Estos 4 gráficos muestran por qué no podemos culpar al cambio climático de la actividad solar


La última década (2010-2019) fue la más calurosa registrada y cinco de los 10 años más cálidos han ocurrido desde 2015, según informes publicados por el Oficina Meteorológica del Reino Unido y el Organización Meteorológica Mundial.

La corriente Crisis de incendios forestales en Australia es también el peor en el registro, habiendo surgido debido a una combinación de aumento de la temperatura promedio (aproximadamente 1.5 ° C por encima del promedio a largo plazo) y una reducción en la precipitación.

¿Pero podemos atribuir esto a algo más natural que los efectos antropogénicos? Actividad solar, por ejemplo, se ha vinculado previamente

a temperatura y es a veces culpado para el cambio climático Pero nuestro nuevo análisis proporciona evidencia de por qué este no es el caso.

El Sol es la fuente dominante de energía para el clima de la Tierra, por lo que es muy importante cuantificar qué influencia ha tenido en las temperaturas globales desde la industrialización.

Como todas las estrellas, el Sol sufre variaciones en la actividad solar, lo que significa que su producción de energía varía con el tiempo. La superficie visible del Sol (que nunca debes mirar directamente) se llama fotosfera. Cuando se muestra la imagen, aparece como un disco blanco que ocasionalmente se ve borrado por la aparición de manchas solares.

Estas manchas solares son regiones de campos magnéticos intensos que restringen el movimiento del gas y hacen que se enfríe, haciendo que estas áreas parezcan oscuras. Sin embargo, estos mismos intensos campos magnéticos se conectan las manchas solares visibles en la fotosfera con regiones activas que no podemos ver. Estas son áreas de gas a miles de kilómetros sobre la superficie visible que se sobrecalientan a millones de grados. Tales regiones activas emiten luz muy fuertemente en radiación ultravioleta y rayos x.

La forma más antigua y fácil de aproximar la actividad solar en un momento dado es simplemente contar la cantidad de manchas solares visibles en la fotosfera.

A mayor cantidad de manchas solares, mayor actividad solar y, por lo tanto, mayor emisión general de rayos ultravioleta y rayos X. Estas emisiones son absorbidas en gran medida por la atmósfera de la Tierra antes de que lleguen al suelo, causando calentamiento (aunque algunos estudios sugieren que la situación es más complicado)

Al igual que nuestro planeta, el Sol también tiene un campo magnético que se extiende hacia afuera. El campo magnético solar define el tamaño del sistema solar y puede desviar la radiación entrante de partículas cargadas desde el espacio, llamados rayos cósmicos.

Estos rayos cósmicos se han relacionado con la Química atmosférica de la tierra, formación de nubes de siembra y tormentas de rayos extremas, lo que significa que afectan la temperatura y el clima.

El número de manchas solares aumenta y disminuye como parte de aproximadamente 11 años ciclo de actividad solar. Hay muchas manchas solares, y más emisiones asociadas de rayos UV y rayos X, en el máximo solar y pocas o incluso ninguna en el mínimo solar.

El campo magnético solar también varía en intensidad con este ciclo solar. Es más débil al mínimo solar y más fuerte al máximo solar. Cuando el campo magnético solar es débil, más rayos cósmicos pueden alcanzar la atmósfera de la Tierra y afectar el clima (así como el ambiente de radiación del espacio).

Nuestro ciclo actual

Algunas de las primeras observaciones científicas de manchas solares fueron hechas por Galileo Galilei en la década de 1610. A partir de la década de 1700, tales observaciones se hicieron más regulares. Constituyen uno de los conjuntos de datos históricamente continuos más largos de toda la ciencia.

El primer ciclo solar observado (1755-1766) se llama ciclo solar 1, el siguiente ciclo solar 2, y así sucesivamente. El más reciente es el ciclo solar 24, que oficialmente comenzó en diciembre de 2008 y todavía está en curso. Nos estamos acercando rápidamente al próximo mínimo solar, que se espera para el próximo año más o menos.

El ciclo solar 24 es inusualmente débil, con un número relativamente bajo de manchas solares, en comparación con los ciclos anteriores. El último tan débil fue el ciclo solar 14, que comenzó en enero de 1902.

Si la actividad solar jugó un papel importante en los cambios recientes en las temperaturas globales, entonces esas temperaturas deberían haberse mantenido más o menos iguales o incluso haber disminuido en la última década.

UN papel de 2012 incluso predijo que habría una disminución de 1.0 ° C en las temperaturas. Claramente, este no ha resultado ser el caso. La década más calurosa registrada ha coincidido con el ciclo solar más débil durante más de un siglo.

Dada esta combinación de factores, es bastante difícil defender la posición de que la actividad solar es realmente responsable del cambio climático actual sin una sacudida radical de la comprensión de la física solar.

En los gráficos a continuación, hemos intentado correlacionar el número de manchas solares con variaciones en las temperaturas globales de la superficie del mar (tomadas de Agencia Meteorológica de Japón) y las temperaturas globales de la superficie (tomadas de Datos de GISTEMP)

archivo 20200123 162232 pda5osGráficos que muestran el cambio de temperatura en función del año o la cantidad de manchas solares. (Autor proporcionado)

Los paneles superiores muestran la tendencia al calentamiento y el número de manchas solares a lo largo del tiempo. Nuestro análisis no revela una correlación significativa entre la actividad solar, basada en el número de manchas solares, y las temperaturas atmosféricas o de la superficie del mar durante el siglo pasado. La divergencia entre el número de manchas solares y las temperaturas es particularmente evidente en el ciclo solar más reciente.

Los paneles inferiores muestran gráficos de dispersión del número de manchas solares contra la temperatura, y nuevamente no se ve una relación clara. Puede calcular matemáticamente qué tan buena es la correlación midiendo qué tan cerca están los puntos de datos de una línea recta.

En dicho cálculo, un valor de 0 sugiere que los datos son ruido aleatorio y un valor de 1 representa una correlación perfecta. Obtuvimos valores de entre 0.09 y 0.04, lo que sugiere que la variación se debe en gran medida a factores distintos de la actividad solar.

Al observar las temperaturas globales, el valor promedio sirve como línea de base y cualquier diferencia observada a partir de esto se llama anomalía de temperatura.

De los paneles inferiores está claro que aumentar el número de manchas solares tiene poco efecto discernible sobre la anomalía de la temperatura global. Si lo hiciera, veríamos puntos agrupados alrededor de una línea que se inclina hacia arriba a la derecha en cada parcela.

Estas observaciones del actual ciclo solar hacen que sea muy difícil defender la posición de que la actividad solar es en última instancia responsable de la tendencia de calentamiento actual del mundo. En cambio, se ajustan al argumento de que las influencias humanas son responsables de una gran cantidad del reciente aumento de las temperaturas globales.

Si bien el Sol es responsable de las condiciones climáticas generales en la Tierra, no ha habido una diferencia suficiente a largo plazo en la actividad solar desde la industrialización para explicar completamente nuestra tendencia actual al calentamiento global. La conversación

Gareth Dorrian, Investigador Postdoctoral en Ciencia Espacial, Universidad de birmingham y Ian Whittaker, Profesor de física, Universidad de Nottingham Trent.

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

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