Diapositiva n. 63

Un fenomeno noto della nostra stella è il ciclo undecennale (ciclo di Schwabe) definito dalla comparsa e scomparsa delle macchie solari. In verità il vero ciclo del Sole è di natura magnetica, ciclo di Hale, della durata di due cicli di Schwabe. L’andamento del ciclo di Schwabe viene messo in evidenza in diapositiva n. 63 e con esso il tracciante dell’attività solare basato sulla produzione dell’isotopo cosmogenico del C14. Alle volte il ciclo di Schwabe è più marcato, mentre altre volte lo è meno, ma vi furono periodi, qui ricadiamo nel periodo della PEG, in cui il ciclo undecennale fu pressoché assente.
L’assenza di macchie tra il 1645 e il 1715 fu notata per la prima volta dall’astronomo Edward Walter Maunder e Gustav Sporer nel 1894, ma il suo lavoro non fu granché considerato sinché nel 1976 l’astronomo John Eddy lo riprese, lo sviluppò e pubblicò un articolo dal titolo Il minimo di Mauder.
Nelle cronache del monaco John Worcester, nell’anno 1128 venne registrata in Inghilterra una grande aurora boreale. Cinque giorni dopo fu segnalata anche in Corea e venne eseguito il primo disegno, con relativa descrizione, di macchie sul Sole
Descrizioni di macchie sul Sole vennero segnalate anche in epoche precedenti in scritti cinesi, ma nel 1128 fu fatto un disegno e  poiché l’osservazione fu eseguita ad occhio nudo, ciò implica che il complesso di macchie doveva essere davvero importante, ovvero un chiaro indice di vivace attività solare.
Nella storia isotopica del Sole sono stati individuati circa una decina di minimi detti profondi, ossia periodi in cu l’attività solare risultò molto depressa o assente, mentre altri in cui l’attività solare divenne piuttosto vivace. Un minimo importante, precedente al minimo di Mauder, si manifestò probabilmente nel 1400 e viene chiamato minimo di Sporer. Quindi al minimo di Sporer seguì il minimo di Mauder, ma probabilmente il minimo di Sporer fu meno profondo del minimo di Mauder. Nel minimo di Sporer fu probabilmente mantenuta per lunga data il ciclo di Schwabe (seppur molto debole) e l’assenza completa del ciclo undecennale la si stima essere di 25 anni. Nel minimo di Mauder l’assenza del ciclo di Schwabe lo si stima di circa 70 anni. Nel XX secolo si realizzò il cosiddetto Massimo Solare Moderno, ovvero un periodo di intensa attività solare. Il Massimo solare moderno pare mostrare segnali di decadimento a partire dal ciclo 23 (il 24 è quello appena terminato e il 25 quello che sta iniziando).

Diapositiva n. 64

Il Sole emette su tutte le frequenze dello spettro elettromagnetico (Diapositiva n. 64) e l’energia totale emessa nello spazio per unità di superficie è chiamata TSI (Total Solar Irradiance). La diapositiva n. 64 mostra come la parte detta visibile dello spettro elettromagnetico sia veramente piccola, ma è proprio a quelle frequenze che si ha il picco di emissività del Sole.

Diapositiva n. 65

Se in diapositiva n. 65 osserviamo il TSI delle varie fasi dell’attività solare, emerge in effetti una variazione d’energia emessa dal Sole, ma si tratta davvero di poca cosa. Quindi il dibattito se questo fattore possa aver inciso così significativamente sulla macchina climatica fu e rimane acceso.
Vi sono altri effetti relativi all’attività solare che potrebbero essere più significativi. Il primo è la possibilità di maggior afflusso di raggi cosmici in atmosfera nei momenti di minima attività solare per il rilassamento della magnetosfera terrestre (e vice versa nei momenti di massimo), ma cosa ancor più rilevante il calo dell’emissione ultravioletta nelle componente dura durante i minimi solari. In un minimo normale il flusso di raggi ultravioletti duri cala del 10%, ma nei minimi profondi può scendere molto di più. Durante il Minimo di Mauder si stima che il flusso ultravioletto duro si sia ridotto del 25%.
Quindi dove agiscono questi ultimi due fattori.?
L’esperimento Cloud ha mostrato (sepur con margini d’incertezza) come il maggior afflusso di raggi cosmici possa dar vita ad una maggior nuvolosità sulle aree marine tropicali (stratocumuli marini) e quindi ad una maggior riflettività della luce solare. Gli ultravioletti invece interagiscono con l’Ozono in stratosfera.
Ma la Stratosfera agisce in qualche modo sulla Troposfera? La Stratosfera acquisisce un moto antizonale (anticiclonico) nel semestre estivo e un moto zonale (ciclonico) nel semestre freddo.

Diapositiva n. 66

Nel 2000 fu formalizzato Da Thomson e Wallace un grandioso indice per definire lo stato di zonalità delle sezioni atmosferiche dal nome NAM – Northern Annular Mode (meglio conosciuta e già citata come AO – Arctic Oscillation ai 1000 hPa). Nel 2003 Badwin e Dunkerton, basandosi sul NAM, dimostrarono che varcando due soglie di quell’indice (+1.5 e -3) nella Stratosfera invernale, questa tipicamente acquisisce la facoltà di condizionare lo stato della Troposfera.
Tutto ciò non dà ragione compiuta di ciò che causò La PEG e l’Optimum climatico medievale, ma sono indizi molto interessanti che portano in seno la possibilità concreta di condizionare con frequenza i pattern (gli schemi) atmosferici in Troposfera.
Un’ultima nota importante mette in luce quanto vi sia ancora da comprendere nella macchina climatica.

Diapositiva n. 67

La ricerca di Baldwin mostra un fatto che tipicamente accade dato il superamento delle soglie del NAM, ma non si tratta di qualcosa di sistematico.
E’ il caso dell’anno 2018, quando si ebbe il disaccoppiamento tra stratosfera e troposfera.
L’evento dicembrino che vide il NAM crollare in stratosfera, sollevò una ridda di previsioni orientate ad un inverno stile 1985. Ciò avvenne proprio in virtù della dinamica pressoché identica al 1985 in stratosfera e dalla consapevolezza che tipicamente in quei casi la Stratosfera forza lo stato della Troposfera.
Ma così non fu e gli inutili allarmismi si persero nel classico non ci prendono mai!.
Dopo questo breve articolo interlocutorio, compiamo un ultimo sforzo per giungere alla fine del lungo racconto sul clima. L’ultimo capitolo sarà dedicato alle variazioni del clima nel XX secolo sino ai giorni nostri.