Monitoraggio solare

Il punto sull'Attività Solare di Novembre 2013 e le possibili implicazioni future

Nel corso di novembre 2013 il sole ha mostrato segni di maggiore attività, con il numero delle macchie solari (SSN) che è stato di 77,6. Questo mese il ciclo solare (60 ° del ciclo attuale) era dunque "solo" del 32% al di sotto del livello di un sole normalmente attivo.

Come promemoria: febbraio 2013 era del 66% inferiore al valore medio di tutti i precedenti cicli osservati 1/23. Rispetto alla media (blu) il ciclo corrente (rosso) viene visualizzato come segue:

Figura 1: Il Ciclo corrente 24 (rosso) rispetto alla media dei cicli solari (blu) e il ciclo solare 5 (grigio).

Dal ciclo solare 24, che è iniziato nel dicembre 2008, abbiamo assistito a un ciclo solare molto più debole del normale. Picchi temporanei come quelli dello scorso mese al raggiungimento del valore medio sono stati l'eccezione, piuttosto che la regola. Così continuiamo ad essere su una pista simile al CS 5, che è stato il primo del minimo di Dalton dopo il 1800. Se si accumula il numero delle anomalie delle macchie solari di ogni ciclo dopo 60 mesi, otteniamo il grafico seguente:

Si vede subito il brusco calo del ciclo solare 23, che si è concluso nel mese di aprile 2006. Già il CS 23 è stato leggermente inferiore al normale, e il ciclo attuale è stato il più calmo dal CS 7 nel 1833.

Che cosa ci aspetta?

Abbiamo già citato le previsioni basate su attributi fisici dove il comportamento della corona (una zona molto calda sopra la superficie visibile del sole) e l'intensità del campo magnetico sulle macchie solari suggeriscono una attività all'indebolimento continuato per il prossimo ciclo solare (Livingston / Penn ). Ora citiamo uno studio di Salvador (2013), che tenta di ricostruire i cicli solari utilizzando gli effetti di marea planetari sul sole. Anche se noi consideriamo questo approccio con scetticismo, si ottiene un incredibile livello di congruenza con i dati osservati:

Fonte: Figura 3 studio di Salvador (2013).

La curva rossa rappresenta il modello e la curva blu mostra i dati delle macchie solari osservate dal 1749. Su questa base l'autore fa quindi una previsione dove prende i dati a partire dal 1987 e calibra i suoi modelli con ampiezze che si estendono nel futuro:

Fonte: Figura 7 studio di Salvador (2013).

Anche nel suo modello, i CS 25 e 26 sono progettati per essere molto deboli, e infatti prevede un pallida attività solare persistere fino alla fine del secolo. Non è nostra intenzione fare previsioni così lontane nel futuro, ma poco ci si aspetta che accada con il nostro sole nei prossimi 30 anni, e l'autore di questo articolo ci crede, in aggiunta ad altri autori.

Quale sarà l'impatto di questa attività ridotta sulla Terra? Non dovrebbe il calo dell'attività solare avere un impatto? Quello che segue è un grafico della distribuzione della temperatura invernale globale confrontando i valori degli ultimi 10 anni e i 12 anni che li hanno preceduti:

Figura 5. Fonte: GISS

Le temperature terrestri in inverno tra 30N e 60N sono cadute. Soprattutto la regione eurasiatica sta vivendo inverni molto freddi dal 2002. I dataset producono i seguenti risultati interessanti:

Raffigurata dalla curva rossa è l'anomalia SSN annuale dal 2002 per quanto riguarda la prima figura. Può il calo dal 2003 essere stato ,almeno in parte, causato della ridotta attività solare?

Vi è abbondanza di letteratura disponibile su questo, e una possibile relazione si spiega con Sarah Ineson (2012), in una presentazione da parte del Met Office britannico. La radiazione UV ridotta del sole a bassa attività ha un impatto sulla stratosfera, e questo ha un effetto particolarmente sulla circolazione invernale fino alla superficie terrestre.

Cosa ci dice questo?

La tendenza a inverni più freddi qui in Europa e altrove, fino alla Cina in Estremo Oriente e la costa orientale degli Stati Uniti, è stata davvero forte negli ultimi 10 anni. Da ciò possiamo concludere che difficilmente saremo in grado di anticipare che ci saranno inverni più caldi per il prossimo futuro, e che potrebbe rimanere così per un tempo molto lungo qualora il rapporto solare sarà confermato.

Frank Bosse e Fritz Vahrenholt

Aggiungiamo anche questa visualizzazione che mostra la posizione dei campi magnetici del sole dal gennaio 1997 al dicembre 2013. Le linee di campo brulicano di attività: Le linee magenta mostrano dove il campo complessivo del sole è negativo e le linee verdi mostrano dove è positivo. Una regione con più elettroni è negativa, la regione con meno è etichettata positiva. Ulteriori linee grigie rappresentano le aree di variazione magnetica locale.

La Polarità magnetica di tutto il sole, inverte circa ogni 11 anni, anche se a volte ci vuole un po' più "di tempo", e definisce ciò che è noto come il ciclo solare. La visualizzazione espone come nel 1997, il sole mette in mostra polarità positiva sulla parte superiore, e polarità negativa sul fondo. Nel corso dei prossimi 12 anni, ogni insieme di linee è visto strisciare verso il polo opposto, alla fine mostrando una inversione completa. Alla fine dell'animazione, ogni insieme di linee sta lavorando per tornare a mostrare una polarità positiva sulla parte superiore, per completare il ciclo solare magnetico di ben 22 anni.

Al culmine di ogni vibrazione magnetica, il sole passa attraverso periodi di maggiore attività solare, durante i quali ci sono più macchie solari, e più eventi eruttivi come brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale, o CME. Il punto temporale con il maggior numero di macchie solari si chiama massimo solare.

Credito: NASA / GSFC / PFSS

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