Archivi categoria: NIA's Sunspot Number

Interessante scoperta riguardo un ipotetico sotto-ciclo di attività solare della durata di 7.2 mesi

Partiamo innanzi tutto con un breve riassunto del NIA’s Count, visto che un aggiornamento su di esso era da un po’ che non si vedeva.

Prima di tutto segnalo che la pagina è finalmente aggiornata al mese di Maggio con i conteggi ufficiali e validati.

 

perchè partiamo dal NIA’s Count? che c’entra con l’articolo? ci arriviamo, non vi preoccupato, sto solo ripercorrendo quello che ho fatto io per accorgermi di questa strana “coincidenza” nella attività solare.

All’inizio mettiamo subito il grafico riassuntivo, del confronto tra NIA’s ed RI, a partire da Dicembre 2008, ricordandovi che i conteggi NIA’s precedenti al Luglio 2009 non sono ancora quelli ufficiali e validati, così come quelli del SIDC successivi a Dicembre 2011.

 

Si nota un definito rapporto di forza tra i 2 indici, magari non è immediata la cosa, ma l’inserimento del dato “Differenza” non è ovviamente casuale, infatti a partire dal mese di Aprile 2010, tranne rare occasioni, il rapporto tra NIA’s e RI è sempre stato di 1:2

ed ecco il grafico con il rapporto tra i 2 indici

Il rapporto è perfettamente di 1:2

Per verificare quindi quale dei 2 conteggi fosse più sensibile alle variazioni di SF, che tra tutti gli indici in nostro possesso è quello che meglio ci mostra la reale attività solare, ho calcolato i tassi di incremento per tutti e 3 gli indici, standardizzando il tutto per permettere un confronto ho calcolato il quadrato degli scarti degli incrementi del NIA’s e dell’RI rispetto a quelli del SF

gli scarti sono poi stati ricorretti considerando come più importanti quelli relativi alla fase più attiva del sole (cioè i mesi con SF più elevato) e meno importanti quelli relativi alla fase di minimo solare ancora intenso.

So che la spiegazione dovrebbe essere più approfondita, se qualcuno avesse voglia di maggiori informazioni chiedete nei commenti, l’articolo preferisco tenerlo il più leggero possibile.

Trovati gli scarti per entrambi ho quindi calcolato la cumulata, sommandoli uno ad uno per vedere quale delle 2 curve avesse valori maggiori.

Si può vedere come all’inizio le 2 curve fossero uguali per poi quella blu del NIA’s salire leggermente, sempre restando su valori molto bassi, siamo sotto i 5 punti e ricordo che il grafico è una cumulata, quindi i valori sono via via sommati tra di loro.

Verso la 2° parte del 2011 le 2 curve salgono rapidamente, segno di scarti maggiori e con l’inizio del 2012 il NIA’s SN diventa più affidabile dell’RI del SIDC.

ecco il Grafico

ed è proprio andando a calcolare questi scarti che mi sono accorto di una cosa alquanto particolare, ovvero che ci fosse una ciclicità nell’andamento dei tassi di crescita standardizzati che avevo calcolato, infatti ho preso i 3 indici calcolandone la media in modo che potesse sintetizzare l’attività solare ed ecco cosa mi trovo:

C’è una chiara e forte ciclicità che, tralasciando i mesi iniziali dove le variazioni di attività solare erano minime perchè ci trovavano in un minimo molto intenso, notiamo che ogni 7.2 mesi (con intervallo 6-8 mesi) si ripresenta un minimo o un massimo di tasso di crescita.

Ovvero abbiamo 3-4 mesi di attività solare in crescita seguiti da 3-4 mesi di attività solare in decrescita.

vi segno ora i minimi e i massimi rilevati dalla media centrata che ho calcolato, dato appunto che si tratta di una media centrata (per la precisione di una a 3 periodi) è il mese successivo a quello con il valore più basso della media ad essere un minimo o un massimo

Febbraio 2009 —> minimo

Giugno 2009 —> massimo

Settembre 2009 —-> minimo

Gennaio 2010 —> massimo

Maggio 2010 —> minimo

Settembre 2010 —> massimo

Dicembre 2010 —> minimo

Marzo 2011 —> massimo

Giugno 2011 —> minimo

Ottobre 2011 —> massimo

Febbraio 2012 —> minimo

?? Giugno 2012 ?? —> massimo

la mia previsione è quindi che l’attività solare in questo mese sarà maggiore di quella del maggio appena passato, ma che nei prossimi mesi, fino (indicativamente) a Settembre 2012 l’attività solare tornerà a calare o ad essere inferiore di quella di Giugno

Ovviamente se ciò non dovesse avverarsi significa che siamo di fronte ad una incredibile coincidenza, valuteremo a Settembre, intanto però Michele sta già cercando alcune possibili cause che possano aver portare questo fenomeno

Fabio Nintendo

Il NIA’s Sunspot Number migliora ancora

Tutti voi sapete che con il nuovo satellite SDO abbiamo avuto problemi per continuare il nostro personale conteggio ispirato ai metodi che utilizzava Wolf in persona quando invento inventò tale metodo e che fino ai primi anni del 1900 era usato da quasi tutti gli osservatori internazionali.

I problemi ovviamente derivavano da 2 principali fattori, le immagini che l’SDO pubblica sono di qualità molto superiore a quelle che pubblicava il SOHO e più importante, l’SDO non pubblicava immagini che avessero una base cromatica simile a quelle che usavamo prima.

Ciò ci ha costretto Luca Nitopi a modificare i parametri di sfondo che servivano per determinare il colore nero delle macchie sull’arancione della sfera solare, così facendo abbiamo perso sensibilità nel conteggio rischiando di avere un errore di sovrastima rispetto ai dati che usavano le vecchie immagini.

C’era il pericolo che non ci fosse omogeneità nel nostro conteggio, ed è una cosa grave visto che siamo praticamente all’inizio.

Ma ora il problema è risolto quasi del tutto, perché l’SDO pubblica nello stesso sito del SOHO (non in quello ufficiale, ma quello vecchio) le immagini a base cromatica uguale.

Ed eccoci tornare ad avere conteggi sovrapponibili a quelli precedenti.

Abbiamo infatti ricominciato ad utilizzare il programma precedente e dopo una leggera ritaratura dei parametri io personalmente mi sono impegnato a rifare tutti i mesi precedenti dal Gennaio 2011 in avanti.

Come potete vedere nella pagina del NIA’s

http://daltonsminima.altervista.org/?page_id=8780

alcuni mesi non hanno il link del bollettino finale, per ora solo i primi 3 mesi sono stati riconteggiati, Aprile e Maggio presentano i vecchi bollettini finali mentre i mesi successivi non hanno avuto ufficialità visto che sono i conteggi giornalieri che Simon fa.

Ora, non so se Simon ha già cominciato a riutilizzare il vecchio metodo, ma probabilmente i dati che vedete di settembre sono già quelli nuovi fatti utilizzando le nuove immagini.

Piano Piano aggiornerò tutti i mesi e ci rimetteremo in pari.

Qui trovate tutti i nostri vecchi articoli sul NIA’s SN con tutte le informazioni necessarie:

http://daltonsminima.altervista.org/?p=8692

Questo Articolo riguarda la prima versione del conteggio che utilizzava il programma ideato da Geoff Sharp ma modificato da Nitopi per permetterci di poter “contare” a modo nostro.

http://daltonsminima.altervista.org/?p=9236

Dopo le Minacce di Sharp sull’utilizzo del suo programma abbiamo ideato questa 2° versione che ritengo 10 volte migliore di quella precedente che non solo tiene conto della grandezza di una macchia ma anche della sua visibilità in contrasto con il sole (la versione che riutilizzeremo con l’SDO è difatti questa)

http://daltonsminima.altervista.org/?p=13690

Questo è invece l’aggiornamento che fummo costretti a fare vista la sospensione delle immagini SOHO

FABIO

Relazioni matematiche tra SN e F10.7 flux

In un recente articolo postato da ice si parlava delle differenze tra il SN fornito da SIDC e quello ottenuto utilizzando il metodo di NIA. Le discrepanze sono visibili a colpo d’occhio, ovviamente. Quello che mi sono chiesto è se era possibile, in qualche modo, riuscire a stabilire oggettivamente la maggior validità di un metodo di conteggio rispetto ad un altro. Sono partito da questa idea: il SN dovrebbe essere un valore che sta a rappresentare l’effettiva attività solare del momento in cui si compie la misurazione del SN stesso. D’altra parte, anche i valori del SF sono, come tutti sappiamo, un indice dell’intensità di attività solare. Ora, il SF è un valore misurabile, è cioè oggettivo come una misura di temperatura, di peso eccetera. Il SN è invece una interpretazione dell’attività del sole, e diversi osservatori forniscono differenti interpretazioni, secondo le loro regole.

Il criterio che ho seguito per testare la validità di diversi conteggi (NIA, SIDC e NOAA) è il seguente: un buon conteggio deve essere una reale immagine dell’attività solare del momento, conseguentemente deve essere in relazione lineare (ovviamente con margine di errore) con il solar flux.. Ho quindi creato una tabella che raccogliesse i SN dei diversi conteggi e il SF a partire da gennaio 2009, e poi ci ho lavorato un po’:

La colonna kSF indica una lista di valori che sono ottenuti moltiplicando per un certo fattore costante (k) il SF e sottraendo al risultato un fattore fisso (i). Per ricavare k ed i ho proceduto per tentativi costruendo una funzione lineare che interpolasse bene i primi punti di ogni grafico dei conteggi. Questa colonna, in breve, è una previsione teorica del SN a partire dal SF, secondo una relazione matematica lineare. Le colonne degli errori sono date dal valore assoluto della differenza tra kSF e SN fornito dal conteggio preso in esame, e servono a verificare se il conteggio soddisfa la relazione lineare costruita o meno in un dato punto del grafico.

Siccome un immagine spesso vale più di mille parole (specie per i discorsi un po’ incasinati), ecco due grafici:

In rosso è rappresentato il SN previsto dal modello basato sul SF, gli altri colori indicano i SN effettivi forniti dai conteggi. Penso sia già abbastanza eloquente, ma andiamo più in là: il grafico che segue ha molto da dire:

Questo è il grafico delle differenze tra SN previsto e SN effettivo dei conteggi. Per i primi punti tutti i grafici indicano che i conteggi soddisfano la relazione matematica. Ma solo il NIA’s count rimane sempre sotto un errore di 5 punti e, soprattutto, non tende a crescere (linea di interpolazione piatta, quella blu).

Tutto sto macello per dire che???

per dire che il numero di macchie fornito dal metodo di conteggio di NIA è in relazione lineare con il solar flux, e precisamente, dopo tutta questa carta buttata via, possiamo dire che:

NIA’s SN = (SF x 0,9265) – 62,52

(ATTENZIONE! – FORMULA EMPIRICA – NESSUNA VALIDITA’ SCIENTIFICA – UTILIZZARE CON CAUTELA)

Cosa ce ne facciamo?

Non ne ho idea, che domande! 😀 Però mi è sembrata interessante come osservazione. Penso che sia una buona indicazione del fatto che il conteggio utilizzato da NIA è veramente un indice affidabile dell’attività solare.

Andrea

(e che gli venga un’accidente a quelli del NOAA, che non mi fanno entrare negli archivi dei SN mensili e me li sono dovuti fare come media dei giornalieri… Scusate eventuali errori nei valori)



NIA ci riprova, ecco il 1° conteggio alternativo al SIDC

Dopo averci provato ad Aprile eccoci qui pronti a ripartire con questo progetto.

Ci sono state delle incomprensioni con il creatore del Layman’s Count, che avrebbe voluto che usassimo il suo metodo solo nella determinazione dei giorni spotless, così abbiamo deciso di andare avanti con un nuovo metodo.

Luca Nitopi c’ha lavorato su e siamo arrivati a trovare questo sistema che prende molto più in considerazione il “colore” della macchia, cioè la sua visibilità sulla superficie solare.

Veniamo subito al dunque, visto che il resto non ci interessa.

Il conteggio si basa su 4 principali fasi:

1) Rilevazione

2) Verifica delle Macchie

3) Conteggio

4) Correzione del Numero di Wolf

Spieghiamo quindi un passo alla volta:

Rilevazione:

Data la mancanza di un telescopio ci dobbiamo basare su quello che la rete ci offre, prendiamo quindi le immagini della sonda spaziale SOHO delle Nasa come base del nostro conteggio.

Il nostro obiettivo è quello di rimanere il più fedele possibile ai dati rilevati nel 1800 e nei primi anni del 1900, anni nei quali i cicli solari erano più deboli e i minimi più profondi ( quindi cerchiamo di rifarci ai conteggi fatti nei periodi solari più simili a quelli odierni ) per fare questo ci avvaleremo di una singola rilevazione per giorno.

Gli osservatori come ben sapete fanno una singola rilevazione a giorno, e dato che nel 1800 il SIDC aveva contatti solo con i centri europei le varie rilevazioni si rifacevano praticamente tutte alla mattinata, non avendo più quindi la possibilità di cambiare un conteggio se la macchia si formava durante il tardo pomeriggio-sera ( per esempio ).

Noi però abbiamo scelto come orario indicativo quello delle 12.00UTC, orario centrale della giornata.

Ovviamente sappiamo che le immagini SOHO non è detto che aggiornino proprio alle 12.00, per cui si prende quella di orario più vicino.

Nel caso in cui non sia possibile reperire l’immagine SOHO il valore del giorno in questione non sarà considerato per calcolare l’SN mensile, come avveniva una volta in mancanza di dati

Verifica delle Macchie:

Questo passaggio è fondamentale, questa è una breve descrizione del programma scritta da Nitopi:

Il programma applica un filtro mediano bidimensionale all’immagine del sole .
Il filtro e’ tale da appiattire e da far scomparire le macchie con una dimensione inferiore a quanto impostato lavorando sul “rango”.
Successivamente viene applicata una sogliatura in modo da rendere bianche le aree individuate come “spot” e nere le aree individuate come “blank”.

ecco un’immagine dimostrativa:

(Link di riferimento dell’immagine: http://sohowww.nascom.nasa.gov//data/REPROCESSING/Completed/2010/mdiigr/20100208/20100208_1210_mdiigr_1024.jpg )

Il sistema lavora quindi su 2 diversi parametri, la grandezza, ma soprattutto la visibilità di una macchia.

esempio: una macchia con un dimensione tale da superare la soglia che si usava con il Layman’s Count se però non possiede la giusta visibilità non viene visualizzata dal sistema di Nitopi.

Quindi una volta che la macchia viene visualizzata si procede al conteggio vero e proprio

Attenzione: I giorni spotless calcolati con questo sistema non sono quelli realmente “ufficiali”, perchè diversamente dal metodo usato con il Layman’s Count non si considerano le 24h della giornata, quindi tali valori non hanno alcun tipo di valore statistico se non a comporre l’SN mensile.

Conteggio:

Il Conteggio è essenzialmente assegnare un Numero di Wolf con la formula che tutti conoscete.

Se qualcuno ha dei dubbi rimando alla pagina sulle conoscenze di base: http://daltonsminima.wordpress.com/conoscenze-base-sole/

Correzione del Numero di Wolf

Dato che il Numero di wolf da solo non sarebbe confrontabile con quello del SIDC che viene corretto con un fattore di correzione tutt’ora non completamente noto, anche noi abbiamo deciso di utilizzarne uno, il valore di K è 0.6, lo stesso che usa il centro di Locarno, quello principale del SIDC

D’ora in poi i dati saranno inseriti nella nuova pagina già dedicata a questo nuovo ed alternativo conteggio: http://daltonsminima.wordpress.com/nias-sunspot-number/

I dati del mese corrente verranno inseriti direttamente sul sito così da essere di facile lettura, ma come potete intuire dagli archivi già presenti, per ottimizzare lo spazio a mese concluso sarà tutto archiviato su file pdf.

Guida per leggere i File pdf:

SN: indica il numero di wolf così come viene calcolato attraverso la sua formula

SN Corr. : indica il numero di wolf dopo aver subito la correzione con il fattore K per poterlo confrontare con l’RI del SIDC

Ora Rilev. : indica l’orario dell’immagine SOHO su cui si basa il conteggio

Mens. : indica i 2 valori mensili di SN

(per problemi o chiarimenti è consigliabile scrivere direttamente nella pagina che mettiamo a disposizione)

Il Conteggio sarà interamente gestito da me, prometto nel limite delle mie possibilità di essere il più professionale possibile e di essere sempre presente per aggiornare la pagina.

Se dovesse succedere che non sarà più possibile per me continuare sceglierò io stesso il sostituto.

FABIO

NIA vi presenta, Il 1° Conteggio alternativo al SIDC

Dopo tanto tempo finalmente abbiamo deciso di partire con questa idea.

Un’idea che da tanto tempo si vociferava nel blog, da almeno un anno direi visto che proprio un anno fa il blog subiva un’impennata di visitatori, noi eravamo sempre stati restii a fare una cosa del genere visto che ci mancavano i mezzi primari per farlo ma soprattutto perché ancora i conteggi moderni non portavano ad aumenti vertiginosi e spropositati del Sunspot Number.

Così, dopo aver visto che la situazione stava peggiorando ancora ( cosa per’altro già difficile ) ci siamo decisi a portare avanti questo progetto.

Veniamo subito al dunque, visto che il resto non ci interessa.

Il conteggio si basa su 4 principali fasi:

1) Rilevazione

2) Verifica delle Macchie

3) Conteggio

4) Correzione del Numero di Wolf

Spieghiamo quindi un passo alla volta:

Rilevazione:

Data la mancanza di un telescopio ci dobbiamo basare su quello che la rete ci offre, prendiamo quindi le immagini della sonda spaziale SOHO delle Nasa come base del nostro conteggio.

Il nostro obiettivo è quello di rimanere il più fedele possibile ai dati rilevati nel 1800 e nei primi anni del 1900, anni nei quali i cicli solari erano più deboli e i minimi più profondi ( quindi cerchiamo di rifarci ai conteggi fatti nei periodi solari più simili a quelli odierni ) per fare questo ci avvaleremo di una singola rilevazione per giorno.

Gli osservatori come ben sapete fanno una singola rilevazione a giorno, e dato che nel 1800 il SIDC aveva contatti solo con i centri europei le varie rilevazioni si rifacevano praticamente tutte alla mattinata, non avendo più quindi la possibilità di cambiare un conteggio se la macchia si formava durante il tardo pomeriggio-sera ( per esempio ).

Noi però abbiamo scelto come orario indicativo quello delle 12.00UTC, orario centrale della giornata.

Ovviamente sappiamo che le immagini SOHO non è detto che aggiornino proprio alle 12.00, per cui si prende quella di orario più vicino.

Nel caso in cui non sia possibile reperire l’immagine SOHO si utilizzerà come SN “ufficiale” il valore dato dal SIDC

Verifica delle Macchie:

Questo passaggio si avvale del Layaman&NIA’s Count secondo il quale una macchia che occupa meno di 23 pixel nel 1800 non sarebbe stata vista e quindi non contata.

Il punto essenziale di questo passaggio è semplicemente determinare il numero di regioni da assegnare al Numero di Wolf.

Nota: I giorni spotless di questo conteggio non hanno valore “ufficiale”, per quelli c’è la pagina specifica del Layman&NIA’s Count che conta i veri giorni spotless, considerando l’intero arco delle 24 ore.

Conteggio:

Il Conteggio è essenzialmente assegnare un Numero di Wolf con la formula che tutti conoscete.

Se qualcuno ha dei dubbi rimando alla pagina sulle conoscenze di base: http://daltonsminima.wordpress.com/conoscenze-base-sole/

Correzione del Numero di Wolf

Dato che il Numero di wolf da solo non sarebbe confrontabile con quello del SIDC che viene corretto con un fattore di correzione tutt’ora non completamente noto anche noi abbiamo deciso di utilizzarne uno, il valore di K è 0.6, lo stesso che usa il centro di Locarno, quello principale del SIDC

D’ora in poi i dati saranno inseriti nella nuova pagina già dedicata a questo nuovo ed alternativo conteggio: http://daltonsminima.wordpress.com/nias-sunspot-number/

I dati del mese corrente verranno inseriti direttamente sul sito così da essere di facile lettura, ma come potete intuire dagli archivi già presenti, per ottimizzare lo spazio a mese concluso sarà tutto archiviato su file pdf.

Guida per leggere i File pdf:

SN: indica il numero di wolf così come viene calcolato attraverso la sua formula

SN Corr. : indica il numero di wolf dopo aver subito la correzione con il fattore K per poterlo confrontare con l’RI del SIDC

Ora Rilev. : indica l’orario dell’immagine SOHO su cui si basa il conteggio

Mens. : indica i 2 valori mensili di SN

(per problemi o chiarimenti è consigliabile scrivere direttamente nella pagina che mettiamo a disposizione, tranne ovviamente per la giornata di Venerdì 23 Aprile dedicata al debutto di questo conteggio).

Il Conteggio sarà interamente gestito da me, prometto nel limite delle mie possibilità di essere il più professionale possibile e di essere sempre presente per aggiornare la pagina.

Se dovesse succedere che non sarà più possibile per me continuare sceglierò io stesso il sostituto.

FABIO