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Facciamo un pò di chiarezza sul Numero di Wolf: i coefficienti K e C

14 gennaio 2009

Sono stato bollato come cospiratore, anti-scientifico, creatore di un sito da 4 soldi, ect ect…

Allora per fare chiarezza sulla metodologia di conta delle macchie solari, in questo link ho trovato le risposte alla diatriba…

http://sole.uai.it/Calcolo_Wolf.htm

Andiamo con ordine:

Nell’ambito della sezione Sole il numero di Wolf R si calcola secondo la seguente formula:

 R = Kc * (10*G + M)

dove KC: fattore di correzione (strumentale e di condizioni atmosferiche)

 G: numero di gruppi osservati

M: numero di macchie complessive osservate

 

E fino a qui tutti d’accordo… procediamo con l’analisi di k e c:

 1. strumento impiegato (K): nel caso dello strumento di riferimento, il rifrattore da 80mm, il suo valore è pari ad 1. Strumenti con apertura maggiore sono caratterizzati da migliore risoluzione, e quindi consentono di individuare un maggiore numero di macchie minute. Al di sopra di 80mm di apertura, non si hanno però ulteriori vantaggi connessi al miglioramento della risoluzione, vista la dimensione tipica della granulazione se osservata da Terra (circa 1″). Strumenti di minore apertura, al contrario, portano a una stima inferiore del numero di macchie. Di seguito la tabella usata nella sezione con i valori di K in funzione all’apertura del telescopio usato:

Apertura (mm) K
40 1.5
45 1.38
50 1.28
60 1.14
70 1.10
77 1.01
80 1.00
90 0.97
100 e oltre 0.95

2. trasparenza dell’atmosfera (S1): la presenza di foschia rende meno evidenti i particolari minuti e le piccole macchie e porta a sottostimare il numero di macchie. Di seguito la tabella usata nella sezione sole con i valori si S1 in funzione dell’umidità:

Sereno 1 0.00
Sereno, poca foschia 2 0.01
Sereno, foschia 3 0.02
Sereno, molta foschia 4 0.03
Sereno con nebbia 5 0.04
Velato, spariscono le macchie minute nella penombra 6 0.05
Velato, spariscono le macchie minute fuori della penombra 7 0.15
Velato, si distinguono solo le macchie medie e grandi 8 0.35
Velato, si distinduono solo le macchie grandi 9 0.45

3. seeing (S2) : la turbolenza dell’atmosfera ha effetto sulla risoluzione. In condizioni di alta turbolenza la risoluzione è minore, quindi sono individuate meno macchie minute. Di seguito la tabella usata nella sezione sole con i valori si S2 in funzione dell’umidità:

Immagine stabile, senza oscillazioni ne sul disco ne al lembo 1 0.01
Immagine con moti contenuti entro 2″, oscillazioni solo al lembo e non sul disco 2 0.03
Immagine con moti contenuti entro 4″, oscillazioni visibili sul disco ed al lembo, lembo pulsante o ondulante 3 0.05
Immagine con moti entro 8″, impossibile distinguere bene tra ombra e penombra, lembo che oscilla notevolmente 4 0.07
Immagine con moti superiori di 8″, comparabili alle macchie solari, lembo che oscilla pesantemente 5 0.09
Immagine instabile, impossibile definire la posizione delle caratteristiche osservate 6 0.11

Riassumendo si ha che k è ugluale ad 1 per il Noaa anzi anche 0.95, quindi ininfluente nel calcolo finale, passiamo ora ai fattori S1 e S2:

S1 può variare da 0 a 0.45, mentre S2 da 0,01 a 0.11… il tutto ovviamente sommato ad 1 (valore di k).

Ma c’è un però, un grande però:

  • Osservazioni condotte in condizioni tali per cui    s1 sia maggiore o uguale a 6 e s2 sia maggiore di 5 non vengono considerate attendibili ai fini statistici nel calcolo del numero di Wolf, ma possono comunque costituire  un riferimento per l’astrofilo che intenda accertarsi dell’evoluzione di un dato fenomeno.

Cosa c’è scritto sopra? O meglio come lo vogliamo interpretare?

Ebbene io lo interpreto così: S1 maggiore o uguale a 6 corrispondente a 0.05 e S2 maggiore di 5 corrispondente a 0.09, la cui somma mi dà 0.14, sarebbe il massimo consentito dalla scienza affinchè vengano considerati attendibili ai fini statistici per il calcolo del numero di Wolf!

In poche parole se ho solo una macchia visibile ad essa devo moltiplicare per 1.14 = 12.54 invece che 11!

Praticamente un numero di Wolf amplificato di pochissimo (1.50), di sicuro nn tanto da giustificare i 5 punti in più dell’altro ieri!

Ma ora, avendo spiegato tutto questo e sapendo che per condizioni di S1 e S2 nei limiti giusti affinchè appunto siano statisticamente affidabili per dare un numero di Wolf corretto, e sapendo anche che valori di S1 e S2 maggiori a tali limiti sono tuttalpiù un riferimento per l’astrofilo, e sottolineo astrofilo, che ce li abbiamo mandati a fare i vari satelliti solari, per far le luci a Cesenatico (diceva una volta il mitico benzinaio romagnolo), perchè le luci Cesenatico ce le ha già!

E’ chiaro per concludere, proprio perchè sono uomini di scienza e non possono basarsi di certo solo su calcoli e calcolini di un cielo più o meno velato, che in condizioni di incertezza atmosferica, usino anche i satelliti che eliminano certe variabili umane e danno responsi chiari ed univoci! Di certo, questo bisogna ammetterlo, le immagini sat a loro disposizione sono più sofisticate e quindi di maggiore risoluzione di quelle del web, ma se una macchia c’è o non c’è credo che ne siamo in grado di capirlo anche noi a grandi linee, possono avere immagini più chiare, che mostrino maggiori dettagli delle macchiette in questione,ma non di certo  immagini che possono inventarsi delle macchie quando non esistono!

Spero di aver fatto chiarezza una volta per tutte, e che le polemiche finiscano qui. Io posso anche sbagliarmi, di certo finora i fatti mi stanno dando ragione. Chiunque può intervenire e dire la sua in questo Blog, affinchè lo si faccia in modo costruttivo ed educato, ulteriori interventi provocatori ed offensivi nei riguardi del Blog e del sottoscritto che per pura passione sta portando avanti questo progetto amatoriale, non saranno più tollerati e per tanto non verranno pubblicati.

Simon

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  1. LucaOly85
    14 gennaio 2009 alle 15:51

    Finalmente!! E tra l’altro è ciò che ho riportato l’altro giorno.

    Ora sarebbe interessante conoscere l’ESATTA procedura per la stima di R da parte dei vari enti (strumenazione compresa).

    Fino a che non si conosce OGNI particolare del lavoro svolto, con la MASSIMA certezza (non bastano le supposizioni), non si può dire che hanno sbagliato ;)… questo è portare avanti in modo scientifico anche un progetto amatoriale.

    [NB: non sono minimamente polemico]

  2. ice2020
    14 gennaio 2009 alle 15:59

    io ho interpretato credo in modo corretto ciò che c’è scritto in quel link…

    per quanto riguarda l’uso dei sat, nn sn mie supposizioni, ma so per certo che li usano per contare le macchie, ora ho perso però il link dove c’è scritto ciò. se lo ritrovo lo metto. nn sei polemico, assolutamente, tu nn lo eri nemmeno prima…

    ciao

  3. LucaOly85
    14 gennaio 2009 alle 16:07

    Aggiungo un’altra cosa, tratta dal sito della NOAA:

    “HOW SUNSPOT NUMBERS ARE COMPUTED TODAY

    An observer computes a daily sunspot number by multiplying the number of groups he/she sees by ten and then adding this product to his total count of individual spots, same way that Wolf did. Many refer to the sunspot number as a Wolf number or count (or as a Zurich Sunspot Number). Results, however, vary greatly, since the measurement strongly depends on observer interpretation and experience and on the stability of the Earth’s atmosphere above the observing site. Moreover, the use of Earth as a platform from which to record these numbers contributes to their variability, too, because the sun rotates and the evolving spot groups are distributed unevenly across solar longitudes. To compensate for these limitations, each daily international number is computed as a weighted average of measurements made from a network of cooperating observatories. ”

    Quindi, mi pare di capire che esiste una rete di osservatori in giro per il mondo, che osserva con la propria strumentazione il Sole e fa una propria stima del numero di Wolf. Il valore che viene “ufficializzato” deriva da una media PESATA di queste stime (affette chiaramente da una incertezza) in modo da avere un valore il più preciso possibile.

    Per l’uso dei satelliti solari non ne ho idea… sicuramente vengono usati per un altro tipo di calcolo, ma credo che per la stima del numero di Wolf sia importante la continuità con il passato, quindi viene stimato “same way that Wolf did” (come faceva Wolf)

  4. ice2020
    14 gennaio 2009 alle 16:14

    parla del numero internazionale, i metodi che usano quelli del Sidc che infatti si avvalgono di più osservatori sparsi, tipo Catania per intenderci…

    da qu infatti l’RI che è il numero si sunspot internazionali che è sempre diverso dal Noaa e guarda caso in difetto…

  5. LucaOly85
    14 gennaio 2009 alle 16:50

    In quel pezzo si parla del Numero di Wolf: non vedo perché la NOAA dovrebbe descrivere il metodo altrui e non il proprio 😉

    Se la procedura per il calcolo del numero di Wolf è quella, dovrebbe essere quella per tutti… a meno che la NOAA sia considerata come uno dei tanti osservatori, e in questo caso il valore da essa stimato finirebbe nel calderone della media pesata, per il calcolo del numero ufficiale.

    Se la NOAA stimasse il numero di Wolf con un proprio strumento e basandosi solo sul risultato del proprio osservatorio, dovremmo considerare questo risultato come “uno dei tanti” senza accanirci. In questo caso infatti la NOAA stimerebbe R con uno strumento di cui ignoriamo la dimensione e prenderebbe per buona una stima fatta sotto un cielo in qualsiasi condizione (anche pessima!!!), come fa un qualsiasi altro osservatore in un qualsiasi altro osservatorio.

    In una media pesata, le stime fatte in condizioni peggiori o con strumenti meno precisi (quindi affette da una maggiore incertezza) “pesano” meno sul valore finale, mentre viene data una maggiore importanza a risultati “teoricamente più attendibili”. Ovvio che se sono in possesso di una sola stima (o della media di una serie di stime fatte in un solo osservatorio e sotto uno stesso cielo), devo prendere questo risultato per buono!!

    Quindi riassumendo i casi sono 2:

    1- La NOAA è in possesso di una propria rete di osservatori, e stima R esattamente come gli altri centri, cioé con una media pesata delle stime dei vari osservatori.

    2- La NOAA si basa sulle osservazioni di un unico osservatorio. In questo il suo è un valore come gli altri, affetto da incertezza (e anche in questo caso non può essere contestato, visto che conosciamo i “difetti” della stima).

    Il punto è che non possiamo concentrarci sul numero di macchie visto dal satellite, perché il numero di Wolf è una STIMA dell’attività fatta dalla superficie terrestre e affetta da errori derivanti dall’esperienza dell’osservatore, dalle condizioni atmosferiche e dalla risoluzione dei diversi strumenti utilizzati. Per questo è sbagliato in ogni caso contestare il numero di Wolf.

    Poi sicuramente possiamo contare le macchie dal satellite, ma quello non è più il numero di Wolf… capisci cosa intendo?

    Spero di essere stato d’aiuto per risolvere “il mistero”.

  6. ice2020
    14 gennaio 2009 alle 17:00

    il Noaa conta e numera le macchie da solo!

    Il Sidc usa più osservatori, e nn escludo che tra questi ci sia anche il Noaa..

    ma il Noaa è autonomo, questo è quello che ho sempre saputo io.

    Per quanto riguarda l’uso del sat nella conta delle macchie, ho letto che viene usato anch’esso e poi riesaminato tramite sofisticati computer. Il numero di Wolf alla fine è un modo, inventato dallo stesso wolf secoli fa, vuoi che la tecnologia ora in possesso del Noaa nn ci metta lo zampino?

    Io sapevo che era più il Sidc ad usare anche telescopi meno sofisticati in modo da uniformare i metodi di conta attuali con quelli di una volta.

    Sai che ti dico?

    Che forse nn lo sapremo mai come avvengono le conta di ste benedette macchi…

    Ma di sicuro questo è un modo costruttivo ed edificante nonchè civiile ed educato di discutere.
    Bravo!

    ciao

  7. 15 gennaio 2009 alle 18:02

    oh..bravi..cosi’ si discute civilmente e in modo costruttivo..
    ciao a tutti..

  8. 17 gennaio 2009 alle 17:11

    Salve a tutti.

    Il “Numero di Wolf” pubblicato dal N.O.A.A. deriva dalle osservazioni effettuate da una rete di Osservatori. Viene anche chiamato Numero Relativo di Boulder (Colorado), dal fatto che i dati prodotti dai vari Osservatori vengono inviati giornalmente al Centro del S.E.C. (Space Environment Center), e da questo elaborati. Il S.E.C., facente sempre parte del N.O.A.A., si occupa dello studio delle condizioni dell’ambiente spaziale, in special modo delle previsioni di tempeste geo-magnetiche attraverso il monitoraggio delle AR sul Sole.
    Pertanto, il Numero Relativo, per un dato giorno, pubblicato dall’ Ente americano deve essere considerato come valore medio, non raffrontabile direttamente alla situazione rappresentata dalla ripresa, sempre per quel dato giorno, della sonda S.O.H.O.
    Anche i dati S.I.D.C. (Uccle-Bruxelles) sono prodotti da una rete di Osservatori (anche amatori), ma presentano la caratteristica di essere più “bassi” rispetto a quelli del N.O.A.A. Il valore dei dati di quest’ ultimo risulta circa il 25% più alto rispetto a quello del centro di Bruxelles. Questo perché, avendo il S.I.D.C. raccolto l’ “eredità” dell’ Osservatorio di Zurigo, quindi dello stesso Wolf, nella determinazione del Numero Relativo, ha dovuto mantenerne il fattore scala, fattore scala che deriva dal metodo di conteggio particolare utilizzato dall’ astronomo svizzero. Naturalmente la formula era quella da lui ideata ma, utilizzando un telescopio rifrattore di 80 mm di apertura, egli non includeva nel conteggio le macchie più piccole (visibili solo nelle migliori condizioni di visibilità), pur osservandole. Questo, al fine di evitare eccessivi sbalzi di valore al variare delle condizioni di osservabilità.
    Il Numero Relativo del S.I.D.C. è chiamato Ri, ossia Numero Relativo Internazionale ed è uno dei due Indici di Sunspot ufficiali. L’altro, come già detto, è quello di Boulder (S.E.C.-N.O.A.A.).
    Un’ ultima precisazione sulle tabelle relative ai coefficienti K, S1 ed S2. Tali valori si riferiscono alla metodologia di stima del Numero di Wolf, adottata dalla sezione Sole dell’ U.A.I. (Unione Astrofili Italiani). In ambito professionale (e non solo) i suddetti coefficienti non vengono utilizzati. Pertanto, non vanno considerati in senso assoluto, ma solo come un metodo particolare, sviluppato dalla Sezione Sole-U.A.I., per poter raffrontare ed uniformare i dati prodotti dai diversi osservatori, con strumenti e sotto condizioni di visibilità differenti. Ma, ripeto, possono interessare esclusivamente gli osservatori della sezione Sole-U.A.I.
    Il risultato di quanto sopra esposto è che anche il Numero di Wolf dell’ U.A.I., presenta un valore medio che differisce dai due Numeri Relativi ufficiali.

    Spero di esservi stato di aiuto e di non avervi annoiato.

    Cordiali saluti

  1. 21 maggio 2009 alle 15:58
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