La più grande macchia solare del ciclo solare, visto il 18 ottobre, 2014. Credito:NASA
L'ultimo decennio (2010-2019) è stato il più caldo mai registrato e cinque dei primi 10 anni singoli più caldi si sono verificati tutti dal 2015, secondo i rapporti diffusi dal Met Office del Regno Unito e dall'Organizzazione meteorologica mondiale.
L'attuale crisi degli incendi in Australia è anche la peggiore mai registrata, essendo emersi a causa di una combinazione di aumento della temperatura media (circa 1,5°C sopra la media di lungo periodo) e una riduzione delle precipitazioni.
Ma possiamo attribuire questo a qualcosa di più naturale degli effetti antropici? Attività solare, Per esempio, è stato precedentemente collegato alla temperatura ed è talvolta accusato del cambiamento climatico. Ma la nostra nuova analisi fornisce prove del perché non è così.
Il sole è la principale fonte di energia per il clima della Terra, quindi quantificare l'influenza che ha avuto sulle temperature globali dall'industrializzazione è molto importante.
Come tutte le stelle, il sole subisce variazioni di attività solare, il che significa che la sua produzione di energia varia con il tempo. La superficie visibile del sole (che non dovresti mai guardare direttamente) è chiamata fotosfera. Quando ripreso, si presenta come un disco bianco occasionalmente macchiato dalla comparsa di macchie solari.
Queste macchie solari sono regioni di intensi campi magnetici che limitano il movimento del gas e lo fanno raffreddare, facendo apparire scure queste aree. Però, questi stessi intensi campi magnetici collegano le macchie solari visibili sulla fotosfera con regioni attive che non possiamo vedere. Queste sono aree di gas a migliaia di chilometri sopra la superficie visibile che sono surriscaldate a milioni di gradi. Tali regioni attive emettono luce molto intensamente nei raggi ultravioletti e raggi X.
Il modo più antico e più semplice per approssimare l'attività solare in un dato momento è semplicemente contare il numero di macchie solari visibili sulla fotosfera. Più macchie solari, l'attività più solare, e quindi la maggiore emissione complessiva di ultravioletti e raggi X. Queste emissioni sono in gran parte assorbite dall'atmosfera terrestre prima che raggiungano il suolo, causando riscaldamento (sebbene alcuni studi suggeriscano che la situazione sia più complicata).
Come il nostro pianeta, il sole ha anche un campo magnetico che si estende verso l'esterno. Il campo magnetico solare definisce le dimensioni del sistema solare e può deviare la radiazione di particelle cariche in arrivo dallo spazio, chiamati raggi cosmici. Questi raggi cosmici sono stati collegati alla chimica atmosferica della Terra, seminando la formazione di nubi e tempeste di fulmini estreme, il che significa che influenzano la temperatura e il tempo.
Il numero di macchie solari aumenta e diminuisce come parte di un ciclo di attività solare di circa 11 anni. Ci sono molte macchie solari - e più emissioni associate di raggi UV e raggi X - al massimo solare e poche o addirittura nessuna macchia solare al minimo solare.
Anche il campo magnetico solare varia in intensità con questo ciclo solare. È più debole al minimo solare e più forte al massimo solare. Quando il campo magnetico solare è debole, più raggi cosmici possono raggiungere l'atmosfera terrestre e influenzare il clima (così come l'ambiente di radiazione dello spazio).
Grafici che mostrano la variazione della temperatura in funzione dell'anno o del numero di macchie solari. Autore fornito
Il nostro ciclo attuale
Alcune delle prime osservazioni scientifiche delle macchie solari furono fatte da Galileo Galilei negli anni 1610. Dal 1700, tali osservazioni divennero più regolari. Costituiscono uno dei set di dati storicamente continui più lunghi di tutta la scienza. Il primo ciclo solare osservato (1755-1766) è chiamato ciclo solare 1, il prossimo ciclo solare 2, e così via. Il più recente è il ciclo solare 24, iniziata ufficialmente nel dicembre 2008 ed è tuttora in corso. Ci stiamo rapidamente avvicinando al prossimo minimo solare, che è previsto per il prossimo anno o giù di lì.
Il ciclo solare 24 è insolitamente debole, con un numero relativamente basso di macchie solari, rispetto ai cicli precedenti. L'ultimo così debole è stato il ciclo solare 14, iniziata nel gennaio 1902.
Se l'attività solare ha giocato un ruolo significativo nei recenti cambiamenti delle temperature globali, quindi quelle temperature avrebbero dovuto rimanere più o meno le stesse o addirittura diminuire nell'ultimo decennio. Un documento del 2012 prevedeva addirittura che ci sarebbe stata una diminuzione delle temperature di 1,0°C. Chiaramente questo non si è rivelato essere il caso. Il decennio più caldo mai registrato ha coinciso con il ciclo solare più debole da oltre un secolo.
Data questa combinazione di fattori, è piuttosto difficile difendere la posizione secondo cui l'attività solare è effettivamente responsabile dell'attuale cambiamento climatico senza uno scossone radicale della comprensione della fisica solare. Nei grafici sottostanti abbiamo cercato di correlare il numero di macchie solari con le variazioni delle temperature globali della superficie del mare (prese dall'Agenzia Meteorologica Giapponese), e temperature superficiali globali (prese da dati GISTEMP).
I pannelli superiori mostrano la tendenza al riscaldamento e il numero di macchie solari nel tempo. La nostra analisi non rivela alcuna correlazione significativa tra l'attività solare, in base al numero di macchie solari, e le temperature atmosferiche o della superficie del mare nel corso dell'ultimo secolo. La divergenza tra numero di macchie solari e temperature è particolarmente evidente nel ciclo solare più recente.
I pannelli inferiori mostrano grafici a dispersione del numero di macchie solari in funzione della temperatura, e di nuovo non è visibile alcuna relazione chiara. Puoi calcolare matematicamente quanto è buona la correlazione misurando quanto sono vicini i punti dati a una linea retta. In un tale calcolo, un valore di 0 suggerisce che i dati sono rumore casuale e un valore di 1 rappresenta una correlazione perfetta. Abbiamo ottenuto valori compresi tra 0,09 e 0,04, il che suggerisce che la variazione è in gran parte dovuta a fattori diversi dall'attività solare.
Quando si osservano le temperature globali, il valore medio serve come riferimento e qualsiasi differenza osservata da questo è chiamata anomalia della temperatura. È chiaro dai pannelli inferiori che l'aumento del numero di macchie solari ha un effetto poco visibile sull'anomalia della temperatura globale. Se lo facesse, vedremmo punti raggruppati attorno a una linea inclinata verso l'alto a destra in ogni trama.
Queste osservazioni dell'attuale ciclo solare rendono molto difficile difendere la posizione secondo cui l'attività solare è in ultima analisi responsabile dell'attuale tendenza al riscaldamento mondiale. Al contrario, si adattano all'argomento secondo cui le influenze umane sono responsabili di gran parte del recente aumento delle temperature globali.
Mentre il sole è responsabile delle condizioni climatiche generali sulla Terra, non c'è stata abbastanza differenza a lungo termine nell'attività solare dall'industrializzazione per spiegare completamente la nostra attuale tendenza al riscaldamento globale.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.