David Hathaway: Ultima Actualización del Ciclo Solar

No todo es actividad solar - sismos. Ya he hablado algunas veces de otros efectos producidos por la actividad solar

en nuestro planeta. El siguiente artículo proporciona otro importante factor en juego con la actividad solar: La

variación climática. Espero sea de vuestro agrado.

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DAVID HATHAWAY: ULTIMA ACTUALIZACIÓN DEL CICLO SOLAR

Desarrollado por Astro - Club de Astronomía

Junio 2010

Los Ciclos Solares son más Inestables de lo que se Pensaba

Desde mediados del siglo XVII y hasta nuestros días, el estudio de la actividad solar, ha alcanzado niveles de

profundidad impresionantes, hasta el punto que ha permitido generar, con extraordinaria precisión y

confiabilidad, diversos sistemas de pronóstico que han resultado extraordinariamente certeros. Junto a ésto, se

logró derribar el paradigma de que los ciclos solares son periódicos e invariables. Los estudios de Wolf (1852) ya

indicaban fluctuaciones del ciclo solar, que fueron posteriormente corroboradas por Waldmeier (1935) y Wilson

(1988). El sol no es una estrella invariable, y aunque los factores de su inestabilidad aún no están bien definidos, su

comportamiento ha de afectar estrechamente el vecindario del sistema solar, incluyendo el planeta Tierra.

Mecanismos de Análisis de la Actividad Solar en base al SSN

Un puñado de modelos han de ser utilizados para analizar el comportamiento solar, todos éllos en base al SSN

(solar spot number), o número de manchas solares. El modelo de Nordemman (1992), que permite predecir un

comportamiento a corto plazo (5-7 meses), el modelo de Ellie & Schwentek (1992) que utiliza promedios de

manchas solares trimestrales para obtener una media anual, y el más actualizado, el modelo de Hathaway y Wilson

(1993), que propone la observación del número mensual de manchas solares (MSSN).

En su trabajo "The Shape of the Solar Cycle"

http://solarscience.msfc.nasa.gov/papers/hathadh/HathawayWilsonReichmann1994.pdf, Hathaway y Wilson han

de estimar el comportamiento del ciclo en un rango no mayor a un mes, basado en el número internacional relativo

de manchas solares. El análisis gráfico logró finalmente demostrar una importante asimetría de los ciclos solares.

Así, mientras que los ciclos #18, #19, #20, #21, y #22 fueron bastante largos intensos, los ciclos #12-16 fueron

débiles y cortos. El trabajo de Hathaway también logró demostrar que la amplitud de los ciclos en el tiempo, que se

pensaba era constante de 11 años, podía tener fluctuaciones que iban entre los 9 y 14 años.

El Número de Manchas y la Radiación Solar TSI (Total Solar Irradiance)

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11/10/2010http://clubdeastronomia.wordpress.com/wp-admin/post.php?post=306&action=edit

El Número de Manchas y la Radiación Solar TSI (Total Solar Irradiance)

Un disco solar poblado de manchas podría suponer una disminución de la radiación solar total. Esta aseveración es

falsa, puesto que la radiación solar aumenta considerablemente durante periodos con gran cantidad de manchas

solares. Si bien una mancha solar significa un oscurecimiento de pequeñas porciones del disco, las observaciones

indican que los bordes de estas anomalías emiten un 30% más de brillosidad de lo normal, aumentando la

radiación promedio. Entonces, es posible decir que un disco limpio (sin presencia de manchas) emite una

menor cantidad de radiación hacia la Tierra y el espacio. Esto es un dato no menor, puesto que en periodos

con bajo número de manchas, el calor (una de las formas de radiación proveniente desde el sol) podría,

eventualmente descender, descencadenando cambios globales en la mecánica del funcionamiento de nuestro

planeta. Esto ha quedado demostrado en las observaciones de los ciclos solares #5, #6, y #7, correspondientes al

Mínimo de Dalton (1800) (ver figura superior). Durante el primer cuarto del siglo XVII, gran parte de Europa

estuvo sumida bajo inviernos crudos y largos. Dalton atribuyó este anómalo comportamiento climatológico al

descenso del número de manchas solares durante ese periodo.

Hathaway y la Predicción del los Ciclos Solares Venideros

Número Internacional Relativo de Manchas Solares. Nótese las fluctuaciones en amplitud para los

distintos ciclos registrados.

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De acuerdo a los últimos análisis realizados por David Hathaway, el panorama para el ciclo que estamos

comenzando (#24) se ve desalentador:

Como puede apreciarse, el número de manchas solares previsto será bastante menor que el observado en el pasado

ciclo #23. Esto implica una cantidad mayor de días con disco limpio, lo que conllevaría, en estricto rigor, a una

disminución del TSI. El siguiente gráfico muestra la tasa de radiación solar desde 1980 hasta abril de 2010:

Ultima Actualización del Modelo Predictivo de Actividad Solar de Hathaway

Radiación Solar (TSI) Periodo 1980-2010

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En el esquema, es posible notar una tendencia a la baja. Esto corrobora el modelo de Hathaway, sobre el indicio de

un ciclo #24 debilitado. De manera indirecta, nos permite inferir una disminución de la interacción energética

proveniente del sol, afectando algunas variables terrestres, como la temperatura superficial del mar (SST), el

albedo, y factores climatológicos (nubosidad, pluviosidad, etc).

Estudios revelaron que la radiación solar descendió algo más de un 0.1% durante el Mínimo de Dalton. Casi 120

años antes, durante el Mínimo de Maunder (1680) otro de los famosos mínimos solares modernos, disminuyó en

un 0.6% la radiación solar sobre la Tierra. Esto fue lo suficiente como para producir importantes cambios térmicos

en el hemisferio norte del planeta, como muestran los estudios paleoclimáticos recientes realizados por NASA:

Conclusiones y Discusión Final

Los últimos análisis realizados por David Hathaway indican una importante tendencia al debilitamiento de la

intensidad de los ciclos solares futuros. Sus estudios, basados en el número relativo de manchas solares,

proporcionan, de manera indirecta, un indicador de la radiación solar, puesto que la presencia de manchas en el

disco solar puede variar el valor del TSI. En los días con "disco limpio", la radiación disminuye, y ocurre lo

contrario en días con gran cantidad de manchas. Esta relación parece haber sido comprobada en los últimos dos

mínimos solares (Maunder y Dalton), en donde la disminución de la radiación solar significó la baja de la

temperatura global del planeta, sumiendo a la Tierra, especialmente el hemisferio norte, en crudos y largos

inviernos.

Se Viene Entonces una Época de Frío?

En base a lo expuesto en el presente documento, la posibilidad de una inminente "época de frío" parece ser

considerablemente cierta, Al ser información proveniente de data real, el error matemático se reduce en

sobremanera, por lo que la confiabilidad de la magnitud de los pronósticos es importante. Desafortunadamente, el

método de evaluación mensual de Hathaway es muy sensible a las variaciones, dado que el espacio muestral es

pequeño (un mes en un periodo de 11 años significa un porcentaje de representatividad del 0.75%). Las tendencias

tampoco logran ser lo suficientemente convincentes, pero si podrían ser de utilidad para determinar una

extrapolación en un periodo futuro, pequeño, pero significativo. Es por eso que el monitoreo solar DEBE ser diario,

porque las posibilidades de que una variable cambie repentinamente es bastante amplia, dada la impredicibilidad

del comportamiento de nuestro astro rey.

Referencias

The Maunder Minimum:

Temperaturas del Hemisferio Norte durante el Minimo de Maunder (1680)

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The Maunder Minimum:

http://bill.srnr.arizona.edu/classes/182h/Climate/Solar/Maunder%20Minimum.pdf

Little Ice Age - Michael E. Mann:

http://www.meteo.psu.edu/~mann/shared/articles/littleiceage.pdf

The Effect of the Solar Radiation Variation on the Climate of the Earth - M. I. Budyko

http://aos.princeton.edu/WWWPUBLIC/gkv/history/Budyko69.pdf

The Sun's Total Irradiance: Cycles, Trends and Related Climate Changes Uncertanties since 1976 - Claus

Fröhlich:

http://ieg.or.kr/abstractII/G0102523037.PDF

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