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Variaciones de la radiación solar

Variaciones de la radiación solar

Las variaciones en la radiación solar (variaciones solares) es un término que caracteriza los cambios en el tiempo de la radiación actual del Sol, su distribución espectral y los fenómenos que acompañan a estos cambios. Se distingue entre los componentes periódicos de estos cambios, el principal de los cuales es el ciclo solar de once años, y los cambios aperiódicos. Dicho de otra forma, la energía solar que sale del Sol y llega a la superficie de la Tierra varia periódicamente.

Hay componentes periódicos como el ciclo de once años de manchas solares y aperiódicos. En los últimos años del siglo XX, la actividad solar fue monitoreada gracias a satélites artificiales en órbita. Gracias a otros indicadores naturales, la historia se ha deducido en siglos anteriores. Los climatólogos están interesados ​​en comprender cuánto, si las hay, las variaciones solares afectan el clima en la tierra.

Causas de las variaciones de la radiación solar

Estos cambios en la radiación solar se deben a la cantidad de energía emitida por el Sol y son detectables gracias a los cambios en el brillo, las variaciones en el viento solar y el campo magnético. Entre las causas que producen este fenómeno, la más probable ha sido formulada por Horace Welcome Babcock, quien dice que existe un vínculo entre los fenómenos electrodinámicos del Sol y los fenómenos electromagnéticos.

Esto podría explicarse por la diferente rotación de nuestra estrella en varias latitudes: por ejemplo, la zona ecuatorial gira cada tres años más que el área a 50 ° de latitud; Esto podría producir una distorsión de las líneas del campo magnético que salen de la superficie y luego vuelven a entrar formando una especie de bucle.

Observaciones de las primeras variaciones cíclicas de la radiación solar

Heinrich Schwabe fue un farmacéutico alemán que tenía la astronomía como un hobby. Durante 17 años, Schwabe observaba periódicamente el disco solar todos los días y descubrió que se produjo un ligero aumento en su número durante un período de 4,6 años debido a una mínima presencia de manchas. Durante este tiempo, la radiación solar llegaba a un valor máximo y, posteriormente, continuaba con una disminución durante 6,4 años hasta alcanzar un nuevo mínimo. En total entre los dos mínimos transcurrieron 11 años.

Desde que comenzaron las observaciones en 1755, era común numerar progresivamente los ciclos a partir de esta fecha. Ahora estamos en el ciclo 24 que comenzó en junio de 2009 y finalizará en 2020. Existe una estrecha relación entre el campo magnético y el ciclo de actividad.

Polaridad de los ciclos solares

George Ellery Hale y Seth Barnes Nicholson eran dos destacados astrónomos estadounidenses. Ambos astrónomos indicaron que la mayor parte del ciclo de manchas solares en el mismo activo en el hemisferio norte del Sol tienen la misma polaridad se invierte si tenemos en cuenta el hemisferio sur.

Esta disposición seguirá siendo compatible durante la duración del ciclo, pero las polaridades se revertirán cuando el siguiente ciclo se haga cargo; por lo tanto, sería más correcto hablar de ciclos de 22 años para que se repitan condiciones similares.

Descubrimiento de los largos ciclos solares

Gustav Sporer y, presumiblemente el Padre Scheiner, notaron que las manchas se formaron dentro de los 10 ° y 35 ° de latitud; comenzaron a formarse alrededor de 35 ° y luego, a medida que avanzaba el ciclo, migraron hacia latitudes más bajas hasta que al final del mismo ciclo aparecieron a la altura del ecuador. Estos ciclos de 11 años a su vez varían durante un período de 80 años formando una especie de Superciclo. También se han encontrado otros períodos más largos: 200 - 400 - 600 años.

Las revistas "Geophisical Research Letters" y "Science" publicaron un informe en el que decían que las capas troposféricas de la atmósfera de la Tierra varían debido a una disminución repentina de la radiación solar ultravioleta y que el ciclo solar de once años varía mucho más de lo que lo hacía anteriormente.

Diferencias entre los ciclos de radiación solar

Stanley Solomon, miembro del equipo del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) en Boulder, Colorado, afirma que los mínimos de los ciclos solares no son todos iguales, modificando las órbitas de los satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra desde la capa parte superior de la atmósfera, eltermosfera, su densidad disminuye.

En períodos de baja intensidad del flujo solar (SF, es decir, "flujo solar"), la termosfera se enfría y su variación de densidad parece ser incluso un 30% más alta que el valor promedio esperado. De 1996 a 2008 hubo una disminución en la densidad de la termosfera igual al 31%, donde solo el 3% parece ser causado por el dióxido de carbono (un potente gas de efecto invernadero). De esto surgiría que tanto las bajas temperaturas como las densidades de la termosfera son causadas por bajos niveles de radiación ultravioleta.

Calentamiento global

Hasta aproximadamente 2009, el grupo de expertos más influyente creía que las variaciones en la radiación solar no desempeñaban un papel decisivo en el cambio climático moderno. En este sentido se cree que el valor medido de la actividad solar actual es mucho menos significativo en comparación con el efecto sobre el clima gases de efecto invernadero en la atmósfera.

En general, las teorías que describen el cambio climático moderno debido a variaciones en la radiación solar pueden atribuirse a uno de los siguientes tres grupos:

  • El primer grupo parte de la suposición de que los cambios en la luminosidad visible afectan directamente el clima. Por lo general, esta afirmación se considera improbable debido a la pequeña amplitud del cambio de brillo;
  • El siguiente grupo sugiere que el efecto más significativo sobre el clima es ejercido por los cambios en la parte UV del espectro. Dado que la amplitud de las variaciones en esta parte del espectro es mucho mayor que los cambios espectrales generales promedio, estos cambios pueden causar un mayor impacto en el clima;
  • El tercer grupo se refiere al estudio de los efectos secundarios asociados con una disminución de la actividad solar, en el que hay un aumento de la radiación cósmica galáctica, que mejora la formación de nubes y afecta el clima.

En 1991, se encontró una correlación entre el número de puntos y el cambio de temperatura en el hemisferio norte sobre la base de una comparación de datos astronómicos y meteorológicos durante el intervalo de tiempo desde 1861 hasta 1989, luego estos estudios se confirmaron y ampliaron durante varios siglos.

Sin embargo, después de eliminar errores en estos datos, la confirmación sensacional de la conexión entre la actividad solar y el calentamiento global moderno fue refutada. A pesar de esto, este gráfico a menudo se representa como una relación entre el nivel de actividad solar y el clima, lo cual es incorrecto.

En 2000, se publicó un artículo que indica que un aumento en la actividad solar es responsable de la mitad del aumento de temperatura desde 1900, pero no puede explicar el aumento en 0.4 ° C desde 1980. El aumento adicional se explica por un aumento en la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera. En el mismo año, se publicó un trabajo en el que se utilizó el modelo climático más moderno del siglo XX, teniendo en cuenta los cambios en la actividad solar, la influencia de las erupciones volcánicas y los factores antropogénicos, es decir, teniendo en cuenta el aumento en la concentración de gases de efecto invernadero y aerosoles de sulfato.

También tomamos en cuenta el cambio desigual en la luminosidad del Sol en diferentes partes del espectro y no consideramos la amplificación de la influencia de la radiación cósmica con actividad solar débil. El resultado de este trabajo fue la conclusión de que un cambio en la actividad solar desempeñó un papel dominante a principios del siglo XX. El trabajo determinó que el efecto invernadero es responsable del calentamiento a finales de siglo y desempeñará un papel cada vez mayor en el clima del planeta. Además, se destaca la incertidumbre en el "impacto históricamente determinado sobre el clima" o la imagen incompleta de la influencia de la alta capacidad calorífica de los océanos en el estado actual del clima.

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Última revisión: 25 de octubre de 2019