Archivio mensile:Aprile 2016

Pausa del blog, sono in pista per la prossima assemblea generale delle geoscienze di Vienna

20140427-220221Ci siamo… ed il mese di Aprile sta diventando sempre più un piacevole punto di riferimento annuale.

La città di Vienna non ha bisogno di essere descritta o raccontata, città stupenda, pulita e gentile, dove l’educazione la musica, l’arte e la gentilezza la fanno da padrone. Se poi a tutto questo ci mettiamo questo mio prossimo viaggio in compagnia di un mio caro amico, la ricerca e lo studio scientifico, credo che sarà proprio una bella vacanza-studio … come dice sempre mia mamma …… che la salute e il lavoro reggano … 🙂

Il portale EGU 2016 : http://www.egu2016.eu/

Allora…. due sono i lavori che porterò oltralpe. Nel primo ( del quale sono l’autore), è centrato sul mio specifico settore di ricerca, ossia lo studio delle dinamiche elettriche e magnetiche interne al nostro sistema solare in relazione con i grandi eventi geofisici occorsi nei minimo solare. In quest’ultimo studio, focus delle mie indagini è stato il minimo solare del Maunder. Viceversa, nel secondo studio redatto dal Dott. Valentino Straser ( in questo sono coautore ), si è analizzato alcuni eventi alluvionali impulsivi sul nostro territorio, in possibile relazione-connessione che alcuni eventi sismici.

Il riassunto della prima ricerca è disponibile al seguente link :

http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2016/EGU2016-353.pdf

Titolo ENG

Maggiori eventi geofisici e transitori del campo magnetico eliosferico nella fase centrale e dintorni del minimo solare del Maunder

Riassunto

Negli ultimi decenni si sta facendo sempre più strada l’ipotesi che processi elettromagnetici (EM) interni al sistema solare, non ancora ben compresi da un punto di vista fisico, possano essere in connessione con l’energia sprigionata nei grandi eventi geofisici, espressi in magnitudo o indice VEI.  Questa ricerca ha avuto come obiettivo l’analisi temporale della relazione fra i processi elettromagnetici (EM) interni al sistema solare e i grandi eventi geofisici nell’intorno della fase cruciale del Minimo Solare del Maunder (1645-1715).  Per realizzare questo studio sono stati messi a confronto, dal punto di vista temporale, trentacinque valori limite dell’intensità del campo magnetico eliosferico HMF (minimi e/o massimi), con ventuno grandi eventi geofisici, avvenuti tra il 1600 e il 1729.  Le condizioni concomitanti e necessarie affinché l’amplificazione energetica durante l’interazione solare-terrestre si possa concretizzare, sono due: i) nel lungo periodo, una bassa attività solare (dal decennio, al secolo), come nei minimi solari storici: Wolf, Spörer, Maunder, Dalton, etc.; ii) nel breve periodo (anno e/o biennio), con veloci e impulsive riorganizzazioni magnetiche della dinamo solare, caratteristiche nei due periodi di confine del ciclo solare, in ingresso o in uscita, del minimo o del massimo.
Il principale set di dati impiegato per realizzare il presente studio è la ricostruita intensità del campo magnetico eliosferico (HMF). HMF valutata dai dati annuali del Berilio (10Be) cosmogenico, dalla carota di ghiaccio Dye3 in Groenlandia [McCracken;Beer,2015].
Dall’analisi dei dati si rileva che tutti i grandi eventi geofisici, con magnitudo e indice di esplosività : 8.7<M<9.5 e VEI5+, si sono verificati in prossimità di ventidue valori limite (massimo o minimo) della ricostruita intensità del campo HMF. La possibile accettazione del collegamento (occorrenza temporale) dei grandi eventi geofisici con dinamiche EM sconosciute, nei profondi minimi solari, ci viene confermata estendendo il confronto delle date dei grandi eventi geofisici con : i) le variazioni bi-annuali del contenuto del carbonio C14, negli anelli degli alberi dei pini nel sud degli Urali, 1600-1730 [Kocharov,1995]; ii) le recenti ipotesi su i minimi solari occorsi nel Maunder [Zolotova,2015].

Il riassunto della seconda ricerca, in lingua inglese :

http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2016/EGU2016-2401.pdf

Titolo ENG vale

Per il momento è tutto…. un caloroso saluto a tutti voi … in viaggio verso Bologna … aeroporto di Bologna. Naturalmente … a manifestazione conclusa, pubblicherò i due documenti sul nostro blog e sul mio sito web personale.

Step by step …  dimenticavo… oddio il momento del decollo !

😆

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Michele

Anomalie Temperature e Precipitazioni Italia – Dati CNR Marzo 2016

Questi sono i Dati del CNR, sono quindi le anomalie ufficiali Italiane e sono calcolate basandosi sulla rete AM/Enav integrando anche gli osservatori più antichi sparsi per la penisola, la media di riferimento è la 71-00 utilizzata ufficialmente anche dell’Aeronautica e che dal 2011 è divenuta quella ufficiale anche per l’Organizzazione Meteorologica Mondiale ( OMM ).

Anomalia temperature Marzo 2016 :

Il mese chiude con una anomalia di +0.92°C ed è il 22° mese di Marzo più caldo dal 1800. Il record spetta al Marzo del 2001 con un’anomalia di +3.40°C.

Anomalia precipitazioni Marzo 2016 :

Marzo quasi in media. Il mese si chiude con un piccolo surplus del 14%.  Il record spetta a Marzo del 1853 con un surplus del +115%.

Fonte : http://www.isac.cnr.it/~climstor/climate_news.html

 

Il vento

From the European Wind Atlas.
Copyright © 1989 by Risø National Laboratory,
Roskilde, Denmark. [1]

Energia primaria …. 100 %
Energia idroelettrica … 2 %
Energia eolica …………. 0.2 %

Mentre la quantità di energia solare che giunge sulla terra è calcolabile con tre moltiplicazioni ed è conosciuta con precisione, la stima del potenziale delle altre energie rinnovabili è una faccenda molto più complessa, condizionata da ipotesi e modelli. Di conseguenza alcune fonti rinnovabili si prestano a valutazioni e interpretazioni che riguardano anche la loro consistenza, e non solo l’opportunità di utilizzarla.

I venti nascono dal riscaldamento dell’atmosfera terrestre dovuto al sole.

Questo riscaldamento non è uniforme: le regioni equatoriali vengono scaldate molto di più di quelle polari, e le zone calde raggiungono una pressione maggiore di quelle fredde. Queste differenze di pressione spingono le masse d’aria dalle zone ad alta pressione verso quelle a bassa pressione. L’energia cinetica acquistata dall’aria in questi spostamenti è quella che chiamiamo energia eolica.

Essendo figlia dell’energia solare, l’energia del vento deve essere per forza minore della madre. Ma quanto minore?

Ma quanto minore? Facciamo una stima grossolana, supponendo che tra l’1 e il 2% dell’energia solare finisca nei moti convettivi dell’atmosfera. Questi moti si distribuiscono nella troposfera, che è spessa 4 o 5 km. Allora, intercettando una fascia di troposfera di ottanta metri (il diametro di una pala eolica), al massimo possiamo “catturare” il 2% di quell’1 o 2%. Siccome tutta la potenza solare che arriva sulla superficie terrestre (i venti si formano soprattutto sul mare, e si spostano) è 170 mila TW, questa stima ci porta ad un valore del potenziale eolico lordo compreso tra 35 e 70 TW.

Tabella 1) KiloWatt e Km orari.

La stima che abbiamo fatto è molto grossolana, ma non lontana dal risultato di modelli più raffinati, che concludono che il potenziale eolico totale sia compreso tra 50 e 100 TW. Nel 2005 Archer e Jacobson [2] si sono avventurati in una stima derivante da misure e non da valutazioni. Basandosi su velocità del vento misurate in tutto il mondo sono giunti ad un valore di 70 TW di potenziale eolico. Più recentemente, nel 2009, Lu et al., analizzando invece rilevamenti da satellite, hanno sostenuto che il potenziale eolico sia sensibilmente maggiore [3].

Aria di mare

Insomma, per quanto riguarda il vento, l’energia ci sarebbe. Anche non condividendo i risultati di Lu et al., nel mondo sono d’accordo che di energia eolica da utilizzare ce ne sia abbastanza. A prescindere dall’aleatorietà di questa fonte, invece il limite è un altro: l’energia eolica è energia cinetica e quindi dipende dal cubo della velocità del vento.

Guardiamo cosa ci dice la tabella 1) dell’Atlante europeo del vento [1]. Per esempio la seconda colonna: una pala eolica istallata in Scozia incontra mediamente un vento di 7-8 m/s, la stessa pala istallata nella pianura padana trova un vento da 4-5 m/s. Dal punto di vista della velocità non c’è molta differenza, ma da quello dell’energia significa che la pala scozzese produce cinque volte più energia di quella padana. Con quali conseguenze? Che l’energia eolica è una fonte rinnovabile concreta solo nelle regioni blu scure o rosse della cartina. E’ lì che ha senso piantare le pale.

Possiamo vederla anche in un altro modo, 1 kWh prodotto da una pala in Scozia costa 5 centesimi, mentre uno prodotto in Padania 25 centesimi. Dato che 1 kWh “fossile” costa 10 centesimi, che senso ha istallare pale eoliche nella pianura padana? Eppure è quello che stiamo facendo, e che gli ecologisti vorrebbero fare ancora di più.

Aria di terra terra.

Un’ultima considerazione “padana”:

– Ma i 15 centesimi di differenza chi ce li mette?
– Lo stato, con gli incentivi, anzi ce ne mette 20.
– Ma i soldi dove li prende?
– Da noi, tassando le bollette.
– E a chi li dà?
– A quelli che hanno istallato le pale.

Che cosa motiva gli ecologisti italiani? L’amore per la Terra, o qualcosa di più terra terra? La risposta, amici miei, la sa il vento.

 

 

Fonte : http://www.maxrap.it/energia/eolico.htm

Michele Casati & Valentino Straser : Relazione fra i grandi eventi geofisici e l’indice planetario magnetico Ap, dal 1844 ad oggi

EGU 2016 si avvicina …. quale migliore occasione quindi per pubblicare lo studio che avevo portato all’assemblea europea delle geoscienze di Vienna il passato anno. Era finito nel dimenticatoio di Nia.

😀

………………………

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Session : EMRP2.1 Open session on Geomagnetism

Convener: Angelo De Santis Co-Convener: Mioara Mandea

All contributions that do not fall in the other sessions on Earth’s magnetic field studies can be submitted/presented in this session. In particular, we solicit contributions on theory and simulations, instrumentation, laboratory experiments and field measurements, data analysis and interpretation, as well as inversion and modelling techniques.

…………

Geophysical Research Abstracts
Vol. 17, EGU2015-2501-2, 2015
EGU General Assembly 2015
© Author(s) 2015. CC Attribution 3.0 License.

Riassunto

In questo studio, per la prima volta, abbiamo comparato la ricostruzione dell’indice annuale magnetico Ap dal 1844 ai nostri giorni [Svalgaard,2014], con : 16 grandi eruzioni vulcaniche di indice VEI5+, riprese dall’istituto Smithsonian (Global Volcanism Program), 3 set di dati riguardanti gli aerosol vulcanici [Ammann et.al, 2003][Gao; Chaochao; Alan Robock; Caspar Ammann,2008][Traufetter et.al,2004] e gli 8 maggiori eventi sismici di magnitudo compresa fra 8,7<M<9,5, occorsi dal 1900 ai nostri giorni. Rileviamo che, i passati 24 grandi eventi geofisici, si sono verificati in prossimità di due specifiche soglie o limiti dell’annuale indice planetario Ap, e cioè nella fase di caduta dell’indice planetario Ap, al di sotto del valore annuale di 7 oppure, nella fase di superamento del valore annuale di 22. All’interno di 35 anni, dei 169 anni presi in esame, sono state identificate un totale di 14 transizioni (8 nei minimi solari e 6 nei massimi), o finestre temporali (della durata di circa 2 anni e mezzo), che contengono 18 dei 24 grandi eventi geofisici storici, avvenuti dal 1844 ad oggi. Dall’analisi dei dati, emerge un chiaro collegamento fra le dinamiche EM registrate nei grandi minimi solari storici (Maunder; Dalton o minimo solare 1880-1920), i grandi massimi storici (cicli solari 19,21 & 22) e l’energia rilasciata durante il grande evento geofisico [Casati,2014]. Il processo fisico di interazione solare-terrestre, evidenzia, inoltre, una profonda ed intrinseca relazione fra le dinamiche elettromagnetiche (EM) interne al sistema solare e l’occorrenza temporale di grandi eventi geofisici. I riferimenti scientifici in letteratura, a supporto del presente lavoro, sono numerosi: dalle evidenze empiriche, che ritroviamo da fine Ottocento – inizio Novecento, per arrivare fino ai nostri giorni [Casey,2010][Charvátová,2010] [Choi,2010],[Duma;Vilardo,1998] [Khachikyan et al,2014], [Kolvankar,2008], [Kovalyov,2014], [Mazzarella;Palumbo,1989], [Stothers,1989], [Střeštik,2003], [Sytinsky,1987,1998,1989].

Risultati e discussioni

Le 14 transizioni, individuate in questo studio (della durata di circa due anni mezzo) ricoprono un periodo totale di 35 anni, dei 169 presi in esame. Le 14 transizioni si sono verificate nel minimo/massimo del ciclo solare o nelle ristrette vicinanze (ascesa o discesa). (grafico A)

Chart AGrafico “A” 1844 – 2014 – Le 14 transizioni (otto nei minimi solari e sei nei massimi solari) con un periodo di circa due anni e mezzo –

I cicli solari coinvolti, sono :

Minimi solari e massimi solari (grafico B) :

• quattro minimi solari : SC9-SC10; SC15-SC16; SC19-SC20; SC23-SC24
• quattro massimi solari : SC11; SC16; SC18; SC23

Chart BGrafico “B” – Quattro minimi solari e quattro massimi solari –

Profondi minimi solari e grandi massimi solari (grafico C) :

• quattro profondi minimi solari storici occorsi, fra il 1880 e il 1920. Cicli solari dal SC12 a SC15
• due grandi massimi storici bicentenari, cicli solari SC21 (1976-1986) & SC22 (1986-1996)

Chart CGrafico “C” – Profondi minimi solari e grandi massimi solari –

All’interno dei restanti 134 anni (settori di colore giallo – grafico A), con indice planetario compreso fra 7<Ap<22, troviamo i residui sei eventi geofisici (in blu, tabella A) che occorrono durante moderate oscillazioni dell’attività solare. Fasi caratterizzate da moderate fluttuazioni dell’indice planetario (deboli variazioni EM del campo magnetico interplanetario, in intensità e rapidità del transitorio).
Quattro dei sei grandi eventi geofisici, fra cui, la grande eruzione del Krakatoa dell’agosto del 1883 e tre grandi eventi geofisici, anche se sono al di fuori delle 14 transizioni di due anni e mezzo (grafico A), si trovano all’interno del conosciuto periodo storico, 1880-1920, dalla estrema bassa attività solare , il minimo di Gleissberg. Quaranta anni di debole ed irregolare attività EM, mostrata ad esempio, nel registro del conteggio delle macchie solari del ciclo SC14, 1902-1913 (grafico D).

Table A

Tabella A – Da sinistra a destra, elenco dei maggiori 24 eventi geofisici occorsi dal 1844 ad oggi, data evento geofisico “tge”, indice di esplosione vulcanica o magnitudo, fase del ciclo solare (ascesa,discesa, massimo, minimo), soglia massima (Ap>22) o minima (Ap<7) dell’indice Ap, data annuale indice planetario Ap “tap” utilizzata per comparazione con data evento geofisico e differenza temporale (anni di ritardo o anticipo) (tge)-(tap).

Chart DGrafico D” – Il ciclo solare SC14 è iniziato nel febbraio 1902 con un smoothed sunspot number di 2.7 e si è conclusa nel mese dell’agosto 1913

Noi ipotizziamo che :

  1. atipici fenomeni elettrici impulsivi (interazioni EM solari-terrestri) nei minimi solari, con grande energia rilasciata durante l’evento geofisico. Dinamiche non ancora comprese a pieno da un punto di vista fisico (ipotesi del circuito elettrico globale),
  2. il cambiamento, nella genesi dei grandi eventi geofisici (occorsi fra il 1970 e il 1995, cicli solari 21 e 22, con indice planetario Ap annuale > 22), sia da collegare alla maggiore attività solare. Attività solare, che non presentava delle caratteristiche elettromagnetiche così elevati da più di 200 anni [Steinhilber; Abreu; Beer; McCracken 2010] o addirittura da 3000 anni [Usoskin,2014]

La traccia significativa, dei tre principali set di dati riguardanti gli aerosol vulcanici, di colore nero e riportata in tutti grafici, convalida ulteriormente l’osservazioni riportate in precedenza.

Conclusioni

Quindi, considerato che :

  1. l’attività solare è tornata su bassi valori di fine 18° secolo – inizio 19° secolo, in termini di attività magnetica (indice Ap),
  2. il probabile ingresso, in un lungo e profondo minimo solare, durante la transizione verso il prossimo ciclo solare SC25. Ipotesi formulata,da molti fisici solari: [Ahluwalia,2013][Goelzer;Smith;Schwadron;McCracken,2013][Livingston;Penn;Svalgaard,2012][Steinhilber;Beer,2013],
  3. l’agenzia spaziale europea ha recentemente confermato la tendenza generale all’indebolimento del campo magnetico terrestre.[European Space Agency, Third Swarm Science Meeting’ in Copenhagen, Denmark.,2014,
  4. l’ipotesi di una possibile ed imminente inversione geomagnetica o escursione nel prossimo futuro (2034 ± 3 anni) [A.De Santis,2013],
  5. la possibile relazione fra le grandi eruzioni vulcaniche, il generale incremento del vulcanismo, l’indebolimento del campo magnetico, la geomagnetica escursioni o inversioni magnetiche. [Kennett;Watkins,1970][Schnepp;Hradetzky,1994][Cassidy,2006][Nowaczyk,2012],

noi riteniamo possibile che una intensa oscillazione EM dell’eliosfera (destabilizzazione della magnetosfera terrestre negli anni di minima solare o nei primi anni della rampa di salita del ciclo solare), possa innescare un grande evento geofisico (ad esempio una grande eruzione vulcanica di indice VEI5+) durante la transizione verso il prossimo ciclo solare SC25 e/o successivo SC26. Grande evento geofisico, che non sarebbe del tutto inaspettato, come affermato nelle conclusioni di in un nostro precedentemente studio [Casati; Straser,EGU2013].

 

Riferimenti

Ahluwalia H.S., An empirical approach to predicting the key parameters for a sunspot number cycle University of New Mexico, Department of Physics & Astronomy, MSC07 4220, Albuquerque, NM 87131, USA doi:10.1016/j.asr.2013.11.044

Ammann, C.M., G.A. Meehl, W.M. Washington, and C. S. Zender, 2003 ; A monthly and latitudinally varying volcanic   forcing dataset in simulations of 20th century climate, Geophysical Research Letters, Vol. 30, No. 12, 1657 June 2003) doi:10.1029/2003GL016875

Casati M., Significant statistically relationship between the great volcanic eruptions and the count of sunspots from 1610 to the present, EGU General Assembly 2014, 27April – 02May, in Vienna, Austria id. EGU2014-1385-2

Casati M.,Straser V.,Possible relationship between changes in IMF, M7+ earthquakes and VEI index, during the transition between the solar minimum cycle 23 and the rise of solar cycle 24, EGU General Assembly 2013,7April -12 April, in Vienna, Austria id. EGU2013-1405

Casey John L. – 2010 ; Correlation of Solar Activity Minimums and Large Magnitude Geophysical Events

Cassidy, J. (2006),Geomagnetic excursion captured by multiple volcanoes in a monogenetic field,Geophys. Res. Lett.,33, L21310, doi:10.1029/2006GL027284 Charvátová I. Long-term relations between the solar inertial motion (SIM) and solar, geomagnetic, volcanic activities and climate : AGU Foz do Iguaçu Brazil 2010

Choi, D.R. and Maslov, L., 2010. Earthquakes and solar activity cycles. NCGT Newsletter, no. 57, p. 85-97

De Santis, A., Qamili, E., and Wu, L.: Toward a possible next geomagnetic transition?, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 13, 3395-3403, doi:10.5194/nhess-13-3395-2013, 2013

Duma G. and G. Vilardo (1998), Seismicity cycles in the Mt.Vesuvius area and their relation to solar flux and the variations of the Earth’s magnetic field. Phys. Chem. Earth, 23 (9-10), 927-931. doi:10.1016/S0079-1946(98)00121-9

Gao, Chaochao, Alan Robock, and Caspar Ammann, 2008:  Volcanic forcing of climate over the past 1500 years: An improved ice-core-based index for climate models.  J. Geophys. Res., 113, D23111, doi:10.1029/2008JD010239

Goelzer, Smith, Schwadron, McCracken An analysis of heliospheric magnetic field flux based on sunspot number from 1749 to today and prediction for the coming solar minimum Journal of geophysical research: space physics, vol. 118, 7525–7531, doi:10.1002/2013ja019404, 2013

Kennett JP, Watkins ND, Geomagnetic polarity change, volcanic maxima and faunal extinction in the South Pacific, Nature 227, 930 – 934 (29 August 1970); doi:10.1038/227930a0

Khachikyan G, Nikolay Breusov N., Zhantayev., On dependence of seismic activity on the 11 year variations in solar activity and/or cosmic rays European Geosciences Union, EGU General Assembly 2014, 27April – 02May, in Vienna, Austria id. EGU2014-5253

Kolvankar, V.G., 2008. Sun induced semi-diurnal stresses on Earth’s surface, which trigger earthquakes and volcanic eruptions. NCGT Newsletter, no. 47, p. 12-23

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Mazzarella, A.; Palumbo, A. Does the solar cycle modulate seismic and volcanic activity? J. Volcanol. Geotherm. Res., 1989, Vol. 39, No. 1, p. 89 – 93 doi :10.1016/0377-0273(89)90023-1

Nowaczyk, N., Arz, H. W., Frank, U., Kind, J., Plessen, B. (2012): Dynamics of the Laschamp geomagnetic excursion from Black Sea sediments. Earth and Planetary Science Letters, 351-352, p. 54 -69. doi: http://doi.org/10.1016/j.epsl.2012.06.050

Traufetter, F., H. Oerter, H. Fischer, R. Weller, and H. Miller. 2004. Spatio-temporal variability in volcanic sulphate deposition over the past 2 kyr in snow pits and firn cores from Amundsenisen, Antarctica.Journal of Glaciology, Vol. 50, No. 168, pp. 137-146, January 2004 doi:10.3189/172756504781830222

Schnepp, E., and H. Hradetzky (1994), Combined paleointensity and 40Ar/39Ar age spectrum data from volcanic rocks of the West Eifel field (Germany): Evidence for an early Brunhes geomagnetic excursion, J. Geophys. Res., 99(B5), 9061–9076, doi:10.1029/93JB03365

Stothers Richard B. Volcanic eruptions and solar activity Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978–2012) Volume 94, Issue B12, pages 17371–17381, 10 December 1989 doi: 10.1029/JB094iB12p17371

Steinhilber F., J. Beer, Prediction of solar activity for the next 500 years Journal of Geophysical Research: Space Physics Volume 118, Issue 5, pages 1861–1867, May 2013 doi:10.1002/jgra.50210

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Střeštik, J. Possible correlation between solar and volcanic activity in a long-term scale Solar variability as an input to the Earth’s environment. International Solar Cycle Studies (ISCS) Symposium, 23 – 28 June 2003, Tatranská Lomnica, Slovak Republic. Ed.: A. Wilson. ESA SP-535,Noordwijk: ESA Publications Division, ISBN 92-9092-845-X, 2003, p. 393 – 396

Svalgaard L, Stanford University – Reconstructed Ap-Index yearly averages, 2014 http://www.leif.org/research/

Usoskin, I.G., Hulot, G., Gallet, Y., Roth, R., Licht, A., Joos, F., Kovaltsov, G.A., Thebault, E. and Khokhlov, A. 2014. Evidence for distinct modes of solar activity. Astronomy and Astrophysics 562: L10, doi: 10.1051/0004-6361/201423391

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Sytinsky, A.D. On the relation between earthquakes and solar activity. Fizika Zemli 2,1989 13–30

 

 Fonte : http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-2501-2.pdf

 

Michele