COME SAPPIAMO CHE IL SOLE CAMBIA IL CLIMA PARTE II: IL PRESENTE

Di Javier Vinós – Venerdì 17 Maggio 2024

Parte II di una serie in III parti. La Parte I è qui.

L’effetto del Sole sul clima è stato dibattuto per 200 anni. Il problema di base è che quando studiamo il passato, osserviamo forti cambiamenti climatici associati a periodi prolungati di bassa attività solare, ma quando osserviamo il presente, siamo in grado di rilevare solo piccoli effetti dovuti al ciclo solare di 11 anni. Ci sono diverse possibili spiegazioni per questa discrepanza. Ma la domanda principale è come il Sole influenzi il clima.

In questo articolo esaminiamo gli effetti sul clima causati dal ciclo solare di 11 anni negli ultimi cicli e la loro relazione con i recenti cambiamenti climatici.

7. L’IPCC dice…

Nel suo 5° Rapporto di valutazione, l’IPCC ha utilizzato modelli climatici per calcolare il contributo del Sole al riscaldamento. Questi modelli prendono in considerazione solo le variazioni dell’energia totale proveniente dal Sole, che è nota per variare solo dello 0,1%. Pertanto, la risposta dell’IPCC è che il Sole non ha contribuito in alcun modo al riscaldamento. [i] Questo è assurdo data la nostra conoscenza del clima passato e il fatto che siamo passati attraverso un massimo solare di 70 anni nella seconda metà del 20° secolo, uno dei periodi più attivi dell’attività solare in migliaia di anni.

Figura dopo AR5, WGI, Cap. 5, FAQ 5.1, Fig. 1, p. 393

L’IPCC sta ignorando un gran numero di prove che il Sole influenza il clima in modi che non possono essere spiegati solo da questi cambiamenti energetici. Abbiamo spazio per esaminare solo alcuni di questi effetti inspiegabili. Partiamo dalla superficie.

8. L’effetto del sole sulla superficie

La maggior parte dell’energia del Sole raggiunge la superficie del pianeta. Se questa energia aumenta dello 0,1%, ogni punto della superficie riceve lo 0,1% in più. Ci si aspetterebbe che questo causi un piccolo riscaldamento complessivo, stimato dagli scienziati in due centesimi di grado Celsius, che non è rilevabile. Ma non è quello che si sta osservando. Diversi studi dimostrano che nel corso del ciclo solare, la superficie si sta riscaldando 4 volte più del previsto, 0,1°C, e lo sta facendo in modo estremamente irregolare con grandi variazioni spaziali. [ii]

Grafico tratto da Lean 2017. La risposta della temperatura superficiale al ciclo solare dalle osservazioni che utilizzano la regressione multipla dal minimo del 1996 al massimo del 2002. A destra sono riportate le variazioni medie zonali.

9. L’effetto del sole sull’oceano

Anni fa, alcuni scienziati hanno studiato i tassi di riscaldamento e raffreddamento nello strato superiore degli oceani tropicali. Hanno scoperto che segue un ciclo simile a quello del Sole.[iii] Tuttavia, c’è un problema: la variazione dell’energia del Sole è dieci volte più piccola di quanto dovrebbe essere per causare questi cambiamenti. Invece di pensare che questo supportasse un effetto indiretto del Sole sul clima, la maggior parte degli scienziati ha ignorato lo studio.

Figura tratta da White et al. 2003. Anomalia superiore di accumulo di calore al di sopra dell’isoterma di 22°C da 30°S a 30°N espressa in W/m². Inferiore, anomalia dell’irraggiamento solare.

Nel Pacifico, gli alisei spingono l’acqua calda superficiale verso ovest, portando in alto acque profonde e fredde al largo delle coste del Sud America. Questa è chiamata fase neutra. In alcuni anni, gli alisei diventano più forti e spingono l’acqua fredda verso il centro del Pacifico, accumulando più acqua calda verso ovest. Questa è la fase di La Niña. In altri anni, gli alisei soffiano più lentamente o nella direzione opposta, l’acqua fredda smette di salire a est e l’acqua nel Pacifico centrale e orientale si riscalda. Questa è la fase di El Niño. Questa oscillazione influenza il tempo di gran parte del pianeta e dobbiamo ricordare che ha tre stati, non due.

Dal 1990 ci sono stati innumerevoli studi sul ciclo solare e su El Niño. Non troverete alcun riferimento a loro in articoli di revisione, libri o rapporti dell’IPCC.

Ho deciso di indagare questa relazione utilizzando i dati dell’attività solare e l’indice oceanico di El Niño, che mostra in blu i periodi in cui il Pacifico equatoriale è più freddo della media e in rosso quando è più caldo. Poiché i cicli solari hanno lunghezze leggermente diverse, ho diviso entrambe le serie di dati in segmenti di un ciclo solare e poi ho regolato la lunghezza in modo che fosse la stessa per tutti i cicli. Questa tecnica statistica è chiamata analisi dell’epoca. In questo modo, la media e la varianza dei dati vengono determinate per i periodi che coincidono nella loro fase del ciclo. Questo ha rivelato un modello che indica una risposta di El Niño all’attività solare. Ho osservato un periodo in cui il ciclo sta guadagnando attività, che è accompagnato da condizioni di La Niña. Ho usato il metodo Monte Carlo per determinare la probabilità che questo risultato fosse casuale e la risposta è stata solo dello 0,7%. Ciò significa che c’è una probabilità del 99,3% che le condizioni di La Niña in questo momento del ciclo solare siano dovute al Sole.

Passando da un minimo solare a un massimo solare, alcune aree mostrano più di 1°C di riscaldamento, mentre altre mostrano più di mezzo grado di raffreddamento. Questo non è l’effetto che ti aspetteresti. Se analizziamo la media per ogni latitudine, osserviamo un riscaldamento molto forte intorno ai 60°N di latitudine. Ma se analizziamo il cambiamento a 20 km di altitudine, nella stratosfera, osserviamo qualcosa di molto curioso. La risposta in questo strato dell’atmosfera è inversa alla risposta in superficie. Perché è importante? L’IPCC ci dice che una delle impronte digitali del riscaldamento dovuto alle nostre emissioni è che vediamo il riscaldamento in superficie e il raffreddamento nella stratosfera. Ma se anche il Sole mostra una risposta inversa tra i due, allora l’osservazione non è più una prova di colpevolezza per le emissioni. Potrebbe essere il Sole. È anche importante notare che la parte del globo che si è riscaldata di più durante il riscaldamento globale (dal 1976) è la superficie terrestre dell’emisfero settentrionale, proprio la regione che mostra il maggior riscaldamento in risposta a un Sole più attivo, mentre i tropici si sono riscaldati a malapena.

La figura mostra l’analisi dell’epoca dell’attività solare e l’indice oceanico di El Niño. L’asse X è la lunghezza variabile di un ciclo solare completo. Le curve a destra mostrano la media e la deviazione standard delle curve a sinistra. Il rettangolo rosso indica la parte dei dati analizzati con il metodo Monte Carlo.

Poiché la risposta è più chiara per La Niña, ho analizzato le frequenze relative di ciascuna fase del fenomeno El Niño. Ciò che si osserva è che gli anni della condizione Neutro seguono il ciclo solare nella loro frequenza con un ritardo di uno o due anni. Sorprendentemente, la frequenza di La Niña è l’opposto di quella neutra. L’attività solare determina se si tratta di un anno di La Niña o di un anno neutro. L’effetto del Sole sugli anni di El Niño è meno chiaro. El Niño sembra avere un’altra causa, che potrebbe essere la quantità di calore accumulata nell’oceano. L’andamento solare è confermato da uno studio delle frequenze di El Niño a partire dal 1900, perché tra i picchi ripetuti c’è un picco di 11 anni, che è la frequenza del ciclo solare. [iv]

La figura mostra la frequenza relativa per gli anni neutri (arancione) e Gli anni di La Niña (blu) dalla classificazione ufficiale (Domeisen et al. 2019) mostrata nei quadrati in basso. La frequenza è stata calcolata per una finestra scorrevole di 5 anni e la gaussiana è stata livellata.

È sorprendente che con così tante prove e studi, la stragrande maggioranza degli scienziati non sappia che il Sole controlla l’importantissimo fenomeno di El Niño. Ma El Niño è un prodotto dell’azione degli alisei sul Pacifico equatoriale. Per controllare El Niño, il Sole deve controllare la circolazione atmosferica.

10. Effetti atmosferici

Sappiamo dal 1988 che il Sole influenza la circolazione atmosferica. [v] Ma come altri effetti del Sole sul clima, la maggior parte degli scienziati ignora questa conoscenza. Questo effetto sull’atmosfera può influenzare gli uragani in modo molto più significativo del riscaldamento globale. Il grafico del numero annuale di uragani maggiori nel mondo (invertito) mostra che il numero di uragani tende ad aumentare al massimo solare o dopo. [vi]

Figura dopo Pielke & Maue 2024. I dati per i principali uragani globali (≥94 nodi) di Ryan Maue, sono una media invertita e centrata su 3 anni. Visualizza una periodicità decennale.

In che modo il Sole riesce a influenzare l’atmosfera? Nel 1959, uno scienziato scoprì che i cambiamenti nel vortice polare sembravano rispondere all’attività solare. [vii] Questa è una domanda che continua ad essere studiata, e stiamo cominciando a capire che gran parte dell’effetto dell’attività solare sulla circolazione atmosferica è dovuto a questo effetto.

Nel grafico seguente, l’attività solare è rappresentata in rosso. In viola in basso c’è la forza del vortice polare. [viii] Valori alti indicano un forte vortice e valori bassi indicano un vortice debole. Questi valori tendono a mostrare un grande cambiamento da un anno all’altro. In blu si può vedere la velocità cumulativa del vento che forma il vortice polare. [ix] Quando la curva sale, indica che la maggior parte delle volte la velocità è superiore alla media e il vortice è forte. Quando scende, indica il contrario.

Questa figura mostra in rosso il numero mensile di macchie solari, in blu l’anomalia cumulativa della velocità del vento zonale a 54.4°N, 10 hPa (Lu et al. 2008), e in viola l’anomalia media dell’altezza del geopotenziale del vortice a 20 hPa (NCEP, Christiansen 2010).

Durante il ciclo 20 di bassa attività solare, il vento del vortice era più lento del normale e la maggior parte degli anni aveva un vortice debole. Ciò corrisponde alla fine degli anni ’60 e all’inizio degli anni ’70, quando molti inverni erano freddi. Poi è arrivato il Ciclo 21, che è stato molto attivo. La velocità del vento è aumentata e c’è stato solo un debole vortice all’inizio e alla fine del ciclo, quando l’attività solare era bassa. Alla fine degli anni ’70 e ’80 gli inverni erano più caldi. Il ciclo 22 è rimasto molto attivo e il vento ha continuato ad essere più veloce del normale, con il risultato che non ci sono stati anni di vortice debole. Gli inverni hanno continuato ad essere caldi per tutti gli anni ’90. Con il Ciclo 23, l’attività solare è diminuita di nuovo, portando a una diminuzione della velocità del vento. Sono tornati gli anni del vortice debole. E anche dalla fine degli anni ’90, gli inverni freddi sono tornati, qualcosa che gli scienziati che ignorano l’effetto del Sole sul clima hanno difficoltà a spiegare.

I dati in mio possesso non coprono i cicli solari 24 e 25, ma la correlazione tra bassa attività solare e inverni freddi continua, specialmente nel Nord America orientale e in Eurasia. Dalla fine degli anni ’90, gli inverni tendono ad essere più freddi in gran parte dell’emisfero settentrionale, mentre l’Artico si è riscaldato, come mostra la figura successiva. [x] L’inverno del 2024 è stato il più freddo degli ultimi decenni in Mongolia. Morirono 6 milioni di animali, il 10% della loro popolazione. [xi]

Questa figura mostra le tendenze della temperatura superficiale osservate per i mesi di gennaio e febbraio nel periodo 1990-2015 (Kretschmer et al. 2018).

Senza capire l’effetto del Sole sul clima, questo non può essere compreso. Niente di tutto questo ha nulla a che fare con la CO₂ atmosferica. Riconoscere che il Sole controlla la temperatura degli inverni dell’emisfero settentrionale implica che il sole ha contribuito al riscaldamento osservato, poiché gran parte del riscaldamento è dovuto all’aumento delle temperature minime dell’emisfero settentrionale.

Gli effetti del Sole sull’atmosfera hanno anche un effetto sorprendente sulla rotazione terrestre.

11. Effetti della rotazione terrestre

Dal mezzo del 20^esimo secolo, siamo stati in grado di misurare la velocità della rotazione terrestre con grande precisione. Nel 1962, uno scienziato francese si rese conto che l’attività solare modificava la velocità di rotazione del pianeta. [xii] Da allora, questa scoperta è stata confermata da dozzine di studi. I climatologi stanno ignorando questa scoperta.

Ho analizzato anche i dati, e non lasciano spazio a dubbi. La rotazione terrestre aumenta due volte l’anno, quando arriva l’inverno in ogni emisfero. Ho scelto di analizzare i cambiamenti che avvengono tra novembre e gennaio perché il cambiamento è più piccolo e variabile, permettendomi di vedere meglio la risposta. Questo grafico confronta un anno ad alta attività solare con un anno a bassa attività. Quando l’attività è bassa, la rotazione accelera e ogni giro si accorcia di mezzo millisecondo.

Questa figura mostra le variazioni della lunghezza del giorno in millisecondi per il 2014 (rosso) e il 2017 (nero). Dati IERS EOP C04 con smoothing.

La mia analisi conferma ciò che molti ricercatori hanno scoperto: la rotazione della Terra cambia con l’attività solare. Quando l’attività solare è bassa, la rotazione accelera di più tra novembre e gennaio, e quando è alta, non accelera affatto. L’effetto è disturbato da altri fenomeni che influenzano anche la rotazione del pianeta, come El Niño, ma il ciclo di 11 anni è chiaro. Il risultato ottenuto in altri studi con un diverso trattamento dei dati è simile. [xiii]

Questa figura mostra in rosso l’attività solare (flusso di 10,7 cm), in nero l’ampiezza levigata a 3 punti della variazione invernale NH nella lunghezza del giorno e in viola il risultato di Barlyaeva et al. 2014.

L’effetto del Sole sulla rotazione è noto da 60 anni, eppure non è stata data alcuna spiegazione. La sua causa deve necessariamente risiedere nei cambiamenti nel momento angolare dell’atmosfera. Lo scambio di momento angolare tra la Terra e l’atmosfera può essere compreso in termini di ciò che accade a un pattinatore su ghiaccio quando si gira. Man mano che le braccia si allontanano dal corpo, la rotazione diventa più lenta e, man mano che si avvicinano, la rotazione diventa più veloce. Il problema è che i cambiamenti nel momento angolare abbastanza grandi da influenzare la rotazione terrestre non possono essere causati da cambiamenti piccoli come lo 0,1% nell’energia depositata sulla superficie dal Sole.

12. Conclusioni

Niente di ciò che avete appena letto si riflette nei rapporti dell’IPCC, che ignorano la grande quantità di prove che dimostrano che l’effetto del Sole sul clima non si limita a un piccolo cambiamento di energia. E niente di tutto questo è nei modelli climatici.

Per ricapitolare, abbiamo visto che i cambiamenti causati dal Sole sulla superficie hanno modelli dinamici inversi rispetto a quelli della stratosfera, che è la stessa impronta digitale del riscaldamento guidato dalla CO2. Abbiamo visto che il Sole provoca cambiamenti di temperatura nell’oceano molto più grandi del previsto e che influenza l’ENSO, un importante fenomeno climatico globale. Abbiamo visto che il Sole regola la forza del vortice polare, che influenza la frequenza degli inverni molto freddi in gran parte dell’emisfero settentrionale, e abbiamo visto che altera la rotazione del pianeta. Niente di tutto ciò può essere spiegato da un cambiamento dello 0,1% nell’energia che raggiunge la superficie del pianeta dal minimo solare al massimo solare. C’è qualcos’altro. Qualcosa che è stato studiato dal 1987 che può spiegare questi effetti. L’IPCC ne è a conoscenza e ne fa menzione nei suoi 5^esimo relazione, ma non vuole o non è in grado di comprenderne l’importanza globale.

Si può sostenere che gli effetti dell’attività solare sul clima che abbiamo analizzato sono periodici. L’attività solare varia ciclicamente ogni 11 anni, El Niño lascia il posto a La Niña, il vortice cambia la sua forza ogni inverno e la rotazione del pianeta torna a quella che era. Tuttavia, ci sono due cose che indicano che c’è un effetto a lungo termine molto più forte, e quindi che l’attività solare ha un effetto cumulativo sul clima che non comprendiamo ancora bene. Uno è che, come abbiamo visto, le tendenze delle temperature invernali nell’emisfero settentrionale cambiano nel corso dei decenni con l’attività solare, causando un riscaldamento nell’Artico e un raffreddamento in Nord America ed Eurasia durante l’inverno dalla fine degli anni ’90, che va avanti da 25 anni a causa della bassa attività solare che abbiamo avuto nel 21^San secolo. L’altra è che, come abbiamo visto nella prima parte, la bassa attività per più di un secolo in passato è stata la causa di alcuni dei principali cambiamenti climatici dell’Olocene.

Ho passato gli ultimi 10 anni a cercare di capire come il clima cambia naturalmente, senza idee preconcette, esaminando un’enorme quantità di informazioni e dati. L’evidenza mi ha portato a una teoria del cambiamento climatico alternativa a quella dell’IPCC. Non si basa sui cambiamenti nell’attività solare, ma, con mia sorpresa, li spiega. C’è molto di più nel clima che il Sole, ma la conclusione è che il 20^esimo Il massimo solare del secolo è stato uno dei principali contributori al recente riscaldamento. E non mi sfugge che questo significa che il controllo delle nostre emissioni, che è diventato l’obiettivo principale delle Nazioni Unite e del mondo occidentale, potrebbe non avere molto effetto sul clima futuro.

Questo articolo può anche essere guardato in un video di 16 minuti con sottotitoli in inglese e francese.

Referenze

[i] Masson-Delmotte, V., M. et al., 2013. Informazioni tratte dagli archivi paleoclimatici. In: Cambiamento climatico 2013: Le basi fisiche di scienza. Quinto rapporto di valutazione dell’IPCC. FAQ 5.1, Fig. 1 pg. 393.

[ii] Lean, J.L., 2017. Connessioni sole-clima. In Oxford Research Encyclopedia of Climate Science.

[iii] White, W.B., Dettinger, M.D. & Cayan, D.R., 2003. Fonti di riscaldamento globale dell’oceano superiore su scale di periodo decennale. Giornale di ricerca geofisica: Oceani, 108(C8).

[iv] Deser, C., et al., 2010. Variabilità della temperatura superficiale del mare: modelli e meccanismi. Rassegna annuale di scienze marine, 2, pp.115-143.

[v] Labitzke, K. & Van Loon, H., 1988. Associazioni tra il ciclo solare di 11 anni, il QBO e l’atmosfera. Parte I: la troposfera e la stratosfera nell’emisfero settentrionale in inverno. Giornale di fisica atmosferica e terrestre, 50(3), pp.197-206.

[vi] Pielke Jr., R., & Maue, R. 2024. Cicloni tropicali globali.

[vii] Palmer, C.E., 1959. Il vortice polare stratosferico in inverno. Giornale di ricerca geofisica, 64(7), pp.749-764.

[viii] Christiansen, B., 2010. Bimodalità stratosferica: il QBO equatoriale può spiegare il comportamento di regime del vortice invernale NH? Giornale di clima, 23(14), pp.3953-3966.

[ix] Lu, H., et al., 2008. Cambiamenti su scala decadale nell’effetto del QBO sul vortice polare stratosferico settentrionale. Giornale di ricerca geofisica: Atmosfere, 113 (D10).

[x] Kretschmer, M., et al., 2018. Stati di vortice polare stratosferico debole più persistenti legati a estremi freddi. Bollettino della Società Meteorologica Americana, 99(1), pp.49-60.

[xi] Il New York Times, 2024. Il rigido inverno mongolo provoca la morte di milioni di capi di bestiame.

[xii] Danjon, A, 1962. La rotation de la Terre et le Soleil calme. Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l’Academie des Sciences, 254(17), p.3058.

[xiii] Barlyaeva, T., Bard, E. & Abarca-del-Rio, R., 2014. Rotazione della Terra, attività solare e intensità dei raggi cosmici. Annales Geophysicae Vol. 32, No. 7, pp. 761-771.

Fonte : Climate Etc