Svensmark de Dinamarca1 usando datos colectados en la estación de rayos cósmicos en Huancayo, Perú, y los investigadores S. K. Solanki y N. A. Krivova en Alemania2,3 usando datos colectados por el proyecto Climax Neutron Monitor de la Universidad de Chicago. Los estudios4 de los investigadores D. Hathaway y R. W. Wilson de NASA versan sobre la vinculación de diversos parámetros de actividad solar tanto con la intensidad de rayos cósmicos como entre ellos mismos, en la forma de correlaciones y anticorrelaciones. Cortesía de NGDC-NOAA es el sitio de red en Internet Cosmic ray neutron monitor data5 con información sobre el monitoreo de las intensidades de rayos cósmicos galácticos (1953 a la fecha, el sitio incluye datos sobre los decrecimientos de Forbush, cortesía del Mt. Washington Observatory).
De acuerdo con el investigador H. Svensmark del Danish National Space Center, en el siglo XX se observa una disminución de la intensidad de rayos cósmicos atribuida a una mayor actividad solar en radiación solar llamada Máximo Moderno (caracterizada por una media del número de manchas solares de 76, posterior a 1944). Los máximos en la intensidad de los rayos cósmicos hacia el final del siglo son comparables a los mínimos en intensidad al inicio del siglo en tanto que la intensidad del campo magnético de la corona solar aproximadamente se duplicó1. El viento solar (que proviene de esta capa exterior de la atmósfera solar) y el campo magnético abierto (esto es, el formado por líneas de fuerza abiertas) han sido utilizados para vincular la intensidad de la actividad solar entendida como el número de manchas solares por ejemplo con la abundancia del isótopo cosmogénico berilio 10 en núcleos de hielo polar en la Tierra y con la abundancia del isótopo carbono 14 en los anillos de árboles, por medio del proceso conocido como decrecimiento de Forbush, y por tanto la abundancia de este isótopo ha sido utilizada en la reconstrucción del número de manchas solares que abarcan diversos intervalos de tiempo, la reconstrucción del investigador Solanki del Instituto Max Planck abarca un periodo de 11 mil años basada en datos del isótopo carbono 146. El Máximo Medieval es otro máximo en radiación solar que ocurre durante el Periodo Medieval Cálido (de acuerdo con medias calculadas en intervalos de 100 años de datos de una reconstrucción8 del investigador Usoskin de la Universidad de Oulu, Finlandia, durante este periodo se alcanza un máximo en las medias del número de manchas solares correspondiente al valor 44). Los máximos y mínimos en radiación solar están vinculados con los máximos y mínimos en temperatura, así el mínimo de Maunder (1645-1715) tanto como el mínimo de Spoerer (1420-1570) como el mínimo de Dalton (1790-1820) están vinculados con la Pequeña Edad de Hielo (1350-1850) y el Máximo Medieval y el Mínimo de Oort (1010-1050) están vinculados con el Periodo Medieval Cálido 850-1250, el mínimo de Wolf (1280-1340) ocurre entre el Periodo Medieval Cálido y la Pequeña Edad de Hielo.
La necesidad de diferenciar entre los dos tipos de máximo y de mínimo, en radiación solar y en temperatura, se obvia a partir de la década de 1970, cuando la correlación entre ellos no es suficiente para explicar las temperaturas globales actuales, aceptándose que la causa del calentamiento global son los gases invernadero, ejemplo de este tipo de estudios son los de los investigadores S. K. Solanki y N. A. Krivova del Max Planck Institute en Alemania2,3 (básicamente, a la radiación solar posterior a 1970 no se le puede atribuir más de 50 por ciento del incremento en temperaturas).
Usualmente, nos comenta el investigador Svensmark, a lo largo de un ciclo solar de 11 años se tiene una variación de 2 por ciento en la extensión de la cubierta nubosa baja, correspondiente a una variación de 1.2 vatios por metro cuadrado, que debe ser considerado con otros forzamientos para la estimación de un forzamiento radiactivo global en el presupuesto de energía. Sin embargo al cambiar de un ciclo solar al siguiente no se ha regresado a los niveles previos de la intensidad de los rayos cósmicos, observándose una tendencia a la disminución de la intensidad, y no se ha regresado a los números previos de manchas solares observándose una tendencia hacia el incremento. Para el Máximo Moderno la probabilidad de su extensión a cinco décadas más es a lo más de 8 por ciento y la probabilidad de que continúe hasta el final del presente siglo es menor a 1 por ciento, así el Máximo Moderno es inusualmente alto e inusualmente largo, de acuerdo a los investigadores Solanki et al6.
Se espera que el presente ciclo solar (24) sea un ciclo fuerte y por lo tanto de intensidades bajas de los rayos cósmicos galácticos y se espera que el próximo ciclo solar (25) sea un ciclo débil (máximos solares de los ciclos hacia 2010 y 2023, números suavizados de manchas solares de 145 y 70 respectivamente). Un campo geomagnético de mayor intensidad protege más a la atmósfera terrestre de los rayos cósmicos, sin embargo hay evidencia de que los más energéticos no son desviados por el campo. En asnm’s bajas, el investigador Svensmark nos da una estimación de la abundancia de los rayos cósmicos, 60 por ciento de altas energías, 37 por ciento de energías intermedias y 3 por ciento de bajas energías.
La anomalía climática de la Antártida (como es llamada por el investigador Svensmark, también conocida como el sube y baja polar) consiste básicamente en cambios de temperatura de signo opuesto, de la temperatura en la Antártida con respecto a la temperatura del resto del planeta (si una se incrementa la otra se decrementa). Este fenómeno ha sido atribuido al menos a dos causas, una de ellas es el ciclo de Bond de duración aproximada de 1500 años estudiado por investigadores del Lamont-Doherty Laboratory de la Universidad de Columbia (en este laboratorio se trabajan proyectos en conjunto con GISS-NASA), la anomalía es explicada en términos de corrientes oceánicas y circulación termohalina, cuando se refuerza el hundimiento de aguas a mayores profundidades en el Atlántico Norte se debilita el hundimiento de aguas cerca de la Antártida.
La otra posible causa, explicada por el investigador Svensmark, es la cubierta nubosa baja, ambas la parte superior de la cubierta nubosa y la superficie del hielo, tienen un alto albedo, sin embargo la superficie de hielo tiene un albedo mayor de manera que cuando la cubierta nubosa baja cubre una mayor extensión de la Antártida, el efecto es de una disminución del albedo en el casquete polar y por lo tanto se estima un mayor forzamiento radiactivo positivo, esto explica un posible calentamiento de la Antártida.
Este argumento del albedo de nubes y de hielo se aplica también a los hielos de Groenlandia, sin embargo su extensión es mucho menor que la de la Antártida. Groenlandia no está aislada del resto del hemisferio en tanto que la Antártida está aislada por vórtices en aire y en agua. Un argumento propuesto a investigación por el doctor H. Svensmark es la rápida formación de una tendencia en el siglo XX iniciando una fase más de la anomalía que no necesariamente corresponde a las escalas de tiempo asociadas con la circulación oceánica. Otro aspecto invocado por el doctor H. Svensmark es que en la física se acepta que el movimiento o cambio ocurre con economía de una variable física y propone que a esto corresponde el esquema de la cubierta nubosa baja y la anomalía de la Antártida (por ejemplo, la mecánica lagrangiana basa la ocurrencia de movimiento de una masa en la minimización de la diferencia de la energía cinética y la energía potencial, la luz viaja entre dos puntos por la trayectoria de mínima longitud, …).
En suma, la investigación sobre todos estos aspectos está activa, y la cosmoclimatología es una ciencia joven todavía (el primer artículo publicado data de 1996).
Los datos colectados que dan origen a estos diversos estudios y modelos de lo que acontece en el sistema climático son usualmente abundancia de isótopos, por ejemplo, carbono 14 o berilio 10, o uranio 235 (en cosmoclimatología), también se estudia el oxígeno 18 y el cloro 36. En ocasiones su estudio incluye la comparación con otro isótopo con una vida media diferente o un origen diferente, por ejemplo el berilio 10 se estudia conjuntamente con el berilio 7 en el primer caso y el uranio 235 se estudia conjuntamente con el uranio 238 en el segundo caso.
Abril es el mes en que NSIDC en Estados Unidos reporta la extensión de hielos, este mes marca el final del periodo anual de formación de hielos en el hemisferio norte.9
Lecturas de referencia
• 1 SVENSMARK, H., “Cosmoclimatology: a new theory emerges”, A & G, Vol. 48, 1-18 a 1-24, febrero de 2007. Disponible en línea http://www.blackwell-synergy.com/doi/pdf/10.1111/j.1468-4004.2007.48118.x
• 2 SOLANKI, S. K. y N. A. KRIVOVA, “Can solar variability explain global warming since 1970?”, J. Geophys Res., 108 (A5), 1200, doi:10.1029/2002JA009753, 2003. Disponible en línea en http://www.mps.mpg.de/homes/natalie/PAPERS/warming.pdf
• 3 KRIVOVA, N. A., SOLANKI, S.K., “Solar variability and global warming: a statistical comparison since 1850”, Adv Space Res, Vol. 34, pp. 361-364 (2004). Disponible en línea http://www.mps.mpg.de/homes/natalie/PAPERS/asr2004.pdf
• 4 HATHAWAY, D., WILSON, R. M., “What the sunspot record tells us about space climate”, Solar Physics, (2004) 224:5-19. Disponible en línea http://solarscience.msfc.nasa.gov/papers/hathadh/HathawayWilson2004.pdf
• 5 http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/ftpcosmicrays.html
• 6 SOLANKI, S. K., USOSKIN, I. G., KROMER, B., SCHUSLER, M., BEER, “Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11000 years”, Nature, Vol. 431, no. 7012, pp. 1084-1087, 28 de octubre de 2004. Disponible en línea http://cc.oulu.fi/~usoskin/personal/nature02995.pdf
• 7 Poking the Angry Beast, Dr. W. S. Broecker, de Lamont-Doherty Earth Observatory, http://www.earthinstitute.columbia.edu/library/earthmatters/spring2000/pages/page7.html
• 8 USOSKIN, I. G., S. K. SOLANKI, M. SCHUSTER, K. MURSULA, K. ALANKO, “Millennium scale sunspot number reconstruction: Evidence for an unusually active Sun since the 1940’s”, Phys Rev Lett, vol. 91, no. 21, noviembre 21 de 2003. Disponible en línea http://cc.oulu.fi/~usoskin/personal/Sola2-PRL_published.pdf
• 9 Models Underestimate Loss of Arctic Sea Ice, nota de prensa cortesía de NSIDC, http://nsidc.org/news/press/20070430_StroeveGRL.html
Fuente: Teorema Ambiental
