliore osservazione ) :

Link : http://img38.imageshack.us/img38/4266/grafico1g.jpg


Alcune preliminari considerazioni, ad una prima e veloce analisi visiva è facile osservare che a seguito dell’indebolimento del campo magnetico dell’eliosfera, l’arctic oscillation ( anche se con un certo ritardo a partire dal 2009) si è posizionata stabilmente su valori negativi. Andando invece a spulciare (zummare) nel dettaglio il grafico si notano alcuni passaggi (brevi periodi di tempo dell’ordine da 2 settimane ad un mese) dove si sono registrati dei repentini cambiamenti (salti) dell’ordine di 2 nanoTesla del IMF.

Ho indicato alcuni di questi salti con dei numeri che vanno da 1 a 5.

Di seguito riporto analisi grafica del periodo che va dal Luglio del 1998 al Gennaio 2004.

Link : http://img13.imageshack.us/img13/7291/grafico2f.jpg

I due grafici di seguito riportati sono stati realizzati impiegando una media mobile d’ordine pari a 30.

In questo primo ingrandimento, personalmente mi sembra di scorgere una certa correlazione fra i repentini cambiamenti in positivo o negativo dell’indice dell’arctic oscillation e le veloci variazioni d’intensità del campo magnetico dell’eliosfera. Naturalmente tali ipotetici disturbi (rettangoli siglati con i numeri 1 e 2) sarebbero coincisi con il doppio massimo registrato fra il 1999-2000 e 2000-2001 del ciclo solare n°23.

Siamo comunque però, sempre nel campo delle ipotesi e delle mie personali considerazioni visive. Ognuno di voi potrebbe leggere il contrario di quello da me espresso. Il grafico in conclusione non è molto comprensibile, per il momento appuntiamoci questa considerazione da una parte e procediamo nella successiva analisi. Andiamo adesso a zummare il recente passato, che come mostrato ad inizio articolo è stato foriero di comportamenti anomali dell’indice Ao.

Link : http://img135.imageshack.us/img135/9596/grafico3.jpg

Identica media mobile utilizzata al precedente grafico.

Credo che a questo punto dell’analisi tutti i leciti “dubbi” segnalati in precedenza, sulla possibile correlazione esistentefra questi due importanti indici possano essere cancellati . Tre sono gli intervalli di tempo nel quale queste rapidissime oscillazioni d’intensità del IMF si ripercuoto sul vortice polare nel periodo che va dall’ottobre 2006 al gennaio 2011.

Sconcertante è il picco registrato a fine 2009 inizio 2010 coinciso non a caso con l’ingresso nell’attuale ciclo solare n°24 ! Da ora in avanti abbiamo quindi un nuovo indice da tenere sotto controllo, a medio lungo termine, attraverso il quale possiamo monitorare i futuri disturbi che questo anomalo ciclo solare e successivi potrebbero o non potrebbero arrecare al vortice polare terrestre. Resta da sviscerare questa dinamica, ossia chiarire la vera e propria matematica di questa correlazione. Anche perchè ad oggi sembra che in alcune circostanze ad un repentino incremento del campo magnetico dell’eliosfera si accompagni una forte fase positiva dell’Ao (rettangolo n°3) , mentre in altre circostanze sembra che ad un rapido decremento del campo magnetico dell’eliosfera segua una fase negativa (rettangolo n°4). In conclusione se ad inizio articolo avevamo accennato ad una possibile relazione fra il campo magnetico e il clima terrestre, adesso si che dobbiamo porre un’occhio di riguardo a tutte quelle dinamiche astronomiche che si manifestano non solo all’intero del sistema solare, ma anche, dico io, al di fuori di esso !

Aggiornamento del 03 Aprile 2011

I grafici sotto riportati ri-evidenziano la nuova stretta correlazione, venutasi a creare nel mese di marzo. In simultanea alla nuova ripresa dell’attività solare stiamo registrando dei valori decisamente positivi dell’oscillazione artica. Trattasi di una nuova coincidenza ?

Michele

58 pensieri su “Il campo magnetico interplanetario e l’oscillazione artica

  1. @ giorgio
    Questo intendevi…allora sono perfettamente d’accordo con te…i valori fortemente negativi e da record che si sono avuti possono sicuramente essere associati al profondo minimo…..non capisco però perchè ti ostini a tralasciare la QBO che è senza dubbio il primo fattore fondamentale insieme all’ENSO…poi giorgio mi piacerebbe che tu rispondessi alla domanda che ho fatto oggi pomeriggio…sembra stupida ma la risposta è cruciale, ed è correlata ad un grande errore che a mio avviso viene commesso da molti quì su NIA…..

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  2. @ Riccardo

    Enso nel maunder….
    Dovresti porre questa domanda ad Alex ….vediamo se è in ascolto ?
    🙂
    !ç°é!@]*

    Mi sembra di ricordare che lui ha fatto delle ricerche in merito.
    Cmq per quel che ho studiato/letto sui minimi solari e quindi configurazioni EM associate…
    ti posso (mio parere) assicurare che ogni evento fa storia a parte.

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  3. @Riccardo
    Riccardo e’ ancora troppo presto per poter rispondere a una domanda del genere.Nel senso che nessuno a potuto studiare ENSO PDO o QBO in presenza di grandi minimi.Non posso risponderti di istinto.Devo avere un minimo di supporto scentifico.Posso pero’evidenziare anomalie tipiche di qusto minimo.Una di queste e’ l’incredibile deficit di ozono in artico proprio in quest’inverno caratterizzato dall’assenza di scambi tropo-stratosferici e le bassissime temperature registrate in artico.Mi viene automatico pensare che come avremo le condizioni ideali per rotture del VPS ci sara’ da tremare parecchio.Per cio’ che riguarda la QBO,io per mia convinzione la ritengo l’altra faccia della medaglia dell’ENSO e in particolare del PDO.Non appena ci sara’ un PDO neutro o leggermente positivo potrai constatare con i tuoi stessi occhi,come la QBO passera’ in negativo.La circolazione troposferica regola anche quella stratosferica.

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  4. @ giorgio
    Il deficit di ozono sul comparto artico è dovuto al deciso disaccoppiamento tra QBO ed attività solare….inoltre ho guardato e riguardato i dati QBO e dati ENSO…ebbene non esiste minimamente la correlazione che dici tu…è palese giorgio…nei prossimi mesi tali indici cambieranno contemporaneamente, ma sarà solo una coincidenza….ti prego illuminami perchè sono curioso, e voglioso di imparare….se esiste tale correlazione è risolto tutto l’enigma…a livello statistico non è riscontrabile, e fino a quì penso siamo d’accordo…e a livello scientifico??conosci qualche teoria a riguardo…????

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  5. @Riccardo
    La carenza di ozono in artico e dovuta essenzialmente alle bassissime temperature stratosferiche,che hanno distrutto parzialmente lo strato di ozono.(-40%).1^ per il raffreddamento generale del pianeta.2^mancanza assoluta di scambio tropo-stratosferico.

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  6. @ giorgio
    Sei sicuro che non è il contrario…???carenza di ozono=basse temperature stratosferiche….??l’ozono trattiene il calore proveniente dal sole e produce gli stratwarming…prorio non me ne dai una vinta è giò…..e poi mi piacerebbe che mi rispondessi all’altra domanda…..

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  7. @Riccardo
    Quando il PDO passa in territorio positivo.Cosa succede?Succede che si favorisce la formazione di un blocco HP all’altezza della west coast.Ovvio che la circolazione zonale deve passare per forza a nord (canada).Questo tipo di circolazione va a disturbare anche il circolo polare(stratosfera compresa).Quando la circolazione e’ orizzontale non vi sono disturbi.Quando la circolazione e’ ondulata si creano disturbi.La negativita’ della QBO e’ essenzialmente dovuta alle correnti antizonali generate dal NINO.Per quanto riguarda l’ultimo quesito,si,ti do ragione.

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  8. carmelo :

    Fino a qualche giorno fa si diceva che il ghiaccio artico è in recupero grazie all’AO positiva, ma guardate il grafico aggiornato al 4 aprile: è in picchiata! che succede? l’AO sta tornando in territorio negativo?
    http://www.ijis.iarc.uaf.edu/en/home/seaice_extent.htm

    Prima o poi il disgelo doveva cominciare però si trovano spesso incongruenze su questo grafico …
    alle 10:04 del 05/04/2011
    sul grafico http://www.ijis.iarc.uaf.edu/en/home/seaice_extent.htm sopra al grafico c’ era o questo valore …
    13,492,500 km2 (April 4, 2011)

    mentre controllando i valori si hanno qui questi altri valori :
    04,01,2011,13762656
    04,02,2011,13722969
    04,03,2011,13651875
    04,04,2011,13540469

    Solo 50000 kmq di differenza …

    La “picchiata” c’é ma meno elevata …

    La cosa strana da notare é che non si sbagliano mai in eccesso !!!

    Comunque é un vero peccato perché l’ estensione dei ghiacci stava per rientrare nella fascia della media.

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  9. @ giorgio
    Scusa giorgio, ma con le discussioni araffica mi sono perso…su che cosa mi dai ragione..??cmq se troverò un pò di tempo libero ho intenzione di scrivere un articolo….credo di aver capito cosa è accaduto nella PEG ed il meccanismo a catena che ha portato gli inverni gelidi in europa durante quel periodo…è un bel lavoro e penso possa uscire qualcosa di importante…certamente una tua collaborazione mi sarebbe gradita…..

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  10. giorgio :
    @Riccardo
    Riccardo e’ ancora troppo presto per poter rispondere a una domanda del genere.Nel senso che nessuno a potuto studiare ENSO PDO o QBO in presenza di grandi minimi.Non posso risponderti di istinto.Devo avere un minimo di supporto scentifico.Posso pero’evidenziare anomalie tipiche di qusto minimo.Una di queste e’ l’incredibile deficit di ozono in artico proprio in quest’inverno caratterizzato dall’assenza di scambi tropo-stratosferici e le bassissime temperature registrate in artico.Mi viene automatico pensare che come avremo le condizioni ideali per rotture del VPS ci sara’ da tremare parecchio.Per cio’ che riguarda la QBO,io per mia convinzione la ritengo l’altra faccia della medaglia dell’ENSO e in particolare del PDO.Non appena ci sara’ un PDO neutro o leggermente positivo potrai constatare con i tuoi stessi occhi,come la QBO passera’ in negativo.La circolazione troposferica regola anche quella stratosferica.

    per il deficit di ozono qui ognuno dice la sua in base agli interessi che possano scaturire queste affermazioni..

    che scienza..

    http://www.repubblica.it/ambiente/2011/04/05/news/ozono_polo-14511507/?ref=HREC1-3

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  11. @alessandro
    Già……anche il Corriere ha riportato la notizia…..
    http://www.corriere.it/scienze_e_tecnologie/11_aprile_05/perdita-record-ozono-artico-satellite-envisat_f606af2e-5f75-11e0-a9b0-e35a83b9ad3b.shtml

    Che sia dovuto all’effetto combinato di QBO positiva, bassa attività solare e Nina?
    L’articolo parla di cose che conosciamo, cioè una notevole compattezza del Vortice Polare, almeno a febbraio e marzo, dovuta ad esempio alla Nina; poi la QBO ampiamente positiva e la bassa attività solare non hanno consentito di accumulare sopra l’Artico una quantità sufficiente di ozono ed hanno quindi comportato la latitanza di quei surriscaldamenti (stratwarming) in stratosfera che tendono a “scassare” il Vortice Polare.

    Insomma, il calo dell’ozono non mi pare una grossa sorpresa, per quanto ne sappiamo e considerando ciò di cui discutiamo da tempo.

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  12. Quando ho letto questa notizia un brivido mi ha percorso la spina dorsale:

    http://www.ansa.it/web/notizie/rubriche/mondo/2011/04/05/visualizza_new.html_1526736493.html

    Premettendo che i CFC sono fuori commercio da tempo, e l’assottigliamento anomalo era in diminuzione, l’attuale diminuzione, come accennato dall’articolo (abbastanza generico) e come si può leggere su wikipedia, può essere spiegata principalmenta dall’aumento di cloro in atmosfera, riconducibile a due fenomeni:

    1) Inverno molto freddo che permette la formazione di nubi di cloro –> Presente.

    2) Aumento di raggi cosmici che formano il cloro in atmosfera –> Presente.

    Tutto torna, e onestamente non me lo aspettavo così in fretta XD

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  13. Andreabont :

    Quando ho letto questa notizia un brivido mi ha percorso la spina dorsale:

    http://www.ansa.it/web/notizie/rubriche/mondo/2011/04/05/visualizza_new.html_1526736493.html

    Premettendo che i CFC sono fuori commercio da tempo, e l’assottigliamento anomalo era in diminuzione, l’attuale diminuzione, come accennato dall’articolo (abbastanza generico) e come si può leggere su wikipedia, può essere spiegata principalmenta dall’aumento di cloro in atmosfera, riconducibile a due fenomeni:

    1) Inverno molto freddo che permette la formazione di nubi di cloro –> Presente.

    2) Aumento di raggi cosmici che formano il cloro in atmosfera –> Presente.

    Tutto torna, e onestamente non me lo aspettavo così in fretta XD

    Io ho il sospetto che di CFC nella stratosfera non ve ne sia traccia … e tutto sia dovuto semplicemente al minimo solare … e ad una campagna pubblicitaria per la promozione degli HCFC.
    L’ anno della scadenza del brevetto dei CFC (1985) coincise con la scoperta del buco dell’ ozono in antartide e ad un periodo di minimo solare.
    http://it.wikipedia.org/wiki/Clorofluorocarburi
    Quindi leggete i vari articoli … ma sentite anche l’ altra campana.
    Ecco cosa disse a tal proposito il premio nobel Kary Mullis

    Non ho potuto fare a meno di notare una bizzarra coincidenza. Il brevetto americano sulla produzione del freon, il più importante clorofluorocarburo utilizzato nei frigoriferi e negli impianti di condizionamento, è scaduto più o meno nel momento in cui il freon è stato messo fuorilegge. I Paesi che avevano cominciato a produrlo senza dover pagare per questo privilegio sono stati invitati a fermarsi. E tra poco sarà possibile sostituire il freon con un nuovo composto chimico, un prodotto industriale che sarà protetto da un brevetto e farà guadagnare molto denaro all'azienda che lo produce.
    http://it.wikipedia.org/wiki/Kary_Mullis

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  14. Vi giuro che non sapevo che è stato riscontrato un deficit di ozono, e che è stato addirittura così eclatante da spingere un giornale come il corriere della sera a parlarne…io l’ho detto ieri in via teorica ed in base alle mie conoscenze senza alcun riscontro sperimentale….ragazzi miei il cerchio si chiude magnificamente…pensate che in un solo anno siamo passati da una condizione di surplus di ozono in stratosfera alle latitudini polari ad una condizione esattamente opposta di deficit totale…..e le conseguenze a livello meteorologico sono sotto gli occhi di tutti….la causa non ve la dico perchè a già detto molte cose giuste il buon Fabio(Due)….
    P.S.
    a dicembre le scorte di ozono ancora reggevano…!!!!!

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  15. Riccardo :

    P.S.
    a dicembre le scorte di ozono ancora reggevano…!!!!!

    e il corriere della sera riporta che invece la riduzione invernale dell’ozono era del 30%

    la cosa DEPRIMENTE è che ora gli attivissimi del GW torneranno alla carica come non mai, rilanciando teoremi che faranno smuovere dei finanziamenti per approfondire qualche altro studio inutile…

    perchè vedrete che la colpa di tutto è il..RISCALDAMENTO GLOBALE

      (Quote)  (Reply)

  16. Riccardo :

    Vi giuro che non sapevo che è stato riscontrato un deficit di ozono, e che è stato addirittura così eclatante da spingere un giornale come il corriere della sera a parlarne…io l’ho detto ieri in via teorica ed in base alle mie conoscenze senza alcun riscontro sperimentale….ragazzi miei il cerchio si chiude magnificamente…pensate che in un solo anno siamo passati da una condizione di surplus di ozono in stratosfera alle latitudini polari ad una condizione esattamente opposta di deficit totale…..e le conseguenze a livello meteorologico sono sotto gli occhi di tutti….la causa non ve la dico perchè a già detto molte cose giuste il buon Fabio(Due)….
    P.S.
    a dicembre le scorte di ozono ancora reggevano…!!!!!

    Sarà che il sole ancora una volta comanda su tutto!

      (Quote)  (Reply)

  17. @alessandro

    Perchè non sapevi che il GW è la causa di tutto? Anzi, tra un po’ vi sarà la teoria per cui è il GW ad essere la vera causa dei “problemi” del nostro sole… 🙂
    E’ sconcertante leggere a proposito dei CFC ma non mi soprende più di tanto: il mondo gira tutto intorno al $denaro$…

      (Quote)  (Reply)

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