La mancha solar más grande del ciclo solar, visto el 18 de octubre, 2014. Crédito:NASA
La última década (2010-2019) fue la más calurosa registrada y cinco de los 10 años individuales más cálidos han ocurrido desde 2015, según informes publicados por la Oficina Meteorológica del Reino Unido y la Organización Meteorológica Mundial.
La actual crisis de incendios forestales en Australia también es la peor registrada, surgido debido a una combinación de aumento de la temperatura media (aproximadamente 1,5 ° C por encima de la media a largo plazo) y una reducción de las precipitaciones.
Pero, ¿podemos atribuir esto a algo más natural que los efectos antropogénicos? Actividad solar, por ejemplo, anteriormente se ha relacionado con la temperatura y, en ocasiones, se le atribuye el cambio climático. Pero nuestro nuevo análisis proporciona evidencia de por qué este no es el caso.
El sol es la fuente de energía dominante para el clima de la Tierra, por lo que cuantificar la influencia que ha tenido en las temperaturas globales desde la industrialización es muy importante.
Como todas las estrellas el sol sufre variaciones en la actividad solar, lo que significa que su producción de energía varía con el tiempo. La superficie visible del sol (que nunca debe mirar directamente) se llama fotosfera. Cuando se toman imágenes, aparece como un disco blanco que ocasionalmente se borra por la aparición de manchas solares.
Estas manchas solares son regiones de campos magnéticos intensos que restringen el movimiento del gas y hacen que se enfríe. haciendo que estas áreas parezcan oscuras. Sin embargo, estos mismos campos magnéticos intensos conectan las manchas solares visibles en la fotosfera con regiones activas que no podemos ver. Son áreas de gas a miles de kilómetros por encima de la superficie visible que se sobrecalientan a millones de grados. Estas regiones activas emiten luz muy intensamente en radiación ultravioleta y de rayos X.
La forma más antigua y fácil de aproximar la actividad solar en un momento dado es simplemente contar el número de manchas solares visibles en la fotosfera. Cuantas más manchas solares, cuanta más actividad solar, y de ahí la mayor emisión global de ultravioleta y rayos X. Estas emisiones son absorbidas en gran parte por la atmósfera de la Tierra antes de que lleguen al suelo. causando calentamiento (aunque algunos estudios sugieren que la situación es más complicada).
Como nuestro planeta el sol también tiene un campo magnético que se extiende hacia afuera. El campo magnético solar define el tamaño del sistema solar y puede desviar la radiación de partículas cargadas entrantes desde el espacio. llamados rayos cósmicos. Estos rayos cósmicos se han relacionado con la química atmosférica de la Tierra, sembrando la formación de nubes y tormentas eléctricas extremas, lo que significa que afectan la temperatura y el clima.
La cantidad de manchas solares aumenta y disminuye como parte de un ciclo de actividad solar de aproximadamente 11 años. Hay muchas manchas solares, y más emisiones asociadas de rayos UV y rayos X, en el máximo solar y pocas o incluso ninguna mancha solar en el mínimo solar.
El campo magnético solar también varía en intensidad con este ciclo solar. Es más débil en el mínimo solar y más fuerte en el máximo solar. Cuando el campo magnético solar es débil, más rayos cósmicos pueden alcanzar la atmósfera de la Tierra y afectar el clima (así como el entorno de radiación del espacio).
Gráficos que muestran el cambio de temperatura en función del año o del número de manchas solares. Autor proporcionado
Nuestro ciclo actual
Algunas de las primeras observaciones científicas de manchas solares fueron realizadas por Galileo Galilei en la década de 1610. Desde el 1700, tales observaciones se volvieron más regulares. Constituyen uno de los conjuntos de datos históricamente continuos más largos de toda la ciencia. El primer ciclo solar observado (1755-1766) se llama ciclo solar 1, el próximo ciclo solar 2, etcétera. El más reciente es el ciclo solar 24, que comenzó oficialmente en diciembre de 2008 y aún está en curso. Nos acercamos rápidamente al próximo mínimo solar, que se espera en el próximo año más o menos.
El ciclo solar 24 es inusualmente débil, con un número relativamente bajo de manchas solares, en comparación con los ciclos anteriores. El último así de débil fue el ciclo solar 14, que comenzó en enero de 1902.
Si la actividad solar jugó un papel importante en los cambios recientes en las temperaturas globales, entonces esas temperaturas deberían haberse mantenido más o menos iguales o incluso haber disminuido durante la última década. Un artículo de 2012 incluso predijo que habría una disminución de 1,0 ° C en las temperaturas. Claramente, este no ha resultado ser el caso. La década más calurosa registrada ha coincidido con el ciclo solar más débil durante más de un siglo.
Dada esta combinación de factores, Es bastante difícil defender la posición de que la actividad solar es realmente responsable del cambio climático actual sin una sacudida radical de la comprensión de la física solar. En los gráficos a continuación, hemos intentado correlacionar el número de manchas solares con las variaciones en las temperaturas globales de la superficie del mar (tomado de la Agencia Meteorológica de Japón), y temperaturas globales de la superficie (tomadas de datos GISTEMP).
Los paneles superiores muestran la tendencia al calentamiento y el número de manchas solares a lo largo del tiempo. Nuestro análisis no revela una correlación significativa entre la actividad solar, basado en el número de manchas solares, y temperaturas atmosféricas o de la superficie del mar durante el último siglo. La divergencia entre el número de manchas solares y las temperaturas es particularmente evidente en el ciclo solar más reciente.
Los paneles inferiores muestran diagramas de dispersión del número de manchas solares frente a la temperatura, y de nuevo no se ve ninguna relación clara. Puede calcular matemáticamente qué tan buena es la correlación midiendo qué tan cerca están los puntos de datos de una línea recta. En tal cálculo, un valor de 0 sugiere que los datos son ruido aleatorio y un valor de 1 representa una correlación perfecta. Obtuvimos valores entre 0.09 y 0.04, lo que sugiere que la variación se debe en gran medida a factores distintos a la actividad solar.
Al observar las temperaturas globales, el valor promedio sirve como línea de base y cualquier diferencia observada de esto se denomina anomalía de temperatura. En los paneles inferiores se desprende claramente que el aumento del número de manchas solares tiene un efecto poco discernible sobre la anomalía de la temperatura global. Si lo hizo, veríamos puntos agrupados alrededor de una línea inclinada hacia la derecha en cada gráfico.
Estas observaciones del ciclo solar actual hacen que sea muy difícil defender la posición de que la actividad solar es en última instancia responsable de la tendencia actual de calentamiento del mundo. En cambio, encajan con el argumento de que las influencias humanas son responsables de una gran cantidad del reciente aumento de las temperaturas globales.
Si bien el sol es responsable de las condiciones climáticas generales de la Tierra, no ha habido suficiente diferencia a largo plazo en la actividad solar desde la industrialización para explicar completamente nuestra actual tendencia al calentamiento global.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.