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Strumenti della Nasa documentano una contrazione della Ionosfera terrestre

Minimo Solare, Scienza in genere

La missione C/NOFS, sta offrendo agli scienziati un nuovo strumento per le previsioni meteo spaziali. Lo strumento CINDI a bordo di C/NOFS studia specificatamente i principali elementi che influenzano il clima spaziale vicino all’equatore terrestre.

Le osservazioni fatte dagli strumenti della NASA a bordo di un satellite dell’Air Force hanno dimostrato che il confine tra l’atmosfera superiore della Terra lo spazio si è spostato straordinariamente a bassa quota. Queste osservazioni sono state fatte dal Coupled Ion Neutral Dynamics Investigation (CINDI), che è stato lanciato a bordo del satellite U.S. Air Force’s Communication/Navigation Outage Forecast System (C/NOFS), il 16 aprile, 2008.

La suite CINDI, che è stato costruita sotto la direzione di Rod Heelis dell’Università del Texas a Dallas, comprende sia sensori ionici che sensori neutri per le misurazioni delle variazioni di densità e derive neutre e ionici.

CINDI e C/NOFS sono state progettate per studiare i disturbi nella ionosfera della Terra che possono determinare un disturbo nei segnali di navigazione e comunicazione. La ionosfera è un involucro gassoso di particelle elettricamente cariche che circonda il nostro pianeta, ed è importante perché segnali Radar, onde radio, e sistemi di posizionamento globale possono essere disturbati da disturbi ionosferici.

La prima scoperta fatta dal CINDI è stata tuttavia quella di identificare una posizione della ionosfera, che non era quella prevista. Durante i primi mesi di attività, CINDI ha scoperto che la transizione tra la ionosfera e lo spazio è risultata essere a circa 260 miglia (420 km) di altitudine durante la notte e appena al di sopra di 500 miglia (800 km) durante il giorno. Queste quote erano straordinariamente basse rispetto ai valori più tipici di 400 miglia (640 km) rilevati durante le ore notturne e 600 miglia (960 km) durante il giorno.

L’altezza della transizione ionosfera/spazio è controllata in parte dalla quantità di energia ultravioletta estrema emessa dal Sole, e una ionosfera alquanto contratta si poteva anche prevedere, perché C/NOFS era stata lanciata durante il minimo nel ciclo di 11 anni dell’attività solare. Tuttavia, la dimensione della contrazione effettiva ha colto di sorpresa i ricercatori. In realtà, quando si è andati a controllare le registrazioni dell’attività solare, si è trovato che C/NOFS era stato lanciato proprio durante il minimo solare più tranquillo, da quando è cominciata l’era spaziale.

Questa circostanza straordinaria fornisce un’opportunità senza precedenti per studiare la connessione tra le dinamiche interne del Sole e la risposta dell’ambiente spaziale della Terra.

Fonte : https://tallbloke.wordpress.com/2015/12/16/nasa-finds-boundary-between-earths-ionosphere-and-space-is-shrinking/

Un possibile legame fra la variabilità del Sole e l’attività vulcanica

Minimo Solare, Misteri del Sole, Scopriamo il Sole, Terremoti e Vulcani

Autori: (Paolo Madonia, Francesco Parello, Dalila Pitarresi, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sez. di Palermo, Palermo, Italia,e altri)

Riassunto

La variabilità solare ha la capacità di controllare il clima globale, che a sua volta agisce come un trigger per l’attività vulcanica. In questa ricerca si è studiato la connessione Sole-Terra analizzando la distribuzione temporale delle eruzioni dei vulcani situati nell’emisfero nord, nel mar dei Caraibi e ad est del Mar Mediterraneo, con particolare attenzione ai vulcani italiani più attivi. L’analisi comparata tra le macchie solari e i cicli vulcanici suggerisce che le eruzioni vulcaniche sono più frequenti durante i minimi dell’attività solare, con circa 3 eruzioni su 4 che si verificano nei minimi relativi del ciclo di undici anni del Sole. La relazione tra il Sole e la variabilità del sistema vulcanico non è così evidente nel lungo termine (scala temporale centenaria), poiché la complessa analisi del meccanismo che collega l’eruzioni vulcaniche a l’attività solare non può prescindere da discriminanti geodinamiche, che svolgono un ruolo fondamentale nel guidare la migrazione del magma verso la superficie terrestre.

Vulcani 1Abbiamo preso in considerazione le date di insorgenza delle eruzioni e agitazioni vulcaniche in sei diverse aree, che si trovano tra una latitudine compresa tra 10° N e 40° N: Mar dei Caraibi, isole di Capo Verde, le isole Azzorre, Isole Canarie, Italia e Grecia (i vulcani del distretto sud-italiano : Vesuvio, Etna, Stromboli e isola vulcano). Nella valutazione del possibile accoppiamento fra i cicli solari e l’attività vulcanica l’approccio che abbiamo seguito è stato il modello a blocchi: abbiamo semplicemente confrontato i tempi di eruzione e il numero di macchie solari, alla ricerca di un qualsiasi legame possibile tra questi due. Nel fare questo ci siamo concentrati con particolare attenzione ai cicli vulcanici, vale a dire, un gruppo di almeno tre eruzioni consecutivi il cui tempo di insorgenza era nettamente superiore rispetto ai periodi adiacenti, compreso i periodi dalla prolungata assenza di attività vulcanica. Per una migliore evidenza abbiamo tracciato le eruzioni usando una curva cumulativa. I dati provenienti da vulcani situati nella stessa zona sono state raggruppati e presentati qui sotto, fatta eccezione per l’italia, dove per un dettaglio maggiore, abbiamo considerato ogni vulcano separatamente. Nessuna relazione sistematica fra l’attività vulcanica e cicli solari centenari può essere accertata.

Vulcani 2Vulcani 3Il passo successivo è stato quello di suddividere le eruzioni per le diverse classi di SSN, cioè, associando ad ogni data di esordio di eruzione il corrispondente SSN osservato sul Sole I risultati sono tracciati sul grafico a barre, nella figura seguente. La distribuzione delle eruzioni in relazione al SSN rileva che il 73% delle eruzioni si è verificato quando il numero di macchie solari era inferiore a 60, condizione in base al quale il Sole ha speso il 76% del suo tempo. La forte somiglianza delle due distribuzioni di frequenza suggerisce l’assenza di rapporti causa-effetto tra i due parametri, poiché la probabilità che si verifichi una eruzione durante le fasi basse del SSN è più elevata solo perché il sole trascorre la maggior parte del suo tempo in questa condizione.

Vulcani 4Successivamente, ciascun ciclo solare è stato suddiviso in due metà, utilizzando la mediana ampiezza di picco come una divisione tra la parte bassa e alta del ciclo; le eruzioni sono state poi classificate in base alla loro posizione all’interno del picco. Come evidenziato nella figura sotto riportata, le più alte frequenze di eruzioni sono state osservate durante minimi relativi del ciclo solare, in tutte le aree considerate. Le isole delle Canarie hanno evidenziato le differenze più ampie, con il 90,9% delle eruzioni che si sono verificati durante i picchi di metà più bassi, rispetto al 9,1% durante quelli più alti, mentre lo Stromboli ha le differenze più basse, rispettivamente 55,2% e 44,8%. In totale, il 71,9% delle eruzioni ha avuto luogo durante i minimi del ciclo di 11 anni e solo il 28,1% durante i massimi.
Vulcani 5Conclusioni
I sistemi vulcanici sono controllati da meccanismi complessi e l’analisi di correlazioni tra l’eruzioni e l’attività solare non può prescindere da discriminanti geodinamiche, che svolgono un ruolo fondamentale nel guidare la migrazione del magma verso la superficie terrestre. Nonostante le complicazioni indotte da fattori geodinamici, l’analisi comparata tra i cicli delle eruzioni e il SSN suggerisce che le eruzioni vulcaniche sono più frequenti durante i minimi del ciclo solare di 11 anni. Circa 3 eruzioni su 4 si sono verificate nella zona studiata (minimo). Questo risultato può essere interpretato come un indizio preliminare che la variabilità del clima della Terra, guidato dal ciclo del Sole, potrebbe agire come un possibile fattore scatenante dell’attività vulcanica. Tuttavia, dal momento che questo effetto è una mera forzatura esterna della soglia eruttiva energetica di un vulcano, un collegamento diretto tra le eruzioni e dei cicli del Sole deve essere esclusa. L’attività di sole non può risvegliare una dormiente volcano, ma potrebbe scatenare l’insorgenza di un’eruzione in un vulcano che è in fase indipendentemente e in condizioni pre-eruttive.

Fonte : https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=54254&osCsid=ca4f22cdac656b28ed24afa348882c8f

Una nuova ricerca rileva una relazione fra il ciclo solare di Gleissberg e le relative oscillazioni oceaniche, temperature terrestri e condizioni climatiche estreme

Cambiamenti Climatici, Minimo Solare, Sole e Clima

Un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Advances in Space Research, rileva che :

“I recenti, estesi e profondi minimo solari, occorsi tra i secoli 19° e 20° (1810-1830 e 1900-1920) sono conosciuti come parte del centenario minimo di Gleissberg (CGC), con una variazione di 90-100 anni nell’ampiezza del ciclo delle macchie solari di 11 anni osservato sul Sole dalla Terra. Il clima sulla Terra risponde a questi ingressi di radiazione solare con un basso e prolungato trasferimento di calore nelle profondità dell’oceano, con un ritardo lungo dieci anni.”

Gli autori hanno trovato che :

“Il modello spaziale della risposta del clima [per il ciclo dell’attività solare di Gleissberg] … è dominato dallo schema della PNA.. I minimi di Gleissberg, in alcune situazioni, quando sono in combinazione con la forzatura vulcanica, sono associati a gravi ed estreme condizioni atmosferiche. Così il minimo di Gleissberg, occorso nel 19 ° secolo e che coesisteva con le eruzioni vulcaniche, ha portato a condizioni particolarmente fredde in Stati Uniti, Canada ed Europa occidentale.”

Il primo grafico, riportato nel documento, mostra una chiara evidenza dell’incremento sostenuto dalla totale radiazione solare (TSI) dal 1700 alla fine del 20° secolo, in coincidenza con la fine della piccola era glaciale ~ 1850 e il riscaldamento globale osservato durante il 20° secolo.

Coautore della carta è Joan Feynman (sorella del famoso fisico Richard Feynman).

La Totale radiazione solare nel grafico mostrato in alto, dal quale si rileva un significativo aumento dell'attività solare dal 1700. Il secondo grafico (analisi wavelet) mostra le periodicità (zone rosse) corrispondenti al ciclo di 90-100 anni di Gleissberg dell’attività solare. In basso, la traccia dei cicli di Gleissberg, dal 1700.

Nel secondo grafico (linea continua) è mostrata la TSI correlata con le temperature terrestri osservate (linea tratteggiata).

 

La carta : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117715004901

Fonte : http://hockeyschtick.blogspot.it/2015/10/new-paper-finds-gleissberg-cycle-of.html

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

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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/

David Archibald, una amplificazione per il ciclo solare SC25 simile ad un Dalton-like

ciclo solare 25, Minimo Solare, previsioni cicli solari

Il metodo più accurato per predire l’ampiezza del prossimo ciclo solare è quello di utilizzare la forza dei campi magnetici polari solari nel minimo solare. Ma con un minimo solare probabilmente a tre anni di distanza, chi può aspettare così a lungo ?

La forza dei campi magnetici polari solari nel minimo, è un indicatore molto preciso della massima ampiezza del successivo ciclo solare, secondo questo grafico fornito dal Dr. David Hathaway della NASA :

Fino alla fine del 2014, l’intensità del campo magnetico solare polare era ancora piuttosto debole, come mostrato in questo grafico, nel quale si riporta la storia di questo parametro negli ultimi quattro minimi solari :

Nel corso dell’ultimo anno i campi magnetici solari polari del ciclo solare 24 si sono rafforzati portandosi quasi al livello del Ciclo Solare 23, come i precedenti due cicli, ma con un leggero indebolimento. Considerando tutto questo, l’ampiezza al minimo solare potrebbero essere di circa 40 fra tre anni. Che a sua volta corrisponde ad un’ampiezza massima del prossimo ciclo solare 25 di circa 55.

C’è anche un altro metodo che ci porta ad un risultato simile. Il grafico riportato di seguito mostra l’area delle macchie solari per gli emisferi nord e sud del Sole, a partire dal 1874 :

Quello che emerge è che i due emisferi hanno driver differenti. L’emisfero settentrionale ha avuto un tasso costante di crescita di ampiezza dal ciclo solare 12 al ciclo solare 15. Mentre l’emisfero meridionale ha avuto una tendenza opposta, ma con una variazione a gradino. Durante il picco di 8.000 anni dell’attività solare, occorso durante la metà del 20° secolo, gli emisferi hanno avuto ampiezze molto simili, riportando una nuova andatura divergente dal Ciclo Solare 22. L’emisfero settentrionale si sta indebolendo più velocemente rispetto al sud. Se entrambi mantengono le loro tendenze stabilite per un altro ciclo, allora possiamo prevedere l’ampiezza massima per il ciclo solare 25 (assumendo che otteniamo l’anno corretto). Con questo metodo otteniamo un’ampiezza massima di 56 (deriva) se i picchi emisferici sono allineati. Questo metodo si basa su una evidente e disciplinata diminuzione negli cicli solari 22, 23 e 24, come mostrato in dettaglio nel grafico seguente :

I dati originali sono disponibili qui. Se questo rapporto è vero, allora la caduta in ampiezza massima dal ciclo solare 23 al ciclo solare 24 dovrebbe essere la stessa caduta registrata dal ciclo solare 22 al ciclo solare 23. Le rispettivi cascate sono 39 e 38. Una caduta di 39 dal di ampiezza massima dal ciclo solare 24 ci dà un risultato di 43.

Nel 2014, il dottor Javaraiah Javaraiah dell’Istituto indiano di astrofisica di Bangalore ha pubblicato un documento, nel quale si riporta una previsione simile per l’ampiezza massima del ciclo colare 25 di 50 (a pagina 15).

In sintesi, alcune metodologie di previsioni per ciclo solare 25, sono a cavallo con le ampiezze dei cicli solari 5 e 6, nel minimo di Dalton. Minimo solare che avevano ampiezze massime di 49,2 e 48,7 rispettivamente.

Fonte : http://wattsupwiththat.com/2015/11/19/a-dalton-like-amplitude-for-solar-cycle-25/