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Ecco come il SOLE influenza il clima, anche su basi meno che decadali…

26 ottobre 2009

Era un pò che volevo pubblicarlo questo pezzo dell’ottimo Claudio Gravina di Climate Monitor, e finalmente eccolo in tutta la sua completezza e chiarezza. Si parla di come il sole influenzi il nostro clima, di come per l’IPCC esso sia meno che una variabile terziaria, ed in fondo un riassunto sugli studi del Prof. Nicola Scafetta che è riuscito a ricostruire il clima del pianeta negli ultimi 400 anni, dando al sole il vero ruolo che gli spetta, ossia quello di primo attore indiscusso e fondamentale, non solo per quanto concerne i cambiamenti climatici di lungo corso, ma persino anche quelli su basi meno che decadali.

Buona lettura, Simon

Il Sole, il nostro motore (quasi) immobile al centro del Sistema Solare. Argomento spinoso, dibattuto, deriso e sminuito da alcuni, elevato a Deus Ex Machina da altri. Il Sole ha un ruolo nei cambiamenti climatici terrestri? La risposta è affermativa e abbastanza chiara a tutti quando si tratti di considerare tempi lunghi, lunghissimi (ere geologiche). Cosa accade, però, se cerchiamo traccia del Sole anche nei cambiamenti climatici su scala di breve termine, per esempio su scala decennale?

Succede che si apre una sorta di vaso di Pandora, un tutti contro tutti a livello scientifico. Il motivo è presto detto, si osservi la seguente nota tabella:

Fonte IPCC

L’ IPCC relega la forzante solare ad un ruolo meno che marginale nel contesto delle forzanti ad oggi conosciute. Tale affermazione parrebbe essere una pietra tombale per quanto concerne il capitolo Sole. Ogniqualvolta qualche ricercatore rispolveri la forzante solare, lo abbiamo visto negli ultimi anni, gli viene opposta quella tabella. Oggi vi è una serie di studi che cerca di scoprire la reale quota parte di cambiamento climatico attribuibile al Sole, in questa sede analizzeremo l’ultimo in ordine cronologico, a firma di Nicola Scafetta.

Un centro di gravità permanente

Il Sole è un motore immobile solo nelle semplificazioni atte a spiegare facilmente il funzionamento del nostro sistema solare. Sappiamo infatti (c’è tanta fisica e matematica dietro) che essendo parte di un sistema più complesso (i pianeti, le altre stelle più o meno lontane) il Sole reagisce dinamicamente a queste sollecitazioni. Ovviamente stiamo parlando della forza di gravità.

Immaginate di giocare a girotondo con un bambino di corporatura esile. Con molta probabilità, prendendolo per le braccia e facendolo roteare attorno a voi non vi sposterà dal punto in cui siete. Ipotizzate adesso di poter far roteare attorno a voi due bambini, uno più leggero e uno molto più pesante. Molto difficilmente riuscirete a mantenere la vostra posizione e anche voi, piano piano, vi sposterete dalla posizione iniziale. Attenzione: quella qui descritta non è la forza di gravità, ma è un esempio molto utile per visualizzare mentalmente quanto accade quando mettiamo in relazione 1, 2, n corpi nel vuoto cosmico. Per i lettori più precisi dovremmo anche parlare di moto angolare e di tanti altri aspetti che però in questo contesto possiamo mettere da parte.

In realtà il sistema solare non necessariamente ruota attorno al Sole, tutti insieme ruotano intorno al cosiddetto Centro di massa del sistema solare (Center of  Mass in the  Solar System, CMSS). Attualmente il CMSS è al di fuori del nostro Sole (dal 2000 al 2100 si calcola che il CMSS si troverà al di fuori del Sole per il 67% del tempo).

Questo meccanismo, ovvero la distanza del Sole dal CMSS e la sua velocità relativa rispetto al CMSS,  si suppone che possa influenzare l’attività solare1 . Esiste una segnatura di questo fenomeno nell’andamento dell’attività solare e, perchè no, nell’andamento delle temperature terrestri? Scafetta e altri sostengono che sia possibile rintracciare queste variazioni nell’andamento termico medio globale.

Tratto da Scafetta, 2009

Andando a rapportare gli indici di cui sopra alle variazioni di temperatura del nostro pianeta, otteniamo quanto segue:

Tratto da Scafetta, 2009

Confronto tra le densità spettrali della temperatura globale e del CMSS

Se quanto sopra venisse confermato, allora Scafetta avrebbe trovato il legame tra ciò che modula l’attività solare, la sua velocità e il clima terrestre

Analizzando i dati è anche emerso che il ciclo di 60 anni del CMSS corrisponde perfettamente al ciclo della  Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO), con un lag di 5 anni. Lo stesso Scafetta, a onor di scientificità, si chiede se sia una correlazione vera o se sia una coincidenza, magari introdotta tramite qualche involontario artificio matematico. In attesa di conoscere gli algoritmi utilizzati, noi di CM ci poniamo in una posizione neutra, sebbene i dati utilizzati non siano frutto di ricostruzioni proxy e quindi non dovrebbero soffrire degli innumerevoli bias che invece riscontriamo quotidianamente in tante altre ricostruzioni.

Total Solar Irradiance, una ricostruzione da rifare?

Nel precedente paragrafo abbiamo riassunto il primo dei punti focali messi in luce da Scafetta, il secondo riguarda l’indice che riporta le misurazioni della radiazione solare. L’argomento è estremamente tecnico, quanto emerge è che le ricostruzioni fin qui utilizzate potrebbero non essere corrette. Esse infatti si fondano sull’utilizzo di particolari algoritmi che consentono di ottenere i dati proxy per la serie in questione. Scafetta ha scoperto che utilizzando alcune misurazioni strumentali, piuttosto che altre, cambia l’esito finale. Le ricostruzioni attualmente in nostro possesso ci parlano di una TSI stabile dal 1980. Utilizzando altre serie di dati (non incluse nella precedente ricostruzione) emerge invece una TSI crescente negli ultimi decenni.

Questo è un aspetto sicuramente non marginale se infatti, come sempre più scienziati stanno confermando, il clima terrestre è influenzato dal Sole anche su scala temporale di breve termine, ciò vuol dire che una variazione dell’attività solare, tra un ciclo e l’altro, può determinare dei riflessi sul clima terrestre.

Modelli climatici globali limiti e prospettive

Nell’ultima parte della trattazione, Scafetta affronta il discorso relativo ai modelli matematici per la simulazione del clima terrestre ( Global Climate Model, GCM). Secondo l’autore (ma ne abbiamo discusso ampiamente anche su CM) i GCM sono sicuramente strumenti necessari per il progresso della conoscenza scientifica, tuttavia soffrono di notevoli limiti. In particolar modo, gli attuali GCM, secondo Scafetta, sottostimano di svariati ordini di grandezza la forzante solare e conseguentemente tutti i feedback (le retroazioni) ad esso legate. Il discorso è molto ampio, spesso abbiamo messo in luce come sia rischioso definire politiche economiche su scala globale, basandosi esclusivamente sulle proiezioni fornite da modelli matematici oggettivamente limitati.

Scafetta propone un modello fenomenologico (in altre parole “Un approccio olistico“, argomento trattato dal Prof. Mazzarella, citato nel lavoro di Scafetta, che CM ha avuto l’onore di ospitare sulle proprie pagine) che comprenda anche il Sole, partendo dai dati empirici. Dal momento che un modello dettagliato che leghi il Sole al clima terrestre ancora non esiste, la soluzione sicuramente pragmatica è quella di inserire le osservazioni.

Un nuovo approccio, un nuovo risultato

A questo punto possiamo tirare le somme di quanto detto: da un lato prendiamo la TSI corretta, dall’altro lato consideriamo anche la teoria del centro di massa del sistema solare (che sulla Terra influenza la lunghezza del giorno, in inglese Length of the Day, LOD), mettiamo tutto insieme all’interno del modello fenomenologico e cosa otteniamo?

Il risultato è quantomeno sorprendente: Scafetta dimostra che il suo modello può ricostruire centinaia di anni di eventi climatici terrestri, con un dettaglio ad oggi difficilmente pensabile. Uno dei principali problemi degli attuali modelli climatici consiste proprio nella difficoltà a simulare il clima passato, a meno di forti condizionamenti. Scafetta però dimostra che se si tenesse conto nella maniera dovuta della forzante solare, ecco che emergerebbe il clima passato. E tanto fa il suo modello fenomenologico.

Andando a scomporre l’attuale riscaldamento globale, emerge che ben il 65% è attualmente spiegabile attraverso la forzante solare le sue retroazioni sul sistema climatico terrestre. Vi è poi anche spazio per retroazioni, al momento da indagare accuramente, legate alle forzanti astronomiche (ne abbiamo parlato, appunto il CMSS e la LOD).

Altrettanto importante è l’individuazione, tramite il modello, di cicli pari a 60,30,20 e 10 anni. E’ importante sottolineare il ciclo decennale, in quanto siamo nel campo degli influssi di breve periodo, quando si è sempre esclusa una segnatura del Sole al di fuori del lungo-lunghissimo termine. A livello di temperature che peso hanno questi cicli? La stima attraverso il modello fenomenologico parla di una variazione pari a 0.40°C – 0.45°C per il ciclo di 60 anni. Questo ciclo naturale spiega completamente il riscaldamento registrato nel periodo 1910-1945 e spiegherebbe per il 70% quello occorso tra il 1975 e il 2002.

Nel suo studio, Scafetta utilizza il nuovo modello per emettere una previsione sull’andamento climatico dei prossimi decenni. Coerentemente a quanto spesso detto qui su CM, preferiamo non parlare di previsioni climatiche di lungo termine, lasciamo che il lettore si crei autonomamente un giudizio.

Qui potete assistere alla conferenza tenuta da Scafetta, durante la quale ha presentato il suo modello fenomenologico. La trattazione è in inglese e ha una durata superiore ai 60 minuti, tuttavia è assolutamente importante per comprendere i meccanismi di questa nuova ricerca. Seguendo questo  link, invece, potrete scaricare le slide della conferenza.

Nicola Scafetta è laureato in fisica presso l’Università di Pisa ed è Philosophy Doctor, sempre in fisica, presso la University of North Texas. Al momento detiene più di 40 studi pubblicati e che hanno passato la revisione critica.

Mi siano concesse alcune considerazioni, in chiusura. L’ipotesi proposta dal Dott. Scafetta è estremamente affascinante e per molti aspetti convincente. Dimentichiamo per un momento la questione se questo studio sia valido o meno, quello che rimane è la chiara e netta rappresentazione di una scienza che ha ancora molto da scoprire e da studiare. Quello che rimane è un quadro incompiuto: è come se ci trovassimo di fronte alla rappresentazione pittorica di un frutto, su una tela completamente bianca. Farà parte di una natura morta, o quel frutto sarà ancora sull’albero? Io credo che i frutti di questa materia e della ricerca vadano ancora colti nella quasi totalità. Abbiamo appena accennato lo schizzo iniziale. Tuttavia lo schizzo iniziale non è affatto sufficiente per dire cosa apparirà sulla tela e, fuor di metafora, aver appena compreso i meccanismi generali del nostro clima non è sufficiente per programmare politiche sociali ed economiche per i prossimi 150 anni, ma questa è decisamente un’altra storia.

Di Claudio Gravina, Climate Monitor

Fonte: http://www.climatemonitor.it/?p=3531

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  1. Andrea b
    26 ottobre 2009 alle 16:24

    riprende molto le teorie di Landscheidt sul momento angolare del CMSS o (Baricentro del sistema solare SSB) rispetto al centro di massa solare

    gran bel pezzo

  2. Nitopi
    26 ottobre 2009 alle 16:40

    Bello.
    Luca

  3. Antonio Marino
    26 ottobre 2009 alle 17:53

    http://www.ilgiornale.it/interni/se_terra_si_surriscalda_colpa_sole_luomo_non_centra/25-10-2009/articolo-id=393648-page=0-comments=1

    Al su indicato link potete leggre un intervista rilasciata dal Dr. Nicola Scafetta al quotidiano “Il Giornale” e pubblicata in data 25 Ottobre 2009, il tutto ad integrazione della già ottimo articolo propostoci da Claudio Gravina e segnalatoci sulle pagine del presente blog dal sempre attento Simon.
    Saluti
    Antonio Marino

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