Di Kenneth Richard – 21.05.2018
Acclamato come “l’ultimo pezzo mancante del puzzle” nel codificare la nostra comprensione nei meccanismi che causano i cambiamenti climatici, gli scienziati si stanno rivolgendo sempre più al flusso dei raggi cosmici modulati dal Sole e alle variazioni della copertura nuvolosa come spiegazione per la scala decennale e centenaria tra riscaldamento e raffreddamento globale. In altre parole, i cambiamenti climatici sono sempre più attribuiti alla variabilità naturale, e non all’attività antropogenica.
Fonte immagine: Sciencedaily.com e Climate4you.com
Un numero minore di macchie solari porta a una bassa attività solare e una maggiore copertura nuvolosa di basso livello che riflette invece di assorbire il calore solare in entrata. Il risultato è un clima più freddo. Un’attività solare più elevata porta a un minor numero di nuvole basse e clima più caldo, in linea con quanto avvenuto negli ultimi decenni. Il Modern Grand Maximum di altissima attività solare (1940-2015) è terminato di recente.
Periodi con poche macchie solari sono associati a bassa attività solare e periodi di clima freddo. Periodi con molte macchie solari
sono associati ad alta attività solare e periodi di clima caldo. … I modelli deterministici basati sui periodi stazionari confermano i risultati attraverso una stretta relazione con i minimi solari noti dal 1000 dC e suggeriscono un periodo massimo moderno dal 1940 al 2015. La conclusione è che il livello di attività del Modern Maximum (1940-2000) è un evento relativamente raro, con i precedenti alti livelli di attività solare osservati 4 e 8 millenni fa (Usoskin et al., 2003).
I cambiamenti della copertura nuvolosa dominano alterando la quantità di radiazione solare assorbita dalla superficie terrestre (Stanhill et al., 2014; Mateos et al., 2014).
Con una inferiore presenza di nuvole, si ha un aumento di radiazione solare può essere assorbita dagli oceani piuttosto che riflessa nello spazio; questo, a sua volta, porta al riscaldamento.
Pertanto, i cambiamenti della copertura nuvolosa e la concomitante alterazione dell’assorbimento di calore solare superficiale possono spiegare il riscaldamento degli anni ’80 – 2000 attraverso l’aumento della radiazione solare assorbita (Pinker et al., 2005; Pallé et al., 2004; Herman et al., 2013; Wang et al., 2012; Calbó et al., 2016; Kauppinen et al, 2014; McLean, 2014).
Di recente c’è stata una “scoperta” scientifica nella comprensione del “collegamento mancante” tra la modulazione del Sole dei raggi cosmici e quindi la copertura nuvolosa, supportata da prove osservative del mondo reale (3.100 ore di campionamento dei dati e sperimentazione controllata). Un numero sempre maggiore di articoli che dettagliano la connessione Sole-Clima vengono pubblicati su riviste scientifiche.
Quello che segue è un elenco abbreviato di articoli scientifici che supportano l’attività delle Sunspot → Flusso Cosmico → Modifiche ai cambiamenti delle nuvole → Concetti sui cambiamenti climatici pubblicati nell’ultimo anno.
Sciencedaily press release per Svensmark et al., 2017
L’anello mancante tra stelle che esplodono, nuvole e clima sulla Terra
L’innovazione nella comprensione di come i raggi cosmici delle supernove possono influenzare la copertura nuvolosa della Terra e quindi il clima.
I nuovi risultati rivelano, sia a livello teorico che sperimentale, in che modo le interazioni tra ioni e aerosol possono accelerare la crescita aggiungendo materiale ai piccoli aerosol e quindi aiutandoli a sopravvivere fino a diventare nuclei di condensazione delle nubi. Fornisce un fondamento fisico al grande corpo di prove empiriche che dimostrano che l’attività solare svolge un ruolo fondamentale nelle variazioni del clima terrestre. Ad esempio, il Periodo Caldo Medievale intorno all’anno 1000 dC e il periodo freddo nella Piccola Era Glaciale 1300-1900 dC si adattano entrambi ai cambiamenti dell’attività solare.
“Finalmente abbiamo l’ultimo pezzo mancante del puzzle che spiega come le particelle provenienti dallo spazio influenzano il clima sulla Terra. Fornisce una comprensione di come i cambiamenti causati dall’attività solare o dalle attività delle super nova possono cambiare il clima.” dice Henrik Svensmark, della DTU Space presso l’Università Tecnica della Danimarca, autore principale dello studio.
I dati sono stati presi in un periodo di 2 anni con un totale di 3100 ore di campionamento dei dati. I risultati degli esperimenti concordano con le previsioni teoriche.
• Le nuvole basse composte da goccioline d’acqua liquida raffreddano la superficie terrestre.
• Le variazioni nell’attività magnetica del Sole alterano l’afflusso di raggi cosmici sulla Terra.
• Quando il Sole è pigro, parlando magneticamente, ci sono più raggi cosmici e più nuvole basse, e il pianeta si raffredda.
• Quando il Sole è attivo, meno raggi cosmici raggiungono la Terra e, con meno presenza di nuvole basse, il pianeta si scalda.
Le implicazioni dello studio suggeriscono che il meccanismo può aver influito:
• I cambiamenti climatici osservati durante il 20° secolo
• I raffreddamenti e i riscaldamenti di circa 2° C si sono verificati ripetutamente negli ultimi 10.000 anni, poiché l’attività del
Sole e l’afflusso di raggi cosmici sono variati.
• Le variazioni molto più grandi fino a 10° C si verificano mentre il Sole e la Terra viaggiano attraverso la Galassia con un numero variabile di stelle che esplodono.
L’analisi spettrale dei parametri sedimentologici rivela il significativo centraggio di periodicità (> 95%) a circa 1067, ~ 907 e ~ 824 anni. Le tendenze a lungo termine dei dati suggeriscono la possibile fluttuazione delle calotte polari antartiche sovrapposte alle fluttuazioni climatiche globali dovute all’attività solare. … La curiosità degli scienziati del clima si pone sul meccanismo di reazione del sistema climatico in risposta ai cambiamenti nella forzatura solare. Ci sono due possibili meccanismi proposti che funzionano attraverso i processi atmosferici. Il primo meccanismo include l’azione dello strato di ozono aumentando le radiazioni UV con l’aumento dell’attività solare. Deve aver innalzato la temperatura nella stratosfera che produce venti più forti nella bassa stratosfera e nella troposfera. Questi forti venti nella troposfera provocano il trasferimento delle celle di pressione e delle
getto polare che in ultima analisi disturbano il sistema climatico (Schindell et al., 1999; Crosta et al., 2007). Il secondo meccanismo proposto considera i raggi cosmici e la copertura nuvolosa responsabili dell’amplificazione del forzante climatico (Svensmark, 2000). Si ritiene che l’alta attività solare sia responsabile di un minore raffreddamento della bassa atmosfera a causa della riduzione della copertura nuvolosa (Marsh e Svensmar, 2000). Viceversa, si ritiene che una bassa attività solare fornisca un ulteriore raffreddamento della bassa atmosfera. Questi due meccanismi di feedback responsabili della forzatura climatica dovuta all’attività solare possono funzionare da soli o in coniugazione e sono anche sovrapposti ad altre forzanti climatiche e alla variabilità del ciclo interno (Rind, 2002). Inoltre, l’aumento periodico dell’attività solare si traduce in un aumento della temperatura nella bassa atmosfera che causa lo scioglimento delle calotte di ghiaccio nella regione antartica. Può inoltre fornire la periodicità dello scarico di acqua dolce nei laghi di Schirmacher e quindi regola l’ambiente.
Un risultato simile è stato trovato anche per la relazione tra l’attività solare e il flusso dei raggi cosmici con una correlazione negativa, ovvero 0,69/anno. Quando l’attività solare diminuisce, le nuvole coprono l’aumento di frequenza a -0,61/mese e – agli ioni secondari prodotti dai raggi cosmici. L’aumento del tasso di copertura nuvolosa causa la diminuzione del valore della costante solare e della radiazione solare sulla superficie terrestre. … L’aumento del tasso di formazione della nuvola influirebbe sulla diminuzione dell’intensità della radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre. La relazione tra i raggi cosmici e la costante solare è una relazione “opposta” a causa del tipo di correlazione negativa (r <0). Il fenomeno “opposto” è in buon accordo con il risultato di Svensmark (1997) che ha trovato una correlazione tra la temperatura e la copertura globale della nube con i raggi cosmici … [T] il clima dipende anche dalle variazioni nel flusso di energia solare ricevuto dalla superficie della terra. La
variazione del flusso di energia solare è causata da variazioni del ciclo di attività solare. Quindi il clima è una manifestazione di come la radiazione solare viene assorbita, ridistribuita dall’atmosfera, dalla terra e dagli oceani, e infine irradiata nello spazio. Ogni variazione di energia solare ricevuta sulla superficie terrestre e reimposta dalla Terra nello spazio avrà un impatto diretto sui cambiamenti climatici sulla Terra.
Le particelle secondarie di aerosol, che sono formate da processi di nucleazione nell’atmosfera, svolgono un ruolo importante nella chimica dell’atmosfera e nel sistema climatico della Terra. Influenzano l’equilibrio radiativo della Terra, spargendo la radiazione solare nello spazio e può anche agire come nuclei di condensazione delle nubi (CCN) e quindi influenzare la quantità di nubi e le sue proprietà radiative. Le nuvole hanno un effetto di raffreddamento netto sul budget di radiazione della Terra di circa -27,7 W m-2 (Hartmann, 1993). Pertanto, un piccolo cambiamento nelle proprietà delle nuvole può avere un effetto significativo sul sistema climatico. Risultati di Merikanto et al. (2009) e Yu e Luo (2009) hanno dimostrato che una frazione significativa (compresa tra il 31 e il 70%) di particelle di aerosol che formano nubi nell’atmosfera sono particelle secondarie che provengono dalla nucleazione. Pertanto, la comprensione della nucleazione è fondamentale per comprendere appieno gli effetti atmosferici e climatici degli erosol.
L’indebolimento del campo geomagnetico provoca un aumento del flusso galattico dei raggi cosmici (GCR). Alcuni ricercatori sostengono che un maggiore flusso di GCR potrebbe portare a un raffreddamento climatico aumentando la bassa formazione di nubi, che migliora l’albedo (effetto ombrello). Studi recenti hanno riportato prove geologiche di un legame tra il campo geomagnetico indebolito e il raffreddamento climatico. … Un maggiore raffreddamento terrestre indica che una riduzione dell’insolazione [radiazione solare che raggiunge la superficie] sta giocando un ruolo chiave nel legame tra l’indebolimento del campo geomagnetico e il raffreddamento climatico. Il candidato più probabile per il meccanismo sembra essere l’aumento di albedo dell’effetto ombrello.
In questo lavoro, indaghiamo sulla relazione tra i cicli di ~ 11 anni e ~ 22 anni che sono correlati all’attività solare e ai GCR [raggi cosmici galattici] e alla temperatura media annuale registrata tra il 1936 e il 2014 in due stazioni meteorologiche, entrambe situate vicino a una latitudine di 26° S ma in diverse longitudini. … I dati delle Sunspot e il potenziale di modulazione solare per i raggi cosmici sono stati utilizzati come proxy per l’attività solare e per i GCR, rispettivamente. La nostra indagine sull’influenza dei cicli decadici e bidecadali nei dati di temperatura è stata effettuata utilizzando lo spettro della coerenza delle trasformazioni wavelet (WTC). I risultati indicano che periodicità di 11 anni possono aver modulato continuamente il clima a TOR [Torres, Brasile] tramite un meccanismo non lineare … I risultati ottenuti offrono prove matematiche indirette che l’attività solare e le variazioni GCR hanno contribuito ai cambiamenti climatici nel sud del Brasile durante il secolo scorso. Non si può escludere il contributo di altri meccanismi correlati all’attività solare.
Sono stati studiati gli effetti dell’irradianza solare totale (TSI) e dell’attività vulcanica sulle variazioni della temperatura globale a lungo termine durante i cicli solari 19-23 [1954-2008]. È stato dimostrato che una grande percentuale delle variazioni climatiche può essere spiegata dal meccanismo di azione della TSI [total solar irradiance] e dei raggi cosmici (CR) sullo stato dell’atmosfera inferiore e di altri parametri meteorologici. … Studi recenti di Pudovkin e Raspopov, Tinsley e Swensmark hanno dimostrato che la copertura nuvolosa della Terra è fortemente influenzata dall’intensità del raggio cosmico. Le condizioni nello spazio interplanetario, che possono influenzare i GCR e il cambiamento climatico, sono state studiate in numerosi lavori. Come è stato dimostrato da Biktash, il tasso di conteggio CR a lungo termine e le variazioni della temperatura globale nei cicli solari 20-23 sono modulati dall’attività solare e dal FMI (campo magnetico interplanetario). Un possibile fattore geofisico che è in grado di
influenzare l’influenza dell’attività solare sul clima della Terra è il vulcanismo. Gli effetti del vulcanismo possono portare a gravi conseguenze nell’atmosfera e nel clima.
Il fatto che i periodi di otto su nove dei picchi più importanti nello spettro di allineamento lunare (colonna 3 evidenziata della Tabella 2) corrispondano strettamente a quelli negli spettri di φm [pottional modulation solare] e Tm [temperatura massima giornaliera], che sostiene fortemente la tesi che tutti e tre questi fenomeni sono strettamente correlati l’uno all’altro. … analisi delle componenti principali dei record 10Be e 14C mostrano che, su scale temporali multi-decadali e centenarie, il segnale di produzione di radionuclidi rappresenta il 76% della varianza totale nei dati [18,19]. Ciò implicherebbe l’esistenza di un nesso causale tra il flusso Tm [temperatura massima giornaliera] e il flusso GCR vicino alla Terra, con un fattore correlato al secondo che guida il primo. … Un’ipotesi implicita che viene utilizzata da coloro che rifiutano i modelli GCR [raggi cosmici galattici] – modalità è che il flusso GCR che colpisce la Terra deve produrre cambiamenti nella quantità totale di copertura nuvolosa sulla maggior parte del globo, al fine di influenzare in modo significativo la temperatura media mondiale. Tuttavia, questa ipotesi ignora la possibilità che i cambiamenti regionali nella quantità di copertura nuvolosa possano influenzare la velocità con cui il sistema climatico terrestre si riscalda o si raffredda. Naturalmente, poiché ciò è vero, dovrebbero esserci prove osservative che dimostrino che il flusso dei GCR può influenzare il livello di copertura nuvolosa su scala regionale. Viene fornito supporto per questa ipotesi [23] che afferma che gli esistenti dataset multi-decadali a terra per le nuvole mostrano che esiste una correlazione debole ma significativa tra la quantità di copertura della nube regionale e il livello generale dei flussi di GCR. Inoltre, Larken et al. [2010] scoprono che esiste una correlazione positiva forte e robusta tra le variazioni statisticamente significative nel flusso dei raggi GCR a breve termine (giornaliero) e le diminuzioni più rapide nella copertura nuvolosa nelle medie latitudini (30° – 60° N/S).
Inoltre, Larken et al. [2010] scoprono che esiste un nesso causale diretto tra le variazioni della nube osservate e le variazioni della temperatura atmosferica a livello del mare, su periodi di tempo simili.
Quindi, la connessione solare tra Tm e φm può essere riassunta utilizzando un modello euristico-solare-solare come quello mostrato nella Figura 6. In primo luogo, il modello propone che ci debba essere un fattore ancora sconosciuto associato al livello di attività solare sul Sole (ad esempio, eventualmente, il livello globale del GCR che colpisce la Terra) che sta producendo cambiamenti sistematici a lungo termine nella quantità e/o tipo di copertura nuvolosa regionale. In secondo luogo, il modello propone che i cambiamenti risultanti nella copertura delle nubi regionali portino a variazioni nelle differenze di temperatura tra i tropici e i poli che, a loro volta, determinano cambiamenti nella forza di picco dei venti tropicali zonali. In terzo luogo, il modello propone inoltre che i cambiamenti a lungo termine nella quantità e/o nel tipo di copertura nuvolosa regionale, combinati con le variazioni nelle differenze di temperatura tra i tropici e i poli che portano ai cambiamenti a lungo termine nel energia verso il basso e flusso di moto. E infine, il modello propone che sia questo flusso che governa il ritmo con cui la Terra si scalda e si raffredda, e quindi, determina i cambiamenti a lungo termine nella temperatura media del pianeta.
I raggi cosmici galattici (GCR) sono la principale fonte di radiazioni ionizzanti nella troposfera inferiore, in cui i prodotti secondari possono penetrare nel terreno e negli strati sotterranei. I GCR influenzano le proprietà fisico-chimiche dell’atmosfera terrestre e della biosfera. I GCR sono modulati dall’attività solare e dalla distribuzione del campo geomagnetico latitudinale.
Variazioni di particelle cariche di raggi cosmici galattici (GCR), che sono causate da variazioni nel campo magnetico terrestre, sono una delle più significative tra la varietà di fenomeni che influenzano il terreno vicino alla Terra e, di conseguenza, il clima e le condizioni meteorologiche della Terra. Essendo le principali fonti di ionizzazione atmosferica, influenzano la trasparenza dell’atmosfera e svolgono il ruolo chiave nella formazione di nuvole, temporali e fulmini (Dorman, 2009).
Il ciclo solare di 11 anni, noto anche come ciclo di Schwabe, rappresenta la più piccola ciclicità solare ed è riconducibile all’attività delle macchie solari (Douglass, 1928, Lean, 2000), che ha un effetto misurabile sul clima terrestre, come indicato dal Minimo di Maunder (Usoskin et al., 2015). Le reazioni di feedback climatico globale alle variazioni di irradiazione solare causate dalle macchie solari sono complesse e ipotizzate per essere innescate da (1) variazione nell’input di energia totale (Cubasch e Voss, 2000), (2) l’influenza della variazione dell’intensità della luce ultravioletta sulla composizione della stratosfera (Lean and Rind, 2001), (3) l’effetto dei raggi cosmici sulla formazione delle nubi (Marsh e Svensmark, 2000, Sun and Bradley, 2002), e/o (4) l’effetto delle particelle ad alta energia sullo strato della mesosfera (Jackman et al., 2005). … [L] Ike oggi, l’attività delle
macchie solari ha causato fluttuazioni delle radiazioni cosmiche immesse nell’atmosfera, influenzando la formazione di nubi e le precipitazioni annuali.
Fonte: No Tricks Zone
Enzo
Attività Solare
