Un nuovo studio mostra una correlazione tra la fine dei cicli solari e un passaggio dalle condizioni di El Nino a La Nina nell'Oceano Pacifico, suggerendo che la variabilità solare può guidare la variabilità meteorologica stagionale sulla Terra.

Se la connessione delineata nel diario Scienze della Terra e dello Spazio regge, potrebbe migliorare significativamente la prevedibilità dei più grandi eventi di El Nino e La Nina, che hanno una serie di effetti climatici stagionali sulla terra. Per esempio, gli Stati Uniti meridionali tendono ad essere più caldi e asciutti durante una La Nina, mentre il nord degli Stati Uniti tende ad essere più freddo e umido.

"L'energia del Sole è il principale motore del nostro intero sistema Terra e rende possibile la vita sulla Terra, " ha detto Scott McIntosh, uno scienziato presso il Centro nazionale per la ricerca atmosferica (NCAR) e coautore dell'articolo. "Comunque, la comunità scientifica non è stata chiara sul ruolo che la variabilità solare svolge nell'influenzare gli eventi meteorologici e climatici qui sulla Terra. Questo studio mostra che c'è motivo di credere che lo faccia assolutamente e perché la connessione potrebbe essere stata persa in passato".

Lo studio è stato condotto da Robert Leamon dell'Università del Maryland-Contea di Baltimora, ed è anche co-autore di Daniel Marsh presso NCAR. La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation, che è lo sponsor di NCAR, e il programma della NASA Living With a Star.

Applicazione di un nuovo orologio solare

La comparsa (e la scomparsa) delle macchie sul Sole, i segni visibili esteriormente della variabilità solare, è stata osservata dall'uomo per centinaia di anni. La crescita e la diminuzione del numero di macchie solari avviene in cicli di circa 11 anni, ma questi cicli non hanno un inizio e una fine distinti. Questa confusione nella lunghezza di un particolare ciclo ha reso difficile per gli scienziati abbinare il ciclo di 11 anni con i cambiamenti che si verificano sulla Terra.

Nel nuovo studio, i ricercatori si affidano a un "orologio" di 22 anni più preciso per l'attività solare derivato dal ciclo di polarità magnetica del Sole, che hanno delineato come un'alternativa più regolare al ciclo solare di 11 anni in diversi studi complementari pubblicati di recente su riviste peer-reviewed.

Il ciclo di 22 anni inizia quando le bande magnetiche di carica opposta che avvolgono il Sole appaiono vicino alle latitudini polari della stella, secondo i loro studi recenti. Oltre il ciclo, queste bande migrano verso l'equatore, causando la comparsa di macchie solari mentre attraversano le medie latitudini. Il ciclo termina quando le bande si incontrano nel mezzo, annichilandosi a vicenda in quello che il team di ricerca chiama un evento terminatore. Questi terminatori forniscono indicazioni precise per la fine di un ciclo e l'inizio del successivo.

I ricercatori hanno imposto questi eventi di terminazione sulle temperature della superficie del mare nel Pacifico tropicale risalenti al 1960. Hanno scoperto che i cinque eventi di terminazione che si sono verificati tra quel periodo e il 2010-11 coincidevano tutti con un capovolgimento di un El Nino (quando le temperature della superficie del mare sono più caldo della media) a La Nina (quando le temperature della superficie del mare sono più fresche della media). La fine del ciclo solare più recente, che si sta svolgendo ora, coincide anche con l'inizio di un evento La Nina.

"Non siamo i primi scienziati a studiare come la variabilità solare possa guidare cambiamenti nel sistema Terra, " ha detto Leamon. "Ma siamo i primi ad applicare l'orologio solare di 22 anni. Il risultato—cinque terminatori consecutivi allineati con un interruttore nell'oscillazione di El Nino—non è probabile che sia una coincidenza."

Infatti, i ricercatori hanno fatto una serie di analisi statistiche per determinare la probabilità che la correlazione fosse solo un caso. Hanno scoperto che c'era solo 1 su 5, 000 possibilità o meno (a seconda del test statistico) che tutti e cinque gli eventi del terminatore inclusi nello studio coincidano casualmente con l'inversione delle temperature oceaniche. Ora che un sesto evento terminatore - e il corrispondente inizio di un nuovo ciclo solare nel 2020 - ha coinciso anche con un evento La Nina, la possibilità di un evento casuale è ancora più remota, hanno detto gli autori.

Il documento non approfondisce quale connessione fisica tra il Sole e la Terra potrebbe essere responsabile della correlazione, ma gli autori notano che ci sono diverse possibilità che meritano ulteriori studi, compresa l'influenza del campo magnetico del Sole sulla quantità di raggi cosmici che fuggono nel sistema solare e alla fine bombardano la Terra. Però, un solido legame fisico tra le variazioni dei raggi cosmici e il clima deve ancora essere determinato.

"Se ulteriori ricerche possono stabilire che esiste una connessione fisica e che i cambiamenti sul Sole stanno davvero causando variabilità negli oceani, allora potremmo essere in grado di migliorare la nostra capacità di prevedere gli eventi di El Nino e La Nina, " ha detto McIntosh.