Un nuovo studio pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” esamina i cambiamenti nell’energia solare nell’era satellitare, quindi dal 1978 ad oggi, e il contributo del Sole ai cambiamenti climatici. È noto da secoli che l’attività solare subisce cambiamenti nel tempo. Per esempio, quando Galileo Galilei puntò il suo cannocchiale sul Sole, scoprì che è spesso macchiato da aree scure note come macchie solari che vanno e vengono con un ritmo di circa 11 anni. Tuttavia, è solo dal 1978 che è stato possibile monitorare continuamente l’irraggiamento solare verso la Terra senza l’interferenza dell’atmosfera grazie alle prime missioni satellitari.
Questi strumenti misurano l’energia che raggiunge la Terra dal Sole in termini di Irradianza Solare Totale (TSI). Le misurazioni satellitari mostrano che il valore medio della TSI che ha raggiunto la Terra negli ultimi decenni è stato di circa 1361 W/m2. Inoltre, esse mostrano che la TSI aumenta e diminuisce leggermente nel corso di un ciclo di macchie solari, che dura circa 8-13 anni. Tuttavia, la maggior parte delle missioni satellitari dura solo uno o due cicli solari (cioè, 10-15 anni). Pertanto, per studiare i cambiamenti della TSI su un periodo di oltre 10-15 anni, gli scienziati devono combinare le misurazioni della TSI ottenute da più missioni satellitari.
TSI satellite composite
Da oltre 20 anni, gruppi rivali di scienziati sono impegnati in una controversia scientifica sul modo migliore di comporre le singole misurazioni della TSI in un record continuo chiamato “TSI satellite composite” per l’intera era satellitare, ovvero dal 1978 a oggi.
In particolare, la squadra dell’Active Cavity Radiometer Irradiance Monitoring (ACRIM), responsabile del progetto satellitare ACRIM della NASA, che include il Prof. Nicola Scafetta dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, coautore del presente studio, ha adottato un approccio che predilige i dati sperimentali ufficiali pubblicati dai gruppi scientifici delle missioni satellitari, per costruire l’“ACRIM TSI composite”. Al contrario, il gruppo del Physical Meteorological Observatory di Davos (PMOD) in Svizzera ha ritenuto di applicare varie modifiche presentate come “aggiustamenti” degli stessi dati per ciascuna missione satellitare prima di costruire il proprio “PMOD TSI composite”.
La “TSI satellite composite” prodotta dall’ACRIM suggerisce che, oltre alle variazioni della TSI nel corso di un ciclo di macchie solari, esistono anche variazioni importanti a lungo termine della TSI tra i cicli di macchie solari. Il composito suggerisce che queste variazioni a lungo termine della TSI possano contribuire ai cambiamenti climatici e abbiano contribuito anche al riscaldamento globale a partire dal 1980. Al contrario, la “TSI satellite composite” del PMOD suggerisce che la TSI non varia molto da un ciclo all’altro. Ciò escluderebbe che le variazioni della TSI possano essere un fattore importante del cambiamento climatico.
Nonostante la controversia scientifica tra l’ACRIM e il PMOD non sia stata mai risolta, negli ultimi rapporti dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) delle Nazioni Unite si è inspiegabilmente privilegiato il composito costruito con i dati satellitari modificati come proposto dal PMOD rispetto a quello costruito rispettando i dati sperimentali ufficiali proposto dall’ACRIM.
Il nuovo studio
È stato appena pubblicato sulla prestigiosa rivista “The Astrophysical Journal” un importante studio che rivisita questa controversia scientifica di lunga data e fornisce nuovi importanti risultati che potrebbero modificare la nostra comprensione dei cambiamenti a lungo termine della TSI su scale temporali superiori a 10-15 anni e del contributo del Sole ai cambiamenti climatici dal 1980 a oggi.
Gli scienziati del team hanno rianalizzato tutti i dati satellitari disponibili, dalle prime missioni Nimbus 7 e dell’ACRIM alle missioni attualmente attive sulla navicella Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) e sul Total and Spectral Solar Irradiance Sensor 1 (TSIS-1) sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Hanno aggiornato molte delle vecchie composizioni TSI satellitari e ne hanno sviluppate diverse nuove. In totale, sono state ottenute 21 diverse combinazioni che coprono l’intera era satellitare dal 1978 a oggi, comprese le 4 composite esistenti attualmente utilizzate dalla comunità scientifica.
Queste 21 TSI satellite composite sono state ordinate in 6 gruppi principali, etichettati da “A” a “F”, come mostrato nel grafico sottostante.
Il gruppo (“A”) corrisponde molto bene alla TSI satellite composite del PMOD e ai vari set di dati sull’attività solare utilizzati nell’ultimo rapporto dell’IPCC ed è ottenuto utilizzando i dati solari modificati da PMOD. Questo gruppo di dati suggerisce che il contributo del Sole al riscaldamento globale nell’era satellitare, ossia dal 1978 a oggi, è stato quasi nullo.
Due gruppi (“B” e “C”) sono d’accordo con la TSI satellite composite originale dell’ACRIM, secondo cui l’attività solare avrebbe potuto contribuire al riscaldamento globale negli anni ’80 e ’90, ma che dal 2000 in poi l’attività solare sarebbe diminuita.
Altri due gruppi (“D” ed “E”) suggeriscono nuovi andamenti della variabilità della TSI durante l’era satellitare. Concordano con l’ACRIM sul fatto che l’attività solare potrebbe aver contribuito al riscaldamento globale negli anni ’80 e ’90 e che l’attività solare potrebbe essere diminuita dal 2000 in poi. Tuttavia, a differenza dell’ACRIM, queste sequenze suggeriscono che l’attività solare sarebbe ancora superiore a quella degli anni ’80 e potrebbe quindi ancora avere contribuito al riscaldamento globale osservato dopo gli anni 2000.
Infine, il sesto gruppo (“F”) – l’unico che non include i dati satellitari associati alla squadra PMOD originale – suggerisce che l’attività solare potrebbe essere aumentata durante tutti e quattro i minimi solari dell’era satellitare. Conferma, inoltre, che l’attuale massimo solare in corso è già superiore all’ultimo ciclo. Se questo gruppo fosse corretto, la nostra attuale comprensione di come l’attività solare sia cambiata negli ultimi 45 anni cambierebbe completamente.
Pertanto, è possibile generare una varietà di ricostruzioni dell’irraggiamento solare totale a partire dai dati satellitari disponibili, come forniti dalle squadre scientifiche delle missioni satellitari. Inoltre, il Gruppo A – che è quello più vicino al modello utilizzato dall’IPCC e da molti gruppi di modellazione climatica attuali – è probabilmente il più inaffidabile dei sei, in quanto deriva dai pesanti aggiustamenti e troncamenti soggettivi applicati ai dati sperimentali originali delle missioni satellitari.
Tuttavia, il lavoro sottolinea anche che non è ancora possibile stabilire in modo definitivo quale dei sei gruppi sia il più accurato. Per questo motivo, il team ha messo a disposizione della comunità scientifica tutte queste nuove ricostruzioni, aggiornate e disponibili, in modo che altri ricercatori possano lavorare per risolvere queste nuove sfide.
Gli autori dello studio si augurano che “questa grande raccolta di record TSI dell’era satellitare, e in particolare, i nostri nuovi/aggiornati TSI satellite composite, saranno utili alla comunità scientifica interessata sia alla variabilità della TSI che agli effetti della variabilità della TSI sulla Terra e il suo ambiente”, concludono gli autori dello studio.
Il lavoro usa in modo massiccio la ricerca condotta dal Prof. Nicola Scafetta, i cui articoli sono costantemente citati per ben 68 volte.
Citazione dello studio:
- Ronan Connolly, Willie Soon, Michael Connolly, Rodolfo Gustavo Cionco, Ana G. Elias, Gregory W. Henry, Nicola Scafetta, and Víctor M. Velasco Herrera (2024). “Multiple new or updated satellite Total Solar Irradiance (TSI) composites (1978-2023)”. The Astrophysical Journal. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad7794
