di Jaroslav Strestik
Istituto geofisico AS CR,Bocni II 1401,141 31 Praga, Repubblica Ceca
Abstract
L’attività vulcanica sulla Terra è descritta dal 1500 da uno speciale indice annuale. Questo indice è stato comparato con l’annuale numero delle macchie solari. L’attività vulcanica non mostra alcuna periodicità negli undici anni del ciclo solare. Viceversa, effettuando una media nei 21 anni si osserva una sorprendente somiglianza fra queste due serie nel tempo. L’attività vulcanica è generalmente bassa nei periodi di prolungato massimo ed alta nei periodi di prolungato minimo. C’è anche una somiglianza tra gli spettri di queste due serie nel lungo periodo. I picchi più significativi sono localizzati negli stessi periodi, di entrambe le serie (200-215 anni 100-105 anni 80-79 anni). L’influenza dell’attività vulcanica sul clima è indubitabile. Il grafico della temperatura significativa annuale segue nel lungo termine l’attività vulcanica.
Introduzione
Sono stati fatti molti tentativi per cercare di trovare una spiegare alle influenze del Sole sul clima della Terra. Nel lungo termine le correlazioni sono relativamente buone. Differenti parametri sono stati utilizzati per queste comparazioni: La periodicità dell’attività solare nel lungo termine, l’irradiazione solare,vedi ricerche:
1.Stuiver, M., Solar variability and climatic change during the current millenium,NA TURE, Vol. 286, 868-871, 1980.
2. Landcheidt T., Swinging Sun, 79-yr cycle, and climatic change,J.INTERDISC. CYCLE RES.,Vo1. 12, 3-19,1981.
3. Hodell D. A. et al., Solar forcing of drought frequency in the Maya Lowlands, SCIENCE, Vol. 292,1367-1370, 2001.
4. Crowley T. J , Causes of climate change over the past 1000 years, SCIENCE, Vol. 289, 270-277,2000.
e la lunghezza dei cicli solari, vedi ricerche:
5. Friis-Christensen E, and Lassen K., Length of the solar cycle: an indicator of solar activity closely associated with climate, SCIENCE, Vol. 254, 698-700, 1991.
6. Kelly P. M. and Wigley T. M. L., Solar cycle length, greenhouse forcing and global climate, NATURE, Vol.360, 328-330, 1992.
7. Lassen K. and Friis-Christensen E., Variability of the solar cycle length during the past five centuries and the apparent association with terrestrial climate, J.ATM TERR. PHYSICS, Vol. 57, 835-845, 1995.
ma non confermata da :
8. Thejll P and Lassen K., Solar forcing of the Northern hemisphere land air temperature: New data,J. ATM SOLAR-TERR PHYSICS, Vol. 62, 1207-1213,2000
In una scala di tempi brevi la correlazione è scarsa perchè il grafico del ciclo undecennale presente delle variazioni pronunciate. A tutt’oggi Il problema è irrisolto perchè le variazioni dell’attività solare nel lungo termine hanno una risposta che le variazioni climatiche non hanno. Quindi alcuni dubbi circa l’esistenza del “solar forcing” possono sussistere. Infatti il “solar forcing” non è l’unico fattore esterno che può influire sul clima terrestre. C’è un’indubitabile collegamento fra il contenuto dei gas e le polveri nell’atmosfera e i cambiamenti climatici, vedi le ricerche:
9. Kelly, P M. et al., The spatial response of the climate system to explosive volcanic eruptions, INT J CLIAMTOLOGY Vol. 16, 537-550, 1996.
10. Stenni B, et al., Eight centuries of volcanic signal and climate change at Talos Dome (East Antarctica), J.GEOPHYS. RES (D9}, art. No.4076, May 2002.
Una parte di questi contenuti ha un’origine antropica, crescente nei tempi recenti e un’altra parte proviene da sorgenti naturali. L’ eruzioni vulcaniche sono le più importanti sorgenti naturali. L’ eruzioni vulcaniche trasferiscono una grande quantità di polveri e gas nell’atmosfera (specialmente nell’alta atmosfera) e influenzano il clima sulla Terra per più tempo.
Dopo una grande eruzione vulcanica è stata osservata una drastica riduzione della temperatura, di una durata che va da 1 a 3 anni. Nella scala a lungo termine e nei periodi nei quali vi verificano più spesso le eruzioni e stato osservato un prolungamento della temperatura minima nell’aria. Alcuni autori hanno cercato di combinare le influenze solari e vulcaniche con il recente riscaldamento e sono arrivati a dei risultati relativamente buoni.
11. Scluierder S. 1-1, and Mass C., Volcanic dust, sunspots and temperature trends, SCIENCE, Vol. 190,741-746, 1975
12. Marrn M. E. et al., Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries,NATURE, Vol. 392, 779-787, 1998.
Tuttavia, l’attività solare e l’attività vulcanica non sembrano essere quantitativamente indipendenti come sottolineato in queste ricerche:
13. Schonwiese C.-D., Der zmtltrapogene Spuxengas-ejnfluss auf das globale Klima, BERiCHTE DES INST FUR METEOR UND GEOPHIYSIK DER UNIV. FRANKFURT/MAIN. Nr. 76, 1988.
14. Stathers R. B., Volcanic eruptions and solar activity, J GEOPHYS. REST, Vol. 94, 17371-17381,1989
Ci sono alcune periodicità simili, nel lungo termine, in entrambe le serie temporali. Questo porta a delle difficoltà nel distinguere il reale contributo tra le influenze solare e le influenze vulcaniche. La correlazione fra i cambiamenti climatici e una di queste attività porta automaticamente a non azzerare le correlazione con l’altra attività. Nel breve termine la somiglianza tra attività solare e l’attività vulcanica non è buona. In questo articolo ci limiteremo alla ricerca di correlazioni nel lungo termine.
Trattamento dei dati
Il “sunspot number” è stato introdotto da Wolf e calcolato da lui dal 1849 per ogni giorno. Prima, nel passato (1749) , il calcolo era significativo mensilmente,.dal 1500 al 1610 significativo annualmente. Letfus ha suggerito una revisione del valore dei dati annuali che vanno dal 1500 al 1700, usando un metodo di interpolazione.
16. Letfus V., Solax activity in the sixteenth and seventeenth centuries (a revision), SOLAR PHYSICS Vol. 145, 377-388, 1993.
L’accuratezza nel determinate il “sunspot number” generalmente diminuisce andando nel passato.
L’imprecisione è importante nel breve periodo di tempo : La posizione del minimo e massimo solare devono differire di solo +/-1 anno. Un valore superiore è considerato un errore significativo. Ma nel lungo periodo questi dati possono viceversa essere ritenuti soddisfacenti. Il “sunspot number” sono quindi disponibili dal 1500 al 2002.
Invece ,l’attività vulcanica può essere descritta da diversi indici.
17. Cress A.. and Schonwiese C.-D, Vulkanische Einflusse auf die bodennahe and stratosphariche Lufttemperatur der Erde, BERJCHTE DES INST. FUR METEOR UND GEOPHYSIK DER UNIV. FRANKFURT/MAIN, Nr. 82, 1990.
Queste indici sono stati calcolati da osservazioni indirette. In questo lavoro è stato considerato il solo indice di acidità (AI). Il valore di questo indice dipende dal grado di acidità degli “aereosols” contenuti negli strati di ghiaccio in Groenlandia. Questi “aereosols” aumentano con l’ emissioni di SO2, quando vengono espulsi durante l’ eruzioni vulcaniche e ricadono al suolo durante le precipitazioni, nel tempo. Ci sono altri indice “AI” che vengono modificati e sono l’indice “AI1” e l’indice “AI2”. Entrambi gli indici tengono soltanto conto degli “aereosols” rilasciati localmente in determinate latitudini geografiche selezionate. Anche se i cambiamenti di quest’ultimi indici non differiscono molto dall’indice “AI”, quest’ultimi non saranno trattati in questa analisi. Altri indici potrebbero essere presi in considerazione, come l’indice “DVI” (indice delle polveri), ma quest’ultimo non risulta essere significativo perchè si discosta da zero solo ed esclusivamente in occasione delle grandi eruzioni vulcaniche. Tutti questi indici sono disponibili dal 1500 al 1972.
Risultati
La maggiore variazione pronunciata del “sunspot number” si trova nel ciclo undecennale, che crea una serie di cicli undecennali. La lunghezze ed in particolare l’altezza di ogni individuale ciclo varia considerevolmente. Questi regolari cambiamenti possono essere visti nella figura sotto riportati. Questi cambiamenti nel lungo termine sono distinguibili maggiormente eseguendo delle medie sui valori originali usati. Per il calcolo di queste medie è stato utilizzato l’intervallo di tempo di 21 anni, in maniera tale da sopprime le variazioni presenti negli 11 anni.
In basso il numero delle macchie solari “sunspot number” durante i passati 5 secoli. In alto la media del numero delle macchie solari “sunspot number” utilizzando come media l’intervallo di tempo di 21 anni della serie.
Non c’è (oppure e molto debole) la periodicità degli undici anni nell’indice dell’attività vulcanica. L’ elaborazioni mostrano delle variazioni non periodiche nel breve intervallo di tempo. Alcune volte, dopo le grandi eruzioni vengono raggiunti dei valori elevati, ma solo per uno o due anni. E’ necessario quindi una regolarizzazione dei dati. Sono state quindi applicate delle medie, con un’ intervallo di tempo simile a quello delle macchie solari. Dopo aver eseguito questa procedura, le variazioni e la periodicità sono chiaramente visibili. Queste variazioni, sia per l’attività solare che per quella vulcanica sono chiaramente visibili nella figura sotto riportata.
In basso l’andamento mediato delle macchie solari “sunspot number” , in alto l’andamento dell’indice vulcanico “AI”
Colpisce subito la chiara somiglianza fra le due curve. Risulta evidente che ad una prolungata fase di massima attività solare corrisponde una prolungata fase di scarsa attività vulcanica e viceversa. Questa regolarità e più pronunciata negli ultimi tre secoli, probabilmente per qualche incertezza nel determinare i valori accurati di questi indici nel 16° e 17° secolo. Il coefficiente di correlazione fra queste due grandezze è pari a -0,38 per i dati senza media sarebbe soltanto -0,07 a causa della mancanza di periodicità undecennale nei dati vulcanici.
Nella seconda parte l’autore approfondirà l’analisi della correlazione utilizzando degli opportuni strumenti d’analisi.
Michele
Intanto complimenti per il tuo grandissimo sforzo che stai facendo per portare avanti questo blog,e complimenti anche per questo articolo.Secondo te Michele quando si verifichera’ un VEI6 o meglio ancora VEI7?
giorgio(Quote) (Reply)
Bel tema davvero, quello della relazione tra attività solare, vulcanesimo e clima, complesso. Mi sarebbe piaciuto scriverci un articolo, ma vedo che c’è già un discreto repertorio cui attingere.
Dunque una certa correlazione tra Sole e vulcani sembra proprio esserci, anche se certamente va precisata in tutti i suoi aspetti.
Ora si tratta di comprendere il legame fisico tra i fenomeni: quale radiazione, quali particelle emesse dal Sole “solleticano” i nostri vulcani?
FabioDue(Quote) (Reply)
@giorgio
un VEI6 ha dei tempi di ritorno di qualche decennio al più, giusto? Se l’eruzione del Pinatubo fu di intensità VEI6, se ricordo bene, sono passati 20 anni, dovrebbe essere imminente, o sbaglio?
Per una VEI7, sono passati quasi 200 anni dall’eruzione del Tambora del 1815, anche un’eruzione di questa forza è imminente, secondo voi, o dobbiamo attendere ancora un po?
Di una eventuale VEI8 preferisco non parlare, per scaramanzia, speriamo proprio di non vederla, perchè potrebbe essere una delle ultime cose che ci sarebbe consentito vedere….
FabioDue(Quote) (Reply)
@FabioDue Vero vero.Intanto il campo magnetico solare ha assunto una regolarita del tutto anomala dato che il SF e’ a 160 e il n dei ssn e’ alto.Questi sono i dati attuali:solar wind 29o kms,K index 0,X ray A.Siamo a livelli di minimo profondo.Con questi valori la penetrazione dei raggi cosmici e’ massima nonostante l’attivita’ solare sia abbastanza intensa.Alto numero di filamenti e loops nel nord emisfero http://www.youtube.com/watch?v=VR8boJTSSNo seganle di una possibile inversione magnetica del nord emisfero.
giorgio(Quote) (Reply)
Grazie michele molto interessante veramente, non c’è anche un valore per l’attiita sismica da inserire nel grafico?
Valerio(Quote) (Reply)
Si giorgio questo Sole non spinge. Le macchie sono tante piccole e blande dal punto di vista della coalescenza magnetica. E come giustamente riporti i cosmic ray aumentano !
Nella figura in basso si può notare come da inizio Ottobre stiano aumentando.
Nel precedente ciclo oggi avremo un SF di 250 …ma a breve sta per nascere un nuovo Sole.Deep minimum approch !
Ogni dinamica geologica piccola o grande che sia si muove di pari passo agli scambi energetici planetario-solari.
Nel 2012 ci sono due momenti delicati a cui ho dato un’occhiatina veloce….con il simulatore…ma è presto per valutazioni ed analisi…viviamo l’oggi….giorno dopo giorno.
Ricorda Fabio che per quel genere di eventi ci vuole TANTA ENERGIA…
e le situazione sono rare…per fortuna….
😉
Michele(Quote) (Reply)
Questo ricerca tiene in considerazione l’attività sismica ed le variazioni dell’attività solare.
http://daltonsminima.altervista.org/?p=16127
http://daltonsminima.altervista.org/?p=16131
Michele(Quote) (Reply)
Si michele quelle le ho lette io chiedevo se fosse possibile avere un grafico sovrapposto con indici solare, vulcanico e sismico per avere un idea completa generale.
Valerio(Quote) (Reply)
Ahhh.Ok.
Ad oggi non ho trovato una ricerca che contempli tutte e tre le variabili da un punto di vista grafico. Ci sono i miei studi (grafici) dal 2010 ad oggi.
A grandi linee ti posso dire che le variazioni solari destabilizzano le zone di subduzione (aree vulcaniche) in superficie (10—80km.) di profondità.
Viceversa le più temute le scariche planetarie, sarà fantascentifico, ma sembranno vere e proprie cannonate “laser” per intenderci, per la loro direzionalità.
Poi ci sono tutte le M4…M5….e qui naturalmente entrano di mezzo vari fattori e variabili di natura terrestre…come le impulsive e violenti variazioni climatiche nei cambi di stagione ad esempio….
Articolo in lavorazione.
Come potrai capire è un continuo e complesso scambio d’energie.
Alla faccia di quella scienza ufficiale che parla di sole tensioni…pressioni fra placche etc…
E la solita zuppa…ci sono tre strade la verità, falsità e falsa verità.
La terza è la divulgazione preferità oggi dai mezzi d’informazione main street.
Michele(Quote) (Reply)
Aggiungiamo pure che un vento solare così debole, in caso di QBO a 50mb negativa, favorirebbe probabilmente eventi freddi interessanti negli inverni della nostra cara vecchia Europa, come un bell’articolo qui su NIA segnalava, qualche mese fa. Forse quest’inverno la QBO non farà in tempo a diventare negativa, però male che vada l’appuntamento è solo rimandato…..
Ad onor del vero però anche 10 anni fa, nell’autunno 2001, dunque in pieno massimo del ciclo 23, la velocità del vento solare non era un granchè, si viaggiava su valori abbastanza simili a quelli attuali. Semmai la differenza è che allora, c’erano alcuni picchi a 500 e persino 600 ed 800km/s, che ora invece scarseggiano decisamente.
FabioDue(Quote) (Reply)
Ahiaaa…questo fa male….
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/usb0006bqc.php
Magnitude 7.3 – EASTERN TURKEY
2011 October 23 10:41:21 UTC
La profondità…7.2km, speriamo che la zona non sia densamente abitata.
Michele(Quote) (Reply)
Siamo ahimmeee sempre alle solite in riferimento a questo mio articolo :
http://daltonsminima.altervista.org/?p=15781
Ricordate..l’analisi che avevo fatto a suo tempo…e l’avviso di una settimana fa…
http://daltonsminima.altervista.org/?page_id=9506&cpage=298#comment-66082
Vento solare troppo basso …e l’universo elettrico esce fuori !
http://www.spacew.com/plots.php
Michele(Quote) (Reply)
OT
un saluto a Simoncelli..
Paolo(Quote) (Reply)
Innanzitutto ancora complimenti a Michele per questi suoi pezzi, come ti dissi già un’altra volta, prima o poi il grande lavoro di ricerca che stai compiendo, sarà premiato….
anche oggi come ieri sn ahimè tutto il giorno in guardia medica, ma quando potrò un occhio a nia ce lo butto sempre….per quanto riguarda il sole, quoto tutto quello che avete scritto sopra!
E dai cavolo, speriamo che sta QBO diventi negativa nel più breve tempo possibile, ce la potremmo giocare questo inverno!!!
Simon
ice2020(Quote) (Reply)
Ho appena saputo, R.I.P
ice2020(Quote) (Reply)
Ci sono notizie sul Terremoto in Turchia???
la Magnitudo è alta.
Fabio Nintendo(Quote) (Reply)
http://www.rainews24.rai.it/it/news.php?newsid=157709
mi sa che ha fatto male.. 🙁
alessandro(Quote) (Reply)
Intanto la situazione è sempre critica prima arriva la connessione con la piccola Ch….oppure prima arriva il disturbo della CME che si è verificata ieri meglio è…..
http://www.solen.info/solar/index.html
The geomagnetic field is expected to be quiet to unsettled on October 23-24 due to weak coronal hole effects. On October 25 the CME observed on October 22 could arrive and cause unsettled to active conditions with a chance of minor storm intervals.
Restare su questo vero e proprio “limbo o stasi EM” con il vento solare estremamnete basso in proiezione entrata luna nuova e perigeo lunare e veramente molto ma molto pericoloso.
Non escludo altre scariche !
Dove ?
Non lo sò.
Ci sto lavorando, ma posterò solo ed esclusivamente quando avrò dati certi e sicuri.
Intanto è uscito un’altro valido strumento nella previsioni dell’arrivo dei flussi del vento solare:
http://www.swpc.noaa.gov/wsa-enlil/ambient/
Michele(Quote) (Reply)
E’ Incredibile la coincidenza tra il Terremoto in Turchia ed il solar wind sotto i 300 Km/s !!
Come per il terremoto in cina e per le note eruzioni vulcaniche degli ultimi tempi il sole sembra avere un ruolo determinante nell’instabilità geologica del pianeta.
Seguo da un po’ NIA, e sono sempre più sicuro della possibilità di creare dei modelli che quantomeno possano dare indicazioni sui periodi “a rischio” e anche sulle zone del globo interessate.
Grazie Michele continua così !
granito973(Quote) (Reply)
@Michele
ciao, Michele. Domanda da profano del Sole:
la CME di ieri 22 ottobre delle ore 11 mi è sembrata considerevole. Come mai non viene rappresentata nella simulazione che hai linkato ? Grazie, ciao.
http://www.persicetometeo.com/public/popup/lascoC2_movie.htm
Sono fuori casa, non posso verificare se è stata rappresentata nel solito simulatore della Nasa.
ab2010(Quote) (Reply)