Dal Denmark Technical University

Un nuovo studio del DTU suggerisce che la variazione dell’attività solare incide sull’abbondanza della copertura nuvolosa nella nostra atmosfera. Grosse eruzioni sulla superficie solare possono temporaneamente fare da scudo alla Terra contro i cosiddetti raggi cosmici che, come dimostrato recentemente, influiscono sulla formazione delle nuvole.

La ricerca, basata su uno studio di 25 anni di osservazioni satellitari e condotta da un team di scienziati del National Space Institute della Denmark Technical University e del Racah Institute of Physisc dell’Università Ebraica di Gerusalemme, ha messo in relazione le grosse eruzioni solari con i cambiamenti della copertura nuvolosa.

E’ noto che le eruzioni solari proteggono la Terra dai raggi cosmici, ma questo nuovo studio, pubblicato sul Journal of Geophysical Research: Space Physics, mostra che la copertura nuvolosa globale si riduce simultaneamente all’ arrivo dell’eruzione, supportando l’idea che i raggi cosmici sono importanti per la formazione delle nuvole. L’eruzione causa una riduzione della frazione nuvolosa pari al 2% che corrisponde all’incirca ad un miliardo di tonnellate di acqua liquida che sparisce dall’atmosfera.

Siccome le nuvole influiscono sulle temperature globali a lungo termine, il presente articolo rappresenta un importante passo nella comprensione del rapporto tra nuvole e variabilità climatica.

“La Terra è sotto il costante bombardamento di particelle dallo spazio chiamate raggi cosmici galattici. Violente eruzioni sulla superficie del Sole possono spazzare via questi raggi cosmici dai dintorni della Terra per circa una settimana. Il nostro studio mostra che quando i raggi cosmici sono ridotti da questo meccanismo, c’è una corrispondente riduzione della copertura nuvolosa terrestre. Siccome le nuvole sono un fattore di controllo della temperatura molto importante,  i nostri risultati possono avere ripercussioni a livello di cambiamenti climatici” ha detto Jacob Svensmark, l’autore principale dell’articolo.

I raggi cosmici galattici sono particelle molto energetiche originate dalle esplosioni di supernova. Queste particelle, entrando nell’atmosfera, generano molecole cariche elettricamente (ioni).

E’ stato dimostrato in laboratorio che gli ioni aiutano la formazione di aerosol, che a loro volta fanno da seme per la formazione di piccole gocce che, nel complesso, alla fine formano la nuvola.

Se questo accade anche nell’atmosfera o solo in laboratorio, è una questione che viene dibattuta da anni.

Quando le grandi eruzioni solari spazzano via i raggi cosmici prima che riescano a raggiungere la Terra, la riduzione provocata negli ioni in atmosfera è del 20-30% nel corso di una settimana. Quindi se gli ioni hanno un ruolo nella formazione delle nuvole, deve essere possibile osservare un decremento nella copertura nuvolosa durante la stessa settimana. Ed è esattamente quello che ha fatto questo studio.

Il cosiddetto “Forbush Decrease” (la decrescita dei raggi cosmici in seguito ad una espulsione di massa coronarica) è stato collegato in passato alla diminuzione settimanale della copertura nuvolosa, ma l’effetto è stato sempre molto controverso in letteratura scientifica.

Il nuovo studio conclude che “C’è un reale impatto del Forbush Decrease sulla microfisica delle nuvole” e che i risultati supportano la teoria che “gli ioni giocano un ruolo significativo nel ciclo vitale delle nuvole.”

Arrivare alla conclusione è stata, comunque, una durissima impresa. I Forbush Decrease sufficientemente forti sono molto rari ed il loro effetto sulla formazione delle nuvole è stimato intorno ai limiti di rilevazione degli strumenti a bordo dei satelliti e delle stazioni a terra. Perciò era della massima importanza selezionare i più forti Forbush Decrease, in quanto gli unici in grado di generare un segnale sulle nuvole rilevabile. Per determinare la forza dell’effetto, bisogna poi combinare i dati di 130 stazioni e dei modelli atmosferici.

Il nuovo metodo si è basato su una lista di 26 eventi nel periodo 1987-2007 e classificati a seconda della ionizzazione. Questa classifica + importantissima per la rilevazione del segnale, oltre che getta luce sul perché studi passati sono arrivati a conclusioni diametralmente opposte, visto che alcuni di essi hanno fatto affidamento su eventi classificati molto in basso.

L’effetto del Forbush Decrease sulle nuvole è troppo breve per poter avere un impatto a lungo termine sui cambiamenti delle temperature globali.

Ma, visto che le nuvole sono influenzate dai cambiamenti a breve termine nella radiazione galattica di fondo, saranno altrettanto influenzate dai cambiamenti, molto più lenti, dell’attività solare che viaggiano su una scala da decenni a secoli, per cui giocheranno un ruolo importante nel bilancio radiativo terrestre che determina la temperatura globale.