Effetti regionali e stagionali delle tempeste geomagnetiche sul meteo terrestre.

Per decenni, gli scienziati hanno cercato un chiaro collegamento tra le tempeste solari esplosive e le condizioni meteorologiche sulla Terra.

Uno studio rivoluzionario dell’Università del New Hampshire rivela che nelle ore e nei giorni successivi a una tempesta solare, alcune zone del Nord America possono registrare bruschi cambiamenti meteorologici, come ad esempio una diminuzione delle precipitazioni, e più potente è la tempesta, più drastico è il cambiamento.

“Sappiamo da tempo che il sole influenza la nostra atmosfera nel corso del suo ciclo di circa 11 anni: l’influenza è sottile, ma presente”, ha affermato Joachim Raeder, professore emerito di fisica e autore dello studio. “Ciò che è entusiasmante è che ora stiamo osservando un impatto molto più forte e a breve termine, che si verifica nell’arco di un solo giorno durante una tempesta solare.”

Lo studio , pubblicato su Geophysical Research Letters, offre la prima analisi dettagliata di come il clima terrestre reagisce immediatamente dopo che un’eruzione solare proietta radiazioni elettromagnetiche e particelle ad alta energia verso la Terra.

Nella sua ricerca, Raeder ha combinato 67 anni di dati meteorologici spaziali con nuovi dati atmosferici, analizzandoli poi con modelli informatici avanzati e tecniche di mappatura delle anomalie per identificare i punti dati che si discostano dalla norma. Il risultato: nuovi modelli mai visti prima.

L’analisi ha rivelato schemi sorprendenti che mostrano come regioni come le Montagne Rocciose negli Stati Uniti occidentali e la Baia di Hudson in Canada abbiano registrato cali significativi di precipitazioni piovose e nevose in seguito alle tempeste solari. Ha inoltre evidenziato che le grandi tempeste solari che si verificano in estate o in inverno hanno maggiori probabilità di sopprimere le precipitazioni rispetto a quelle che si verificano in primavera o in autunno.

Oltre alle precipitazioni, Raeder ha esaminato altri fattori meteorologici, tra cui la velocità del vento, la temperatura, la radiazione solare e la pressione atmosferica. Sebbene significativi, questi effetti erano più dispersi e localizzati, rendendo più difficile trarre conclusioni di carattere generale.

L’atmosfera terrestre è un sistema complesso e dinamico, e individuare una relazione diretta di causa-effetto con le condizioni meteorologiche spaziali è una sfida.

La ricerca offre indizi preziosi per capire perché le tempeste solari potrebbero sopprimere le precipitazioni.

Una possibile spiegazione, citata nell’articolo, è che la radiazione elettromagnetica proveniente dalle eruzioni solari penetri nella bassa atmosfera terrestre attraverso il vortice polare, ovvero la vasta area di bassa pressione e basse temperature ai poli, potrebbe essere una via più plausibile per spiegare i cambiamenti climatici rispetto ad altre ipotesi, come quella secondo cui il sole modula i raggi cosmici influenzando di conseguenza la formazione delle nuvole.

Sebbene questa scoperta non cambierà per ora le previsioni meteorologiche quotidiane, offre nuove informazioni sui meccanismi fisici alla base dei cambiamenti climatici in risposta all’attività solare. Integrando le tempeste solari nei modelli climatici, i ricercatori potranno affinare le proiezioni a lungo termine e approfondire la comprensione di come le condizioni meteorologiche spaziali possano influenzare ciò che viviamo sulla Terra.

Abstract

È da tempo un mistero il motivo per cui piccole variazioni dell’Irradiazione Solare Totale abbiano effetti significativi sul clima terrestre. Gli studi di correlazione del ciclo solare sono numerosi, ma non riescono a indicare in modo conclusivo un meccanismo fisico plausibile. In questo lavoro, dimostro che le tempeste geomagnetiche hanno un profondo impatto sul clima terrestre. Utilizzando 67 anni di dati orari sull’indice di perturbazione temporale (Dst) e dati atmosferici ERA5 relativi al Nord America, ho riscontrato che l’impatto delle tempeste geomagnetiche è fino a due ordini di grandezza superiore all’impatto a lungo termine sulla temperatura media globale della superficie attribuibile all’attività solare. Gli effetti della precipitazione di particelle, come quelle derivanti dai raggi cosmici, dalle particelle energetiche solari o dagli elettroni magnetosferici, sono i meno coerenti con i miei risultati. In particolare, l’ipotesi dei raggi cosmici e della nuvolosità viene falsificata dai miei risultati. Un meccanismo dall’alto verso il basso, che opera direttamente attraverso la ionosfera o attraverso la chimica stratosferica e il vortice polare, sembra essere più probabile.

Riassunto in linguaggio semplice

Le variazioni dell’attività solare, in particolare il ben noto ciclo solare di 11 anni, sono da tempo riconosciute come fattori influenti che condizionano il clima e i modelli meteorologici sulla Terra. La relazione tra i cicli solari e le condizioni atmosferiche è oggetto di indagine scientifica da oltre un secolo. La ricerca ha dimostrato che diverse grandezze climatiche, come la temperatura superficiale e le precipitazioni, presentano correlazioni con le fasi del ciclo solare. Nonostante queste correlazioni osservate, rimane una sfida: quasi tutte le variabili atmosferiche misurabili mostrano un certo grado di correlazione, il che rende difficile identificare gli esatti meccanismi fisici in gioco. In questo studio, vengono presentate prove che dimostrano come le tempeste solari e geomagnetiche, che in genere durano solo un giorno circa, esercitino un impatto significativo e immediato sulle condizioni meteorologiche. La gravità di questi effetti è strettamente legata all’intensità delle tempeste stesse e può variare a seconda di fattori regionali. Questi risultati offrono nuove prospettive sui meccanismi fisici sottostanti che possono guidare i cambiamenti meteorologici in risposta all’attività solare. Inoltre, rappresentano una sfida per i modelli meteorologici e climatici esistenti, che attualmente non sono in grado di riprodurre accuratamente gli effetti delle tempeste solari e geomagnetiche sulle condizioni atmosferiche.

by