Archivi categoria: Indici Solari

Ricostruiti in modo corretto i cicli delle macchie solari dal Seicento a oggi

Curiosità sul Sole, Indici Solari

Sunspots

Esistono registrazioni telescopiche di macchie solari dal 1610, quando Galileo le iniziò (disegno), seguito da Thomas Harriot e padre Scheiner. Ma quanto sono affidabili i dati dei primi secoli? Saperlo è importante per conoscere meglio il ciclo solare e verificare se, oltre al periodo di 11 anni, ce ne siano di più lunghi, intorno a 100 anni, come alcuni hanno ipotizzato. La prima cosa che si nota davanti a un grafico dei cicli solari dal Seicento ad oggi è che il numero delle macchie sembra in quasi costante aumento. E’ vero o è un inganno dovuto a strumenti migliori e registrazioni più accurate?

Leif Svalgaard e John Briggs (Stanford University) si sono posto il problema e hanno cercato la risposta analizzando la qualità ottica dei più antichi telescopi e riproducendo un telescopio solare tipico del diciottesimo secolo. Risulta che i telescopi moderni mostrano tre volte più macchie di quelli antichi in quanto risolvono in macchie separate gruppi prima registrati come macchie singole. Calibrando in base a questo dato il grafico dal Seicento ad oggi la tendenza all’aumento delle macchie scompare ed emergono due minimi nella seconda metà del Seicento e all’inizio dell’Ottocento.

Svalgaard e Briggs hanno preso come riferimento l’astrofilo tedesco Johan Casper Staudach, che dal 1749 al 1796 registrò l’attività solare per 1.016 giorni. L’osservazione divenne sistematica e standardizzata con l’astronomo svizzero Rudolf Wolf a partire dal 1847. I due ricercatori americani hanno riprodotto un telescopio da 3 centimetri di apertura e un metro di focale con cui, per proiezione, hanno ottenuto 160 disegni in 120 giorni. Ciò ha permesso di rendere omogenee le vecchie osservazioni. Il lavoro è stato presentato durante un convegno a Boulder, Colorado.

Altre informazioni: http://www.leif.org/research/Press-Conf-Ancient-Telescope-Sunspots.pdf

Fonte : http://www.astronomianews.it/index.php?p=astro_news&n=2063

Stratosfera, attività solare, NAM, raggi cosmici : Due documenti scientifici …

climatologia, Indici Solari, Minimo Solare, Sole e Clima, Stratosfera

Nella passata giornata, un nostro lettore ha depositato (sul nostro blog) un’accattivamente interrogativo, in riferimento all’influenza solare sulla dinamiche che hanno sede nella stratosfera terrestre :

http://daltonsminima.altervista.org/2015/12/19/geotemperaturamagnetica/comment-page-1/#comment-124369

mi pare un tantino riduttivo attribuire esclusivamente le dinamiche solari all’alterazione o non alterazione del vps e vpt

Ecco…. credo che i due interessanti documenti scientifici riportati di seguito, sono un buon viatico, per la comprensione delle dinamiche stratosferiche-troposferiche in relazioni alle varie fasi del ciclo solare durante l’inverno nell’emisfero boreale.

Michele

…….

Vortice polare stratosferico come possibile argomento delle variazioni temporali dell’attività solare e gli effetti dei raggi cosmici galattici sulla circolazione nella bassa atmosfera

S. Veretenenko, M. Ogurtsov

Riassunto

Sono state studiate le possibili ragioni dell’instabilità temporale e gli effetti a lungo termine dell’attività solare (SA) e dei raggi cosmici galattici (GCR) sulle variazioni della circolazione nella bassa atmosfera. Si dimostra, che le rilevate precedenti oscillazioni di circa 60 anni di ampiezza e segno legate a SA/GCR sulla pressione troposfera alle latitudini alte e medie (Veretenenko e Ogurtsov, Adv.Space Res., 2012) sono strettamente legate allo stato del vortice ciclonico stratosferico polare. Si è rilevato che l’intensità del vortice presenta una periodicità di circa 60 anni che influenza l’evoluzione della circolazione atmosferica su larga scala. L’intensificazione dei due anticicloni artici e dei cicloni alle medie latitudini è associato ad un aumento dei raggi cosmici nei minimi dei cicli solari di 11 anni e si osserva nelle epoche di un forte vortice polare. Nelle epoche di un debole vortice polare, gli effetti di SA/GCR, sullo sviluppo dei sistemi dei sistemi barici alle latitudini medie e superiori si è trovato che cambia di segno. I risultati ottenuti dimostrano che il meccanismo dell’attività solare e l’influenza dei raggi cosmici sulla circolazione nella bassa atmosfera comporta cambiamenti nell’evoluzione del vortice polare stratosferico.

Chart AAnalisi FFT per la SLP, la temperatura, anomalie nella regione artica, la circolazione e il numero di macchie solari etc..

Link : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117713005474

Forzatura geomagnetica della NAM attraverso la Stratosfera

Daniel Palamara, Edward Bryant

Riassunto

Consideriamo i vari aspetti del legame tra la modulata attività geomagnetica solare e l’indice NAM. I nostri risultati indicano che la forzatura geomagnetica sulla circolazione atmosferica nell’emisfero settentrionale è temporalmente limitata e stagionale, modulata dalla QBO e dipendente da l’accoppiamento stratosfera-troposfera. Quando i dati sono limitati ai valori di gennaio, dopo il 1965 e negli anni nei quali la QBO è verso est, il coefficiente di correlazione tra il l’indice geomagnetico AA e la NAM è pari a 0.85. Questi risultati possono spiegare molte delle caratteristiche enigmatiche nella circolazione atmosferica nell’emisfero nord.

Chart BL’indice di gennaio geomagnetico AA (in alto) e l’indice di gennaio NAM (in basso), 1965-1999. Il coefficiente di correlazione tra queste due serie è 0,62, che è statisticamente significativo al livello di confidenza del 95%

Link : http://ro.uow.edu.au/smhpapers/1894/

Le macchie solari versione 2.0 ? Irrilevante. Il Sole c’è.

Cambiamenti Climatici, climatologia, Global Warming, Indici Solari, Scopriamo il Sole

Dopo la richiesta che mi è arrivata da parte di 5 persone indipendenti, circa la nuova ricostruzione del numero delle macchie solari, la quale non mostra alcun contributo dato dal Sole sul riscaldamento della temperatura terrestre, occorso nel 20° secolo, ho deciso di scrivere qualcosa su questa piattaforma.

Ho una sola parola per descrivere questa nuova revisione : Irrilevante !

Questa è ancora una volta, una buona occasione  per scrivere qualcosa su questi nuovi risultati. Risultati, che mostrano, che il sole ha un grande effetto sul clima. Eppure, il mondo continuerà ancora ad ignorarlo. Sono sorpreso ? No non lo sono.

In primo luogo, la storia? Un gruppo guidato da Frédéric Clette ha tenuto una presentazione all’assemblea IAU alle Hawaii. In essa, si è dichiarato, che il numero delle macchie solari soffre di diversi errori sistematici, in quanto,  è una misura soggettiva. Poiché tali errori sistematici variano nel tempo (con i diversi osservatori e metodi di osservazione), la ricostruzione del SN può esibire una tendenza fittizia nel lungo termine. Hanno anche tentato di calibrare i dati, per ottenere un insieme di dati più omogeneo. Tutto questo, è descritto, nel loro preprint arXiv.

L’aspetto più interessante della loro nuova ricostruzione delle macchie solari è che c’è molta meno variazione del numero delle macchie solari tra i diversi massimi solari dal minimo di Maunder. Ciò implica, secondo loro, che non vi è stato un significativo aumento dell’attività solare nel corso del 20° secolo, e quindi, che  il sole non dovrebbe aver contribuito per nulla all’aumento delle temperature. Questo punto è stato naturalmente catturato dai media.

Figura 1: Il passato conteggio (rosso) e il nuovo (blu) del numero delle macchie solari di Clette et al.

Allora, che cosa penso a questo proposito? In primo luogo, non ho idea se la taratura è corretta. Vale a dire, alcune correzioni sono probabilmente necessarie e non vi è alcun motivo a priori per pensare che quello che hanno fatto non è valido. Tuttavia, la loro affermazione circa l’attività solare in generale non è sbagliata e non varia molto da quando il sole è uscito dal minimo Mounder. Ci sono altri modi più obiettivi per ricostruire l’attività solare rispetto al conteggio soggettivo delle macchie solari, e ci mostrano che l’attività solare è aumentata nel corso del 20° secolo. Quindi al massimo, si può affermare che l’attività solare ha vari aspetti, e che il numero massimo delle macchie non è un buon indicatore di tutti loro. Questo non è irragionevole dal momento che il numero di macchie solari rifletterebbe più direttamente la quantità di linee di campo magnetico chiuse, ma non quelle aperte che soffiano nel vento solare.

I due importanti indicatori oggettivi per l’attività solare sono gli isotopi cosmogenici (C14 e 10Be), e l’indice geomagnetico AA. L’indice AA (misurato a partire dalla metà del 19° secolo), mostra chiaramente che nella seconda parte del 20° secolo, il Sole è stato più attivo rispetto alla seconda metà del 19° secolo. Il set di dati 10Be, più lungo, rivela che la seconda metà del 20° secolo è stata più attiva rispetto a qualsiasi momento precedente, dal minimo di Maunder. (Il C14 è un po’ problematico perché le bombe nucleari umane dal 1940 in poi hanno liberato un sacco di C14 in atmosfera, quindi non può essere utilizzato per ricostruire l’attività solare nella seconda parte del 20° secolo).

Figura 2: L’indice geomagnetico AA, che mostra un netto aumento dell’attività solare nel corso del 20° secolo.

Figura 3: La produzione di 10Be dimostra ancora una volta, che il sole era particolarmente attivo nella seconda metà del 20° secolo. Il vecchio conteggio delle macchie solari “, senza la ricostruzione e correzione di Clette et al.

 

Che cosa ci dice questo grafico ? Dato che le variazioni nel lungo termine del clima della Terra non sono correlate con l’attività solare nel lungo termine (ad esempio, vedere la prima parte di questo articolo ) e dato che alcuni indicatori dell’attività solare (presumibilmente ?) non mostrano un aumento dal minimo di Maunder, ma alcuni si, questo significa che il clima è sensibile a quegli aspetti dell’attività solare che sono aumentati (ad esempio il vento solare), ma non con quelli più direttamente associati con il numero di macchie solari (ad esempio : UV o radiazione solare totale). Così, questo risultato sul massimo delle macchie solari (di nuovo, se vero), rafforza l’idea che il legame sole – clima è legato attraverso le linee del campo magnetico aperto, come la forza del vento solare o il flusso di raggi cosmici.

Il secondo punto che volevo evidenziare è un’analisi recentemente pubblicata che mostra che il sole ha un grande effetto sul clima, e quindi si può quantificare esso. Recentemente, Daniel Howard, Henrik Svesmark ed io, abbiamo analizzato i dati altimetrici satellitari, che sono simili alle registrazioni mareografiche e che misurano le variazione del livello del mare. Tuttavia, poiché i dati dei satelliti sono di alta qualità, e con una risoluzione superiore rispetto ai dischi temporali mareografici, questo ci consente di individuare le componenti di espansione termica. Questo ci permette una migliore stima del forcing solare, che è 1,33 ± 0,34 W / m2 nell’ultimo ciclo solare. Questo può essere visto in fig. 4, con il sole e il ciclo enso, che possono spiegare una grande frazione del cambiamento del livello del mare da scale annuali a decennali.

Fig.n°4

Figura 4: I dati del livello del mare e l’adattamento del modello. I punti blu sono il livello globale del mare linearmente misurato con l’altimetria satellitare. La linea viola è l’adattamento del modello dei dati che comprende sia una componente solare armonica che un contributo del ciclo ENSO. Le regioni ombreggiate indicano le regioni di confidenza. L’adattamento spiega il 71% della variazione osservata nei dati filtrati.

La linea di fondo evidenzia che il sole sembra avere un grande effetto sul clima su diverse scale temporali. Se le macchie solari non riflettono l’aumento dell’attività solare dal minimo di Maunder (come riscontrato in quest’ultima serie di dati) non è molto importante. Al massimo, se non lo riflettono, rafforzano l’idea che qualcosa associato al vento solare lo fa (come i raggi cosmici che modulano).

Fonte : http://www.sciencebits.com/sunspots_2.0

Il passaggio al nuovo conteggio delle macchie solari del 1 ° luglio 2015: una transizione difficile

Comunicazioni, Conoscenze di base, Indici Solari, Scopriamo il Sole

Il 1 ° luglio 2015, il Data Center Mondiale SILSO porrà una pietra miliare senza precedenti nella lunga storia del conteggio delle macchie solari.

Con la sua longevità, questo riferimento, il conteggio delle macchie solari, rimane il nostro unico riferimento diretto per ripercorrere l’attività solare negli ultimi 4 secoli, ed è sicuramente il più utilizzato set di dati solari (più di 100 pubblicazioni all’anno). Tuttavia, questa serie è stata lasciata invariata dalla sua creazione da Rudolph Wolf, nel 1849, senza alcuna verifica a ritroso. L’unica innovazione si è verificata nel 1998 con la creazione di un nuovo indice delle macchie solari simile, il numero per gruppo (Hoyt e Schatten 1998). Tuttavia, le due paralleli serie mostravano forti differenze, accennando ad una forte disomogeneità o in serie o in entrambi. Dal 2011, un gruppo di 40 esperti, infine, ha effettuato una revisione completa di questi due serie al fine di individuare e correggere i difetti. Questo enorme lavoro è stato co-organizzato da E. Cliver (NSO, Sacramento Peak Observatory), F. clette (WDC-SILSO, STCE) e L. Svalgaard (Stanford University) su quattro workshop successivi (una delle quali presso l’Osservatorio Reale a Bruxelles nel 2012. Vedi immagine sotto)

Ora, finalmente, tutte le correzioni sono state finalizzate (per una recente sintesi, vedere Clette et al. 2014, Space Science Reviews). Nel corso degli ultimi mesi, tutte le correzioni ottenute separatamente, spesso da diversi scienziati, sono stati infine assemblate in una ricostruzione finale, nel numero di macchie solari e nel gruppo di macchie solari.

La figura seguente, illustra la variazione tra la serie originale e il nuovo sunspot number. La correzione più notevole è un abbassamento di circa il 18% di tutti i numeri dopo il 1947, per rimuovere il pregiudizio prodotto da un nuovo metodo di conteggio, iniziato nel 1947, a Zurigo. Una grande deriva delle variabili che interessano il conteggio di “Bruxelles-Locarno”, dal 1981, è stato eliminato.

Si noti, che per il nuovo numero SSN, il fattore tradizionale 0,6 di Zurigo non è più utilizzato, il che aumenta in modo significativo la portata di tutta la serie. Questo riflette semplicemente la scelta dei conteggi moderni di A. Wolfer, il successore di Wolf, come nuovo riferimento. I nuovi numeri così corrispondono ora molto più da vicino i numeri grezzi di Rudolph Wolf, ottenuti da tutti gli osservatori, dal 1993 fino ad oggi.

Indipendentemente, il numero del gruppo è stato corretto per una grande sottostima di tutti i valori prima del 20° secolo (vedi figura sotto), a causa dell’instabilità dei dati di riferimento utilizzati da Hoyt e Schatten: vale a dire i dati fotografici dell’Osservatorio Reale di Greenwich. Come potrebbe essere costruito, un database completo di tutti i conteggi dei gruppi del passato, il nuovo numero di gruppo, in realtà, consiste in una serie completamente ricostruita, piuttosto che una correzione applicata ai numeri originali.

Ora, finalmente, siamo in grado di portare le due serie insieme e osservare l’impatto delle correzioni sui disaccordi originali. Le due figure seguenti, mostrano come le grandi divergenze che caratterizzavano il numero della prima serie del SSN e del gruppo, sono ora stati fortemente ridotti. Bisogna precisare che tale miglioramento non è stato ottenuto da una scala reciproca ad-hoc tra le serie. Al contrario, come le correzioni sono state determinate separatamente, in base ai diversi set di dati e tecniche, l’accordo finale porta un ulteriore conferma della validità di tali correzioni.

Ancora, come si può vedere, le deviazioni permangono notevoli, soprattutto prima 1825, quando le osservazioni diventano scarse e in periodi di attività minima (basso). Quindi, ancora molto lavoro resta sicuramente da fare per molti anni a venire, ma dati gli importanti miglioramenti raccolti in questa fase, il WDC – SILSO, sta per procedere al rilascio pubblico di questa nuova versione.

La preparazione di questa importante operazione è ormai quasi completata, ed ha richiesto un enorme lavoro organizzativo e di programmazione del piccolo team SILSO. Infatti, il rilascio della nuova serie del SSN è solo un punto di partenza per la WDC-SILSO. Anzi, richiede una profonda rielaborazione del software operativo, che elaborerà i dati attraverso la nostra rete in tutto il mondo, il 1 ° luglio e in futuro. In effetti, i vari prodotti devono essere resi perfettamente compatibili con la serie totale del SSN: il numero di macchie solari emisferico, il quotidiano stimato Sunspot Number, le previsioni solare del ciclo di 12 mesi, tutti i grafici di dati e la derivazione dei coefficienti k personali per tutte le stazioni della rete.

Inoltre, vogliamo integrare anche una gestione strutturata del numero delle macchie solari (sotto la supervisione della International Astronomical Union), ri-progettando la sezione dati del nostro sito Web SILSO. In parallelo, stiamo anche lavorando sulla questione tematica, sulla rivista Solar Physics, che sarà interamente dedicata alla nuova taratura del numero SSN (aperto alle carte fino alla fine di ottobre 2015, in vista di una pubblicazione nei primi mesi del 2016). Rivista, nella quale, sarà pienamente documentata la presente modifica.

Le ultime settimane e negli ultimi giorni sono stati quindi particolarmente frenetici per il team SILSO. Faremo del nostro meglio, per ottenere questo importante transizione il 1 ° luglio, con minori disturbi, per i nostri utenti. Tuttavia, dato il numero di modifiche simultanee, il trattamento sarà probabilmente più lento del solito per consentire verifiche accurate. Chiediamo perciò ai nostri numerosi utenti di essere maggiormente pazienti, in questa occasione. Poiché i problemi non possono mai essere esclusi. Siamo quindi pronti ad accogliere qualsiasi commento, su problemi rilevati.

Dopo una vita piuttosto tranquillo, nel corso degli ultimi 166 anni, il numero delle macchie solari sta quindi per rinascere, in una nuova versione, da mercoledì 1° luglio. Ci auguriamo che la comunità scientifica accoglierà questo nuovo insieme di dati e apprezzerà il notevole sforzo, realizzato nel corso degli ultimi quattro anni, per produrre un punto di riferimento migliore per lo studio della relazioni solari-terrestri, nel lungo termine.

Fonte : http://sidc.oma.be/press/01/welcome.html

David Archibald : Aggiornamento solare di Ottobre 2014

Ciclo 24, Indici Solari, Minimo Solare

Quest’articolo fornisce una serie di grafici che descrivono lo stato attuale del sole in contesto con la sua storia.

……………………….

 

Figura 1: Conteggio dei neutroni dal 1964-2014

I raggi cosmici sono spinti via, in una certa misura, dai pianeti interni del sistema solare e dal campo magnetico del Sole trasportati nel vento solare.

I raggi cosmici sono per lo più protoni e particelle alfa con alcuni elettroni e nuclei di elementi più pesanti. I raggi cosmici di energia più elevata hanno energie paragonabili a l’energia di una palla da baseball a 90 chilometri orari. Come colpiscono gli atomi di ossigeno e di azoto in atmosfera, provocano una pioggia di neutroni. Il conteggio di neutroni segue il ciclo solare, con circa un ritardo di un anno, che riflette il tempo necessario al vento solare per raggiungere l’eliopausa. C’è un collegamento con clima, nel fatto che quando gli atomi sono colpiti dai neutroni, forniscono gli input per la formazione delle nuvole.

Una buona parte dell’atmosfera è satura di acqua al di sopra della soglia di formazione di nubi, ma non forma le nuvole a causa della mancanza degli input necessari per avvio del processo di formazione delle goccioline. L’oceano assorbe circa il 95% dell’energia solare incidente, mentre le nuvole riflettono il 40%, quindi un aumento della copertura nuvolosa avrà un effetto di raffreddamento. Questo effetto rappresenta una porzione di variazione climatica con l’attività solare. Il basso conteggio dei neutroni, per questo ciclo, sembra essere coerente con il massimo solare in essere all’inizio del 2013.

 

Figura 2: Pressione del flusso del vento solare dal 1971 al 2014

La pressione del flusso del vento solare è ora mensilmente elevata per il corrente ciclo solare 24.

Figura 3: Indice Ap dal 1932 al 2014

L’indice Ap è una misura dell’attività geomagnetica, ripresa da otto stazioni sparse per tutto il pianeta e riflette i disturbi nella componente orizzontale del campo magnetico terrestre. L’attività del ciclo solare attuale, ha raggiunto dei valori di picco/i, simili ai cicli solari precedenti ai primi anni del 1930.

Figura 4: Inclinazione dell’angolo della corrente eliosferica

Come misurato dall’angolo di inclinazione eliosferico, il massimo del ciclo solare 24, è stato 19 mesi fa, nel marzo 2013.

Figura 5: Flusso solare mensile F10.7, dal 1948-2014

Il flusso F10.7 è una misura delle emissioni del Sole a 2800 MHz (10.7 cm) e si correla con il numero di macchie solari. Si tratta di una misura più pulita rispetto al numero delle macchie solari, in quanto non è soggetto a influenze da parte dell’osservatore e la registrazione non può essere regolata con fantasia. Ha toccato il fondo a 64.  Sulla base della correlazione con il livello del mare, con un flusso F10.7 superiore a 100 abbiamo un riscaldamento ed un raffreddamento, inferiore a quel valore. E’ stato costantemente al di sopra di tale livello, da l’agosto 2011.

Figura 6: Campo Magnetico Interplanetario 1966-2014

Il campo magnetico interplanetario ha raggiunto un nuovo massimo in questo ciclo solare.

 

Figura 7: Campo Magnetico Interplanetario 1-2014

Questa figura mostra i dati riportati in figura 6, in combinazione con la ricostruzione del campo magnetico interplanetario (IMF) per gli ultimi 2000 anni di Steinhilber et al (dati per gentile concessione del Dr. Gargett). Essa mostra, che il campo IMF, sta seguendo la media di tutto il periodo. Il campo dovrà ancora scendere molto per arrivare ai livelli dei principali minimi. Noi tutti abbiamo vissuto il più alto livello di attività solare da 8.000 anni, ed è stato molto piacevole. Sarà un vero piacere, vivere nuovamente un minimo solare importante.

 

Fonte : http://wattsupwiththat.com/2014/10/23/solar-update-october-2014/

 

Michele