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Periodicità indotta in alcuni fenomeni terrestri dal ciclo di Gleissberg

14 marzo 2009

Nel 1853, mentre Wolf ricostruiva l’attività solare sulla base delle osservazioni delle macchie, si accorse che il sole aveva un lungo periodo di variazione corrispondente a circa 83 anni. Questa scoperta andò perduta, fino a quando l’astronomo tedesco Wolfang Gleissberg nel 1938 non pubblicò una serie di articoli su una periodicità dell’attività solare della durata compresa tra gli 80 e 90 anni, che da allora è stata chiamata ciclo di Gleissberg. Dovremmo per correttezza parlare di ciclo di Wolf-Gleissberg. Tale periodicità del ciclo è riscontrabile in tanti fenomeni. Senza riprenderli tutti, anche perché ci vorrebbero pagine e pagine, ci concentreremo su uno in particolare: il Nilo.

Il Nilo è sempre stato monitorato fin dai tempi dei faraoni, vista l’importanza che esso rivestiva per l’agricoltura e la sopravvivenza. Ai nostri giorni, ci sono pervenuti dei documenti riportanti le misure del suo livello dal 641 d. C., fino al XX secolo con una interruzione molto lunga dal 1470 al 1835. A Rawdah, un’ isola nella capitale egiziana, sono state prese queste misurazioni. Qui affluisco le acque del Nilo Azzurro, le cui principali fonti sono il fiume Atbara e soprattutto il lago di Tana in Etiopia, e del Nilo Bianco, la cui fonte principale è il lago Vittoria. In media il Nilo Azzurro e il fiume Atbara contribuiscono alle acque del Nilo per un valore pari all’84%, determinando durante le alluvioni il 90% dell’innalzamento del livello del fiume. Del restante 16% è responsabile, il Nilo Bianco, che però durante i periodi di secca da ottobre ad aprile è responsabile all’83% del mantenimento del flusso di acqua. Un’analisi attenta dei dati sulla variabilità del livello delle acque del Nilo ha portato a trovare una serie di periodicità. Tra queste, ne è stata determinata, in particolar modo una di 88 anni, analizzando le fluttuazioni delle acque basse del Nilo (figura 4 a sinistra) e una di circa 85 per le acque alte, corrispondenti entrambi alla durata del ciclo di Gleissberg.

 Le aurore boreali

È interessante notare come la stessa ciclicità, nello stesso arco temporale, si trovi nelle osservazioni delle aurore boreali, la cui durata è collegata direttamente alle variazioni dell’attività solare. Per quasi 1500 anni esse sono state registrate dalle popolazioni delle medie e alte latitudini dell’Europa e dell’Asia, perché in esse si vedevano segni di accadimenti futuri. Un’analisi dei dati decennali sulle presenza di aurore nell’emisfero boreale nel periodo dal 620 al 1440 d. C. , ovvero all’incirca lo stesso periodo delle rilevazioni del livello del Nilo, mostra una periodicità pari a 88,4±0,7. Ritroviamo nuovamente la periodicità del ciclo di Gleissberg. La figura 4 mostra le periodicità delle acque basse del Nilo e quelle delle aurore (si noti quella presente a 88 anni circa).

Possibile spiegazione della correlazione tra la variabilità solare e quella del livello delle acque del Nilo

Entrambe le fonti principali del Nilo, il lago Vittoria e il lago Tana, sono alimentate dalle precipitazioni nell’ Africa Orientale. Se ci soffermiamo sul livello delle acque del Nilo Bianco durante la stagione invernale (ottobre-aprile) è in gran parte determinato dal lago Vittoria che riversa il 10% delle sue acque in questo fiume. Riferendoci al lungo ciclo noventennale, la domanda chiave è la seguente: come la variabilità solare può influenzare le precipitazioni nell’Africa est-equatoriale? La possibile spiegazione la forniscono Alexander Ruzmaikin, Joan Feynman, e Yuk L. Yung del JPL Institute.

La variazione del flusso di radiazione ultravioletta emessa dal sole agisce nella stratosfera e influenza direttamente il Northern Annular Mode (NAM). Il NAM, come anche la Northern Atlantic Oscillation (NAO) al quale è strettamente connesso, è un modello su vasta scala che spiega la variabilità atmosferica nell’emisfero settentrionale. Mentre il primo ha un’influenza sull’intera calotta polare, il secondo è limitato alle zone del Nord Atlantico. Una variazione del NAM causata dalla variabilità solare porta ad una variazione della NAO. Avviene allora che ad una elevata attività solare corrisponda una fase positiva della NAO sulle regioni dell’Africa est-equatoriale che determina un flusso d’aria secca discendente dalla troposfera; invece durante una fase negativa della NAO (bassa attività solare) avviene un flusso ascendente che porta precipitazioni sulle suddette aree, che incrementano il livello delle acque del lago Vittoria e del lago Tana e di conseguenza del fiume Nilo. È interessante notare che durante il minimo di Maunder il NAM è stato prevalentemente negativo, portando grosse precipitazioni sull’Africa Equatoriale. Questo risultato è in accordo con gli studi che sono stati recentemente fatti e che hanno mostrato una stretta correlazione tra il livelli delle acque dei laghi Vittoria e Naivasha e l’attività solare negli ultimi secoli.

Ulteriori indagini devono ancora essere fatte per spiegare in modo più chiaro le correlazioni fra l’attività solare e il livello delle acque del Nilo, ma rimane la constatazione che la periodicità trovata nell’analizzare il livello delle sue acque, come anche la periodicità trovata nelle aurore boreali e il ciclo solare di Gleissberg non possa essere il frutto del caso.

ANGELO

Fonti:

http://virtualacademia.com/pdf/cli267_293.pdf

http://lasp.colorado.edu/sorce/news/2005ScienceMeeting/presentations/thur_am/Ruzmaikin_Nile_River.pdf

http://books.google.com/books?hl=it&lr=&id=iOZ0PGAK03cC&oi=fnd&pg=PT31&dq=Nicholson+famine&ots=FLHH6DUUG4&sig=IVDxh1vcrDA2BHcd8LIT3t57GXw#PPA11,M1

http://www.agu.org/pubs/crossref/2006/2006JD007462.shtml

 Mi scuso coi lettori ma le figure nn me le faceva proprio inserire, ma comunque l’articolo anche senza figure mantiene intatta tutto il suo interesse. Simon

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