Ciclul de unsprezece ani al activității solare
Ciclul solar (sau ciclul activității magnetice solare ) este „motorul” și sursa de energie dinamică care stau la baza tuturor fenomenelor solare .
Descriere
Activitatea solară este măsurată pe baza numărului de pete solare care apar într-un mod ciclic și mai mult sau mai puțin intens pe suprafața solară. Când suprafața solară prezintă un număr mare de pete, Soarele trece printr-o fază de activitate mai mare și emite mai multă energie în spațiul înconjurător. Numărul mediu de pete solare prezente pe Soare nu este constant, dar variază între perioadele minime și maxime . Ciclul solar este perioada, în medie de 11 ani , care trece între o perioadă minimă (sau maximă) de activitate solară și următoarea. Durata perioadei nu este strict regulată, dar poate varia între 10 și 12 ani.
În perioada de activitate minimă, chiar și săptămâni întregi pot trece fără ca niciun loc de pe discul Soarelui să fie vizibil, în timp ce în timpul maximului este posibil să se observe prezența simultană a mai multor grupuri mari de pete.
Acest ciclu al variației numărului de pete solare a fost ghicit pentru prima dată de astronomul danez Christian Pedersen Horrebow (1718-1776), dar fenomenul a fost recunoscut abia în 1845 pe baza observațiilor, prelungite de-a lungul a zeci de ani, făcute de Astronomul german amator Heinrich Schwabe . Ciclul a fost apoi examinat mai sistematic în anii 1850 de astronomul elvețian Rudolf Wolf , care a introdus numărul Wolf pentru caracterizarea activității solare. Acest număr se calculează prin înmulțirea cu 10 a numărului de grupuri de pete prezente pe discul solar și apoi adăugarea numărului de pete prezente în toate grupurile. Acest număr este apoi renormalizat pentru a lua în considerare diferitele performanțe ale instrumentelor utilizate de diferiții observatori.
Activitatea solară se manifestă într-o varietate de moduri și, pe lângă schimbarea numărului de pete solare, multe fenomene solare observabile prezintă variații ciclice de 11 ani, inclusiv frecvența rachetelor solare , ejectiile de masă coronală , precum și frecvența aurorelor pe Pământ. .
Minimul Maunder
De când Galileo a instalat telescopul în 1610 , Soarele și petele sale au fost observate cu asiduitate. În 1851 astronomul Heinrich Schwabe a observat că activitatea solară variază în funcție de un ciclu de unsprezece ani, cu maxime și minime. Astronomul solar EW Maunder a observat că între 1645 și 1715 Soarele a întrerupt ciclul de 11 ani și a existat un moment în care aproape nu existau pete, numit minimum Maunder . Soarele și stelele își petrec o treime din viață în perioade similare cu aceasta, care corespund emisiilor minime de energie și, prin urmare, perioadelor reci din clima pământului. Mai mult, în aceste perioade luminile nordice sau sudice cauzate de activitatea solară dispar sau sunt rare.
Au existat șase minime solare similare cu cele ale lui Maunder de la minimul egiptean din anul 1300 î.Hr. Aceste evenimente, însă, sunt foarte neregulate, cu intervale între minime variind între 180 și 1100 de ani; în medie, perioadele cu activitate solară scăzută durează aproximativ 115 ani și se repetă aproximativ la fiecare 600. Suntem în prezent în Maximul Modern , care a început în 1780 , când ciclul de 11 ani a început din nou. Am introdus un minim profund care, potrivit oamenilor de știință NASA, se va extinde în ciclurile 24 și 25 (ciclurile solare sunt numărate începând cu 1755). [ neclar ] Cu un echipament mai mare la dispoziție, vom putea stabili influența soarelui asupra climei terestre și vom ști dacă maximul modern a contribuit la încălzirea globală. [1]
Variațiile carbonului-14 și ale activității solare sunt corelate. Acest lucru permite, prin studiile de dendrocronologie, să reconstruiască aceste activități și să le raporteze la minimul și maximul activității solare. Studii recente ale activității solare care iau în considerare nu numai variațiile carbonului 14, ci și variațiile izotopului beriliu ( 10 Be) prinse în capacele polare, evidențiază modul în care creșterea activității solare a produs în ultimii două sute de ani este mai spectaculos decât s-a înregistrat în ultimii nouă mii de ani, vezi graficul Figura 17. Nivelul general de activitate
Modificări ale activității solare și ale efectelor asupra Pământului
Soarele este o stea cu unele caracteristici foarte variabile, care se schimbă cu perioade cuprinse între câteva ore și sute de ani. Direcția câmpului magnetic interplanetar și viteza și densitatea vântului solar depind de activitatea Soarelui. Se pot schimba dramatic într-un timp scurt și pot afecta activitatea geomagnetică. Pe măsură ce acest lucru crește, marginea sudică a Aurorilor Nordici se deplasează spre sud. Emisiile de materie provenite din coroana solară determină, de asemenea, ovale aurorale mai mari. Dacă câmpul magnetic interplanetar este orientat în direcția opusă celei a Pământului, transferul de energie este mai mare și, prin urmare, aurorele sunt mai pronunțate.
Perturbările din magnetosfera pământului se numesc furtuni geomagnetice . Ele pot produce schimbări bruște în forma și mișcarea aurorei, numite substorme aurorale. Fluctuațiile magnetice ale tuturor acestor furtuni pot provoca perturbări la rețeaua electrică, provocând uneori defecțiunile unor aparate și provocând întreruperi extinse. Ele pot afecta, de asemenea, funcționarea comunicațiilor radio prin satelit . Furtunile magnetice pot dura câteva ore sau chiar zile, iar subtormurile aurorale pot apărea de multe ori pe zi. Fiecare substormă generează sute de terajoule de energie, atât cât consumă întreaga Statele Unite în zece ore.
Activitatea solară și schimbările climatului pământului
Comunitatea științifică a recunoscut întotdeauna Soarele ca elementul care furnizează aproape toată energia care mișcă dinamica climatică a pământului (vânturi, ploi, curenți oceanici, mișcări de nori și mase de aer ...). A fost să găsim cât și cum activitatea Soarelui de astăzi afectează variațiile climatului terestru. Până acum câțiva ani, aproape toată comunitatea științifică internațională, pe baza reconstrucției climei de către modele, dezvoltase convingerea că variațiile mai mult sau mai puțin periodice ale intensității radiației solare singure nu ar putea justifica încălzirea puternică.curent deoarece cel mult ar putea provoca fluctuații de cel mult 0,2 ° C în climatul terestru de-a lungul câtorva decenii. Cu toate acestea, în zilele noastre mulți cărturari [ cine? ] subliniază că influența Soarelui asupra climatului Pământului se exprimă nu atât prin fluctuațiile - modeste - ale cantității de energie solară care sosesc pe planetă, cât mai degrabă printr-un mecanism mai complex legat de activitatea solară . Activitatea Soarelui, de fapt, nu se măsoară pe baza cantității de energie radiată în spațiu de steaua noastră , ci mai degrabă pe numărul de pete solare (Sunsport număr) care apar pe suprafața sa și care ajunge la o valoare maximă la fiecare 11 -12 ani.
Studii aprofundate [ neclare ] finalizate în 2009 de Oamenii de știință din SUA și Germania [ neclare ] [2] de la Centrul Național pentru Cercetări Atmosferice (NCAR) din Boulder, Colorado , folosind mai mult de un secol de observații meteorologice și cele mai avansate tehnologii disponibile în prezent, au construit un model care presupune această legătură între activitatea solară și fluctuația climei terestre, producând o simulare care vizează reproducerea interacțiunii complexe dintre radiația solară, atmosferă și ocean.
Rezultatele studiilor, publicat în Journal of Climate and in Science [ fără sursă ] [3] , arată cum în acest model chiar și o mică creștere a activității solare are o influență decisivă asupra zonei tropicale și a precipitațiilor de pe întregul glob. În special, efectele creșterii activității solare se resimt puternic în încălzirea troposferei tropicale (unde crește cantitatea de ozon produsă de razele UVA), în creșterea puterii vânturilor alice , în creșterea evaporării în zona.ecuatorială și în creșterea stratului de nori și a precipitațiilor. Studiul constată că există o asociere fără îndoială între vârful periodic al activității solare și modelul precipitațiilor și al temperaturii de suprafață a apelor din Pacific. Modelul dezvoltat de cercetători arată, de asemenea, influențele pe care vârfurile solare le au cu două fenomene importante legate de climă: La Niña și El Niño care au provenit din evenimente asociate cu modificări ale temperaturii apei de suprafață din estul Pacificului. În special, activitatea solară pare să influențeze La Niña și El Niño, întărindu-le sau contracarându-le [4] .
Mulți climatologi [ cine? ] consideră că, pentru a înțelege mai bine mecanismele legate de schimbările climatice și pentru a face scenariile climatice viitoare mai fiabile, astfel de studii sunt importante pentru înțelegerea bazei naturale a variabilității climatice și pentru înțelegerea modului în care variabilitatea climatică naturală, în momente diferite, este semnificativă afectat de soare.
Razele cosmice și activitatea solară
O altă relație importantă a fost observată între fluxul de raze cosmice care ajunge pe Pământ și creșterea sau scăderea acoperirii norilor Pământului. [ citație necesară ] La rândul său, fluxul de particule cosmice care sosesc pe Pământ variază în funcție de variația activității solare. Pe măsură ce activitatea solară crește, crește și vântul solar , un flux de particule încărcate care călătorește prin spațiu împreună cu câmpul său magnetic puternic. Dar acest câmp magnetic plasat între Soare și Pământ deviază razele cosmice, particule încărcate foarte repede provenind de la soare și din spațiul intergalactic, care, având în vedere energia lor de impact mare, au proprietatea de a ioniza atmosfera, mai ales acolo unde aceasta este mai densă ( și, prin urmare, coliziunile sunt mai numeroase) sau în partea cea mai apropiată de sol. Moleculele de aer electrificate de razele cosmice pot deveni centre de nucleație [5] , împreună cu praful atmosferic, obținând vaporii de apă din jur să se coaguleze pe sine, favorizând astfel formarea norilor în atmosfera inferioară. [ citație necesară ] La rândul său, norii joși au proprietatea de a răci Pământul [ fără sursă ] . Prin urmare atunci când activitatea solară este mai intensă atmosfera are mai puțină acoperire de nori [ fără sursă ] de ce razele cosmice vor fi mai deviate de vântul solar, astfel încât mai multă energie să ajungă la suprafața pământului (contribuind astfel la încălzirea globală) [ fără sursă ] . Pe de altă parte, atunci când activitatea solară este mai slabă, acoperirea norilor atmosferei terestre va fi mai mare, astfel încât energia care ajunge la suprafață scade, energie respinsă de nori. În acest din urmă caz, încălzirea climei scade.
Analizând situația actuală (2014) [ este necesară citarea ] , vedem cum activitatea solară a crescut în ultimii 300 de ani și în special în ultimii 50 de ani. În ultimii 30 de ani, creșterea activității solare a ținut majoritatea razelor cosmice departe de Pământ și, prin urmare, a existat mai puțină formare de nori în apropierea solului și acest lucru ar putea explica, alături de alți factori, încălzirea puternică a Pământului. din ultimele decenii. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, activitatea solară pare să fi suferit un declin lent: Soarele, în ciclul său de 11 ani, după ce a atins minimul de activitate în petele solare în 2007, a dat ulterior doar semne timide de trezire. Din 2004 până în 2011 au existat 821 de zile fără spoturi, în comparație cu o medie de 486 [6] . În ultimii 100 de ani, numai între 1911 și 1914 soarele fusese atât de leneș. Această circumstanță ar justifica creșterea bruscă a acoperirii cu nor scăzut în ultimii ani [ fără sursă ] ; un studiu din 2000 pare să fi arătat că încălzirea globală de la începutul secolului trecut ar fi putut fi cauzată de activitatea solară: autorii studiului nu exclud însă alte cauze ale încălzirii din ultimele decenii [7] .
Notă
- ^ Long Range Solar Forecast - NASA Science Arhivat 19 februarie 2007 la Internet Archive .
- ^ Ciclul solar legat de climatul global, conduce evenimente similare cu El Niño, La Niña | UCAR - Corporația Universitară pentru Cercetări Atmosferice , la www2.ucar.edu . Adus pe 19 ianuarie 2017 .
- ^ Un eveniment cald întârziat - ca răspuns la vârfurile forțării solare în regiunea Pacificului ( XML ), pe journals.ametsoc.org . Adus la 1 martie 2021 .
- ^ Fluctuații mici ale activității solare, influență mare asupra climei
- ^ Beam Measurements of a CLOUD Arhivat 10 iulie 2007 la Internet Archive .
- ^ Zile fără pată.
- ^ Influența razelor cosmice asupra norilor terestri și a încălzirii globale
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre ciclul solar
linkuri externe
- ( EN ) Ciclu de unsprezece ani de activitate solară / Ciclu de unsprezece ani de activitate solară (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
- ( EN ) A History of Solar Activity over Millennia ( PDF ), pe cc.oulu.fi.
- ( EN ) Graficul activității solare din ultimii 400 de ani , pe solar-flux.narod.ru .
| Controlul autorității | Tezaur BNCF 31339 |
|---|
