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Rapporto Sunspot Aarea e SN NOAA

7 ottobre 2009

In un precedente post avevo ipotizzato che a causa del rallentamento della dinamo solare, il sole avesse iniziato a generare macchie di dimensioni maggiori durante il ciclo 23.  Per poter verificare questa teoria ho sviluppato un indice fra la Sunspot Area e i dati SN serviti per generarla (quindi ho utilizzato solo i dati  Space Weather Prediction Center  NOAA).

L’indice rappresenta un rapporto fra il valore di Sunspot Area e il valore SN (NOAA)  (Sunspot Area/SN). Esssendo un rapporto il denominatore non può essere zero quindi ho filtrato i dati per valori di SN NOAA maggiori di zero (SN NOAA>0). Per questo graficamente  gli anni vicino ai minimi (1996-1997 Ciclo 22-23 e 2007-2008 Ciclo 23-24) appaiono più brevi.

Attraverso questo indice potremo quindi  conoscere  le dimensioni medie delle macchie contate in un dato periodo del ciclo23.

RAPPORTO fra SA e SN

Il grafico mostra un eccesso di informazioni ed appare di difficile interpretazione per cui ne ho sviluppato uno con media mobile smoothed di 25.

RAPPORTO fra SA e SN smoothed 25

RAPPORTO fra SA e SN smoothed 25

Ho scomposto in tre parti differenti in base agli anni.

1996-1999 il trend appare in forte crescita (le macchie aumentano di dimensione)

1999-2003 nella fase del massimo il trend rimane in crescita seppur minore

2003-2006  il comportamento è fortemente anomalo (picchi in basso trend a scendere, picchi in alto trend a salire) .

La spiegazione del comportamento fra il 2003 e il 2006 può essere dovuta al rallentamento della dinamo solare che non è avvenuto in maniera omogenea fra i due emisferi solari (Sud e Nord) . Quando l’emisfero nord produce delle macchie queste sono probabilmente di dimensioni minori (trend a scendere dei picchi in basso 2003-2006) rispetto a quelle prodotte dall’emisfero sud (trend a salire dei picchi in alto 2003-2008)).

Infatti nel grafico sull’influenza di Rs (macchie emisfero Sud) e Rn (macchie emisfero Nord) su Ri (totale macchie contate)  avevamo che Rs fra il 2003 e il 2007 predominava su Rn. (Ri(100)=Rn+Rs)

Confronto percentuale  Rs e Rn

Confronto percentuale Rs e Rn

Mostriamo ora nel dettaglio quello che è successo alle dimensioni delle macchie fra il 2003 e (sett 2009 aggiornato al 28/09/2009)

RAPPORTO 20032009

RAPPORTO fra SA e SN  smoothed a 25 2003 2009

Fino alla fine del 2006 inizio 2007 il trend è stato come avevo descritto in precedenza ma durante le fasi profonde di questo minimo (2007-2009) la dimensione media delle macchie si sta riducendo.

Durante questo ciclo 23  l’attività del sole ha generato macchie di dimensioni tendenzialmente  maggiori durante la fase del massimo.  Infine la diversa attività fra i due emisferi può giustificare il trend osservato fra il 2003 e il 2006.

Avere macchie di dimensioni più grande (anche solo di una unità di Area 10E-6  Hemis.) in una fase di massimo (quindi con Ri di 100-150 macchie tutte in media di maggior dimensione)  può far aumentare il Solar flux e giustificare la discrepanza trovata nel lavoro del l dottor Svaalgard (tra Solar flux e SN).

Andrea Battista

N.B.: Potevo scriverlo sotto nei messaggi, ma invece lo riporto qui sotto l’articolo di Andrea: COMPLIMENTI, ottimo articolo!

simon

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  1. Toscanaccio
    7 ottobre 2009 alle 12:28

    Ma l’SN non è il numero di Wolf?
    In tal non sarebbe il vero numero di macchie… comunque ottimo lavoro…

  2. andrea
    7 ottobre 2009 alle 12:35

    Ottimo articolo ma non so se avete visto i dati sono azzerati l’a-index e il K-index erano mesi che non succedeva e il flusso è ritornato a livelli inferiori di prima che si presentassero la 1026 e la 1027 ottimo segnale per la proseguzione del minimo avanti così …. 😀

  3. andrea b
    7 ottobre 2009 alle 12:58

    per correttezza la Sunspot Area viene calcolata dal NOAA per cui ho usato il loro conto delle macchie molto maggiore rispetto al SIDC da un 20 ad un 30%

  4. Toscanaccio
    7 ottobre 2009 alle 13:03

    Intendevo dire:
    se ho un numero di Wolf , 11 per esempio, può darsi che ci sia solo una macchia…
    Quindi il numero delle macchie è assolutamente diverso dal numero di Wolf e mi domandavo se per il grafico tu avessi utilizzato l’uno o l’altro.
    Poi magari mi hai riposto, ma non ho capito 😀

  5. andrea b
    7 ottobre 2009 alle 13:12

    l’SN SECS segue la formula del numero di Wolf

    http://www.swpc.noaa.gov/ftpdir/indices/old_indices/README

    The SESC sunspot number is computed
    according to the Wolf Sunspot Number R=k (10g+s)

  6. ice2020
    7 ottobre 2009 alle 13:14

    ha usato il sunspot number, nn il numero delle macchie…

    poi è chiaro che più macchie ci sn più aumenta il SN…

    ciao

  7. Fabio2
    7 ottobre 2009 alle 13:41

    Complimenti Andrea per l’analisi, essenziale, chiara e lucida.

    Ti suggerirei di tradurre l’articolo e presentarlo a wattsupwiththat.com, o un sito analogo, immagino lo pubblicherebbero volentieri.

  8. Sand-rio
    7 ottobre 2009 alle 14:11

    Sono completamente d´accordo con Fabio2.
    L´articolo e l´analisi é ottima e merita una grande divulgazione.

  9. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 14:40

    Forse vado un po’ OT, ma a quanto ne so io, c’era stata un’altra proposta di calcolo del SN per renderlo omogeneo col passato. Tale metodo si concentrava sui gruppi lasciando perdere le singole macchie, tanto che si chiamava SN-Group. I ricercatori avevano mostrato una migliore correlazione col passato, ma Hathaway stesso bocciò (in un certo senso) il metodo perchè era minore la correlazione col solar flux. Ora, poichè il SIDC assegna qualche volta dei valori inferiori a 11 mentre per la formula base è impossibile arrivare a meno di 11 (almeno un gruppo ed una macchia ci devono essere) mi viene il sospetto che il SIDC adotti il SN-Group. Ne sapete qualcosa? cmq, se vi interessa, vi posto il link degli articoli e vi descrivo la formula.

  10. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 14:49

    Un po’ più aderente al thread, vi posto il link di un altro articolo di Hathaway:

    http://solarscience.msfc.nasa.gov/papers/wilsorm/WilsonHathaway2006a.pdf

    E’ molto interessante. Nelle conclusioni, a mio modestissimo parere, c’è la prova che il SN calcolato oggi è più elevato rispetto al passato proprio perchè Hathaway mette in evidenza che il rapporto tra SunspotArea e SN è via via diminuito col tempo.

  11. andrea b
    7 ottobre 2009 alle 15:03

    veramente un buon articolo.

    Wolf Sunspot Number R=k (10g+s)

    si darebbe maggior peso nella formula a g (gruppi di sunspot che a s sunspot singola)

  12. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 15:15

    Ho un po’ di problemi nel postare.
    Cmq, provo a riportare un estratto dell’articolo di Hathaway ove viene spiegata la formula proposta come SN-Group (Rg) per uniformarsi al passato:

    Hoyt and Schatten (1998a) introduced the Group sunspot number, RG, as an alternative to the Zürich sunspot number. It uses only the number of sunspot groups but is normalized to make it agree with the Zürich numbers during the years from 1874 to 1976 when the Royal Greenwich Observatory provided daily reports on the number and characteristics of sunspot groups. With this normalization the Group sunspot number is given by

    RG = (12.08/N)*Somme(Ki*gi) per i che va da 1 a N

    where N is the number of observers, ki is the correction factor for observer i, and gi is the number of sunspot groups reported by observer i

    Il link dell’articolo completo è il seguente:
    http://solarscience.msfc.nasa.gov/papers/hathadh/HathawayWilsonReichmann2002.pdf

  13. andrea
    7 ottobre 2009 alle 15:23

    ma non state parlando del mio vero?

  14. andrea
    7 ottobre 2009 alle 15:45

    Sono andato a vedere i miei appunti e se non fosse per il flusso solare leggermente superiore sono gli stessi valori registrati nell’estate 2008 anche il vento solare è precipitato sotto i 300 Km/sec

  15. ice2020
    7 ottobre 2009 alle 16:00

    Direi che il nostro Andrea battista abbia fatto centro!

    orgoglioso di averlo qui a NIA come edtor! (come tutti gli altri si intenda)

    Simon

  16. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 16:37

    Beh, direi che Andrea Battista è un po’ più di un editor… Ha fatto un signor lavoro e un ottimo articolo.

  17. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 16:42

    Posso fare una domanda sciocca (anzi due)? Quanto vale “k”? E se vale 1, perchè non viene abbassato? (almeno a 0.95)?

  18. ice2020
    7 ottobre 2009 alle 16:58

    K per l’SWPC/NOAA vale 1.

    per il sidc che cmq deve poi fare un calcolo usando tutte le stazioni che gli inviano i dati, non lo so e non l’ho mai capito.

  19. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 17:21

    Quello che mi dici mi fa pensare ancora di più che il SIDC usa l’SNG non l’SN, perchè la formula si basa proprio su N osservatori. Tra l’altro ho scoperto che NIA già si è occupato della cosa l’8 marzo scorso (io ancora non seguivo il blog…)

    Riguardo a k, ti posto il contenuto di una slide di Svaalgard:

    Wolf did not count pores and the smallest spots. His assistant [and successor] Alfred Wolfer disagreed and argued that all spots, no matter how small, should be counted, and of course won the argument by staying longer on the right side of the grass. He introduced a correction factor, k, to bring his counts into conformance with Wolf’s [the tyranny of installed base]

    Ci ho messo un po’ a capire che “staying longer on the right side of the grass” significava che Wolfer era vissuto più a lungo :-).

  20. agrimensore g
    7 ottobre 2009 alle 17:29

    Dimenticavo: per Wolfer k valeva 0.6!

  21. nitopi
    7 ottobre 2009 alle 19:21

    Mhhhh Vento solare …
    Ci stavo meditando ora …
    Ultimamamente guardavo solo la velocita’ e mi stupivo che ci fosse discrepanza tra flux / SN / e speed…

    Poi ho visto sotto la casellina densita’….

    E allora mi sono reso conto che la velocita’ da sola conta nulla…

    Bisonga considerare la “densita’ di energia” (quadrato della velocita’ * la densita’) che corrisponde a quanto “distrugge” e, contemporaneamente , alla “densita’ di impulso” (velocita’ per densita’) che corrisponde a “quanto spinge”….

    Penso che mi procurer’ i dati e cerchero’ di fare un “intreccio…”…

    Ciao
    Luca

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