Manchas solares eo clima

Ciclo das manchas solares

As Manchas solares têm um diâmetro de cerca de 37,000 km e aparecem como manchas escuras na fotosfera, a camada mais externa do sol. A fotosfera é de cerca de 400 km de profundidade, e fornece a maioria da nossas radiação solar. A camada é cerca de 6.000 graus Kelvin no limite interior e 4.200 K na parte externa. A temperatura dentro de manchas solares é de cerca de 4600 K.

Há um campo magnético forte radial dentro de uma das manchas solares, como implícito na imagem , ea direção do campo reverte em anos alternados dentro da manchas solares líder de um grupo. Assim, o ciclo das manchas solares verdade é 22,2 anos. Há também uma flutuação sobreposta com um período de 25 meses, ou seja, uma oscilação quase-bienal.

As manchas solares foram observadas no Extremo Oriente há mais de 2000 anos, mas examinados de forma mais intensa na Europa depois da invenção de telescópios no século 17. Em 1647 Johannes Hevelius (1611-1687) em Danzig fez desenhos dos movimentos de manchas solares e gradualmente para leste em direção ao equador solar. Em 1801, William Herschel (1738-1822) tentou correlacionar o número anual de manchas solares para o preço dos grãos, em Londres. O ciclo de 11 anos do número de manchas solares foi primeiramente demonstrada por Heinrich Schwabe (1789-1875) em 1843.

Houve vários períodos durante os quais as manchas solares eram raros ou ausentes, principalmente o mínimo de Maunder (1645-1715), e menos acentuadamente o mínimo de Dalton (1795-1820) (Fig. 2.8 do livro). Durante o mínimo de Maunder a concentração proporcional de rádio-carbono ( 14 C) na atmosfera da Terra foi um pouco maior do que o normal, causando uma subestimativa da data de rádio-carbono de objetos a partir desses períodos. Por meio da premissa de excesso de  concentrações C 14 no material de forma independente datado (como os anéis das árvores), outros mínimos  foram encontrados em alguns momentos antes de dirigir observações das manchas solares, por exemplo, o mínimo de Sporer de 1450 to1540. Dados de 8.000 anos de idade, árvores de cerdas cone-pinho indicam 18 períodos minimos de manchas solares  nos últimos 7.800 anos (1). Este e outros estudos têm mostrado que o Sol (assim como outras estrelas) gasta cerca de um quarto de seu tempo com muito poucas manchas solares.

Há uma outra bem conhecida, a variação super-imposta de números de manchas solares anuais, de cerca de 85 anos. Esta variação irregular afeta a duração do ciclo das manchas solares, que vão 9,8-12,0 anos. Maxima de manchas solares do ciclo de comprimento ocorreu em 1770, 1845 e 1940.

Manchas solares eo clima

Aliás, os minimos de  Sporer, Maunder, e Dalton  coincidem com os períodos mais frios do Pequena Idade do Gelo, que durou de cerca de 1450 a 1820. Mais recentemente descobriu-se que o número de manchas solares durante 1861-1989 mostra um paralelismo notável com a variação simultânea das temperaturas medias do hemisfério norte (2). Há uma correlação ainda melhor com a duração do ciclo solar, entre os anos de maior número de manchas solares. Por exemplo, a anomalia da temperatura foi de – 0,4 K em 1890, quando o ciclo foi de 11,7 anos, mas K + 0,25 em 1989, quando o ciclo foi de 9,8 anos. Alguns críticos da teoria do aquecimento induzidos pelo homem globais aproveitaram esta descoberta para criticar a teoria de gases de efeito estufa.

Tudo isso evoca a questão importante de como as manchas solares afetam o clima da Terra. Para responder a esta pergunta, precisamos saber como a irradiância solar total recebida pela Terra é afetado pela atividade das manchas solares.

Intuitivamente pode-se supor que a irradiância solar total seria diminuir com o aumento de número de (opticamente escuro) manchas solares. No entanto medições via satélite direto de irradiância têm mostrado exatamente o oposto. Isto significa que as manchas solares mais entregam mais energia para a atmosfera, de modo que as temperaturas globais devem aumentar .

Segundo a teoria atual, as manchas solares ocorrem em pares como perturbações magnéticas no plasma convectivas perto da superfície do sol.Linhas do campo magnético emergem de uma mancha solar e re-entrar no outras locais. Além disso, existem mais manchas solares durante os períodos de maior atividade magnética. Naquela época, mais partículas altamente carregadas são emitidas a partir da superfície solar, eo Sol emite mais radiação UV e visível. Medições diretas são incertos, mas as estimativas são de que a energia radiante do Sol varia em até 0,2% entre os extremos de um ciclo de manchas solares. Auroras polares são magníficas em anos com manchas solares numerosos, ea atividade aurora (AA) índice varia em fase com o número de manchas solares . Auroras são fracas e raras quando o Sol está magneticamente quiescente, como durante o mínimo de Maunder.

A periodicidade do número de manchas solares e, portanto, que a circulação no plasma solar, refere-se a rotação do Sol sobre o centro de gravidade do sistema solar inteiro, tendo 11,1 anos em média. Às vezes, o Sol é de até um milhão de quilômetros a partir desse centro, e às vezes mais ou menos coincide, levando a diferentes condições de turbulência dentro da fotosfera. A transição de um estado para o outro afeta o número de manchas solares.

Não só aumentou o brilho do sol tendem a aquecer a Terra, mas também o vento solar (uma corrente de partículas carregadas altamente energético) na atmosfera protege dos raios cósmicos, que produzem 14 C. Portanto, há mais 14 C quando o Sol está magneticamente quiescente.Isso explica por que amostras C 14 a partir de material de forma independente datado são usados como forma de inferir a história magnética do Sol.

Uma pesquisa recente (3) indica que os efeitos combinados de manchas solares induzida por mudanças na radiação solar e aumento dos gases do efeito estufa na atmosfera oferecem a melhor explicação ainda para o aumento observado na temperatura média global durante o último século.Usando um modelo climático global com base na conservação de energia, Lane et al (3) construiu um perfil de clima atmosférico “forcing” devido às mudanças na radiação solar combinado e emissões de gases de efeito estufa entre 1880 e 1993. Eles descobriram que as variações de temperatura previsto por seu modelo representou até 92% das mudanças de temperatura efetivamente observada no período – uma excelente combinação para esse período . Os resultados também sugerem que a sensibilidade do clima aos efeitos da radiação solar é cerca de 27% maior do que a sua sensibilidade para forçar por gases de efeito estufa.

Manchas solares e previsão climática

Não sei por que o Sol passa parte de seu tempo em um estado magneticamente quiescente, e se os mínimos de manchas solares ocorrem com uma regularidade que é suficiente para prever quando o próximo episódio pode ocorrer em repouso.

Atualmente há preocupação com uma outra Pequena Idade do Gelo.

A relação entre o ciclo de comprimento e as temperaturas da Terra não é bem compreendida. Menor do que as temperaturas normais tendem a ocorrer nos anos em que o ciclo das manchas solares é maior, como confirmado pelos registros da duração anual de gelo marinho ao redor da Islândia. O ciclo será mais longo estar novamente no início dos anos 2020.

Referências

  1. Eddy, JA 1981: Clima e do papel do dom Em Rotberg e Rabb 1981, 145-67 (5).
  2. Friis-Christensen, K. Lassen e E. 1991. Duração do ciclo solar, uma indicação da atividade solar intimamente associada com o clima.Ciência 254 , 698-700.
  3. Lane, LJ, MH Nichols, e HB Osborn 1994: análises de séries temporais de dados de alteração global. Environ. Pollut ., 83 , 63-68.
  4. Willson, RC 1997. Tendência de irradiância solar total durante os ciclos solares 21 e 22. Ciência , 277 , 1963-5.
  5. Rotberg, I. e TK Rabb (eds) 1981: Clima e História . (Princeton Imprensa Univ.) 280pp.

4 Comments

  1. Posted 17 fevereiro 2012 at 12:49 PM | Permalink

    a identidade de sand-rio é misteriosa. português traduzido por máquina sugere alguém não-brasileiro. eu me pergunto, porque alguém capaz de produzir discurso de tão boa qualidade insiste em se esconder?

    • Posted 17 fevereiro 2012 at 1:09 PM | Permalink

      Como já diz muitas vezes eu não sou brasileiro mas italiano. Moro a pouco tempo no Brasil e entre breve tempo (Abril, majo ou junho) estou indo a morar por alguns anos na Argentina, (perto do Perito Moreno e Buenos Aires) mas continuo esse blog que em pouco tempo agora tem uma media de 500 leitores por dia.

      Desculpem sempre o meu português.

  2. Antonio
    Posted 17 fevereiro 2012 at 5:21 PM | Permalink

    Sem problemas Sand-Rio, é muito bom ter gente como você por aqui, pessoas que trazem informações são sempre bem vindas.Agora há neve em todo Norte da África, o povo lá está sofrendo já que não há bastante agasalho,os países afetados , Líbia, Argélia e até parte do deserto do Saara. Isso é fora do comum, acho que esse inverno superou em muito o último de 2011.


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