La constante solar. Relación con el clima y seguimiento

   La constante solar es la cantidad de energía recibida en forma de radiación solar por unidad de tiempo y unidad de superficie, medida en la parte externa de la atmósfera en un plano perpendicular a los rayos. Los resultados de su medición por satélites indican un valor promedio de 1366 W/m².
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Constante_solar
   Según el IPCC a la constante solar se le proporciona una variación de solo 0,12 w/m2 en función de la variación del ciclo de manchas solares.
   Particularmente me parece poco. Además se le atribuye un efecto radiativo positivo lo que me parece en todo caso engañoso. Adjunto un enlace de la NASA sobre el tema que me parece bastante alejado de las posiciones del IPCC.
   En la misma definición de wikipedia se dice que la constante solar disminuyó un 0,6% durante el Mínimo de Maunder.
   Como no acabo de entender de ésto abro un tema sobre la constante solar, ya que no he encontrado ningún tema específico en meteored. Además quizá su seguimiento llegue a ser interesante si el Sol entrara en un mínimo de Maunder o de Dalton.

   Todo lo que hay que saber sobre la constante solar y sus relaciones con el clima. Según Judith Lean científico de la NASA.

Archivo grande de 20 Mb. 

http://eospso.gsfc.nasa.gov/ess20/docs/lean_pres.pdf

   Seguimiento de la constante solar durante los 3 últimos meses:


Fuente: http://lasp.colorado.edu/sorce/index.htm

   Variación de la constante solar durante los últimos 35 años

http://www.woodfortrees.org/plot/pmod/from:1979

   A la constante solar se le atribuye una relación directa con los rayos cósmicos que actualmente está muy de moda por la teoría de las nubes de Svensmark.
   Los rayos cósmicos consiguen llegar en masa a la Tierra cuando el viento solar está bajo, como sucede actualmente.

   Variación de los rayos cósmicos Monitor de neutrones de Moscú


Fuente: http://cr0.izmiran.rssi.ru/mosc/main.htm

 Es una cosa curiosa como 0,9 W/m2 en la superficie de la tierra influyen más que 8,16 W/m2  (1366*0,6%) en el exterior de la atmósfera. 

Es una cosa curiosa como 0,9 W/m2 en la superficie de la tierra influyen más que 8,16 W/m2  (1366*0,6%) en el exterior de la atmósfera. 

¿por? 

Supongo que habrás promediado esos 8,16 W/m2 para toda la superficie de la tierra ([tex] \pi{R^2} / {4 \pi{R^2}} = 1/4)[/tex] y habrás tenido en cuenta reflexiones atmosféricas, albedos en superficie y demás.

Por otro lado en la Wiki no pone que hubiese habido una variación del 0,6%. Lo que pone es:

sin embargo desde el mínimo de Maunder, una época sin manchas entre 1650 y 1700, la radiación solar podría haber crecido hasta en un 0,6%

Que es parecido a decir: ni idea, pero algo tiene que explicar el aumento de temperatura, porque un aumento del 0,1% no da ni para pipas.

De ahí el empeño que existe en investigar el magnetismo del sol y su influencia sobre la tierra, por que es lo único que queda capaz de explicar esos forzamientos.

Según los datos en bruto de este gráfico,



 la diferencia entre el máximo y el mínimo del ciclo solar actual fue de 1,88 W/m2. Es decir una variación del 0,1375%

Según leo en la síntesis del 4º informe del IPCC le dan solo 0,12W/m2 es decir un 0,00877%.

Si por otro lado una disminución del 1% del brillo provoca un enfriamiento de 2º (http://www.elementos.buap.mx/num06/pdf/5.pdf), un 0,1375% provoca una disminución de 0,275º. Para nada despreciable en relación a los 0,01754º que parece otorgarle el IPCC.

Por cierto que en este enlace afirman que si el Sol es una estrella variable podría existir un ciclo a largo plazo importante. El brillo del Sol es consecuencia de lo que sucedió en el interior del Sol hace millones de años, y que eso explicaría la carencia de neutrinos que actualmente emite el Sol.

Y que según el flujo de neutrinos actual del Sol dentro de decenas de millones de años el brillo solar debería ser un 0,8% menor (a pesar del tema del Sol joven), es decir 1,6 grados menos para la Tierra. Pero esto tambien funciona a la inversa, es decir, tampoco sabemos que flujo de neutrinos hubo hace decenas de millones de años, por lo que la variación del brillo del Sol es totalmente imprevisible para mañana.

Cita de: Bindog en Martes 22 Diciembre 2009 15:37:38 pm

Es una cosa curiosa como 0,9 W/m2 en la superficie de la tierra influyen más que 8,16 W/m2  (1366*0,6%) en el exterior de la atmósfera.  

¿por?  

Supongo que habrás promediado esos 8,16 W/m2 para toda la superficie de la tierra ([tex] \pi{R^2} / {4 \pi{R^2}} = 1/4)[/tex] y habrás tenido en cuenta reflexiones atmosféricas, albedos en superficie y demás.

Por otro lado en la Wiki no pone que hubiese habido una variación del 0,6%. Lo que pone es:

sin embargo desde el mínimo de Maunder, una época sin manchas entre 1650 y 1700, la radiación solar podría haber crecido hasta en un 0,6%

Que es parecido a decir: ni idea, pero algo tiene que explicar el aumento de temperatura, porque un aumento del 0,1% no da ni para pipas.

De ahí el empeño que existe en investigar el magnetismo del sol y su influencia sobre la tierra, por que es lo único que queda capaz de explicar esos forzamientos.

Primero te pongo en antecedentes: viene de aquí y acaba aquí

Empieza con un equilibrio total flujo neto 0, el problema es que entonces solo depende de la variación del sol.

Luego pasa a los 0,9 W/m2 (tras mucho cálculo, e incluyendo una falta de física y matématica como obviar el binomio de newton en pos de la media de las medias)
según el con un error de 0,15 W/m2 (no me lo creo solo por la inconsistencia en termodinámica)

Aunque comienza con:

Weather and climate on Earth are determined by the amount and distribution of incoming
radiation from the sun. For an equilibrium climate, OLR1 necessarily balances the coming ASR, although there is a great deal of fascinating atmosphere, ocean, and land fenomena that couple the two. Incoming radiant energy may be scattered and reflected by clouds and aerosols or absorbed in the atmosphere. The transmitted radiation is then either absorbed or reflected at the Earth’s surface. Radiant solar or shortwave energy is transformed into sensible heat, latent energy (involving different water states), potential energy, and kinetic energy before being emitted as longwave radiant energy.

Eso es totalmente erróneo: desconoce lo que se conoce como variación de la energía interna del sistema, lo que significan las diferentes formas de alamcenamiento de energía (como la fotosíntesis) y por supuesto lo que significa la convección en la atmósfera. Se queda solo con lo radiativo (simplicidad absoluta) y no calcula lo demás... Como equilibrio energético no se sostiene.


Se me olvidaba el autor es el del email "is a travesty that we cant" parte del team...

Y este nuevo 'descubrimiento'
NASA:
December 23, 2009: The solar system is passing through an interstellar cloud that physics says should not exist.


(pinchar para ver en grande)

http://science.nasa.gov/headlines/y2009/23dec_voyager.htm
¿ En que nos afectaría?
The fact that the Fluff is strongly magnetized means that other clouds in the galactic neighborhood could be, too. Eventually, the solar system will run into some of them, and their strong magnetic fields could compress the heliosphere even more than it is compressed now. Additional compression could allow more cosmic rays to reach the inner solar system, possibly affecting terrestrial climate and the ability of astronauts to travel safely through space. On the other hand, astronauts wouldn't have to travel so far because interstellar space would be closer than ever. These events would play out on time scales of tens to hundreds of thousands of years, which is how long it takes for the solar system to move from one cloud to the next.

Si la teoría de Svensmark fuera correcta, ese aumento de rayos cósmicos influiría en la formación de nubes, aumentando su cantidad y enfriando el planeta.

Supongo que con un Sol debilitado, el efecto sería aún más poderoso.

Claro, si Svensmark tuviera razón... 

De todos modos, el tiempo lo dirá

Cosmogenic Radiocarbon and the Solar Activity

(análisis sobre maunder, rayos cósmicos y modulación solar)

...

Annually dated, instrumentally calibrated, proxies for atmospheric circulation from several Antarctic ice cores (ITASE, Siple Dome, Law Dome) reveal decadal-scale associations with a South Pole ice core 10 Be proxy (from Bard et al., 2000) for solar variability over the last 600 years (Figure 3) and annual scale associations with solar variability since AD 1720. Increased (decreased) solar irradiance is associated with increased (decreased) zonal wind strength near the edge of the Antarctic polar vortex. The association is particularly strong in both the Indian and Pacific Oceans and as such may contribute to understanding climate forcing that controls drought in Australia and other Southern Hemisphere climate events. The mechanism for the association between solar variability and atmospheric circulation suggested by Mayewski et al. (in press 2005) may be found through previous empirical and modeling studies whereby increased solar ultra-violet (UV) radiation leads to increased production of stratospheric ozone, resulting in increased (decreased) temperatures in the lower stratosphere (troposphere) (McCormack and Hood, 1996; Chandra and others, 1996; Randel and Cobb, 1999), and consequently an increase in the thermal gradient from high to low latitudes attended by an increase in lower tropospheric zonal wind speeds over the Northern Hemisphere (Shindell and others, 1999).

Solar Forcing of Climate Through Changes in Atmospheric Circulation

La constante solar vuelve a subir en respuesta al ciclo de 11 años.
Algunos lo relacionan con incremento de las precipitaciones en zona atlántica de este país.

https://foro.tiempo.com/foro+general+de+climatologia/influencia+de+la+actividad+solar+en+las+precipitaciones+en+la+zona+atlantica-t110612.0.html

Pero el incremento de la precipitación reciente que ha anegado media España se ha relacionado más con el tren de borrascas provocado por el calentamiento estratosférico.
¿Es decir que en breve va a llover más en la zona atlántica?
¿Nos vamos a ahogar?

Se supone que la energía que emana el sol es constante y solo acepta una pequeña variación por culpa del ciclo solar de 11 años de manchas solares. La razón estriba en que la TSI dicen que depende en exclusiva del brillo de las fáculas  del sol (zonas blancas de gran brillo que acompañan a las manchas solares) durante el máximo solar.

La TSI, a pesar de estar modulada por la actividad solar, sigue muy baja:



Y actualmente a pesar de estar llegando al máximo del ciclo solar 24, podemos ver en el gráfico que la TSI está muy baja en relación a otros años en los que se iniciaba el máximo. De hecho, ahora que probablemente hemos alcanzado el primero de los dos máximos del ciclo solar, la TSI está a la misma altura que durante los mínimos del ciclo 22 y 23.
Cuando en el sol hay fáculas, aumenta el brillo del sol y cuando desaparecen durante un mínimo, la TSI cae. Pero en este gráfico se puede ver que la TSI no cayó hasta un valor mínimo y constante durante el prolongado mínimo solar. Durante el largo periodo de 0 manchas solares (SSN=0) su caida fué prolongada, y no llegó a un valor mínimo fijo y estable.
Es decir, la TSI debería haber caido hasta un valor de 1365,5 como pasó en los ciclos 22 y 23 durante la época de SSN=0. Pero no lo hizo, sino que siguió bajando hasta que el ciclo 24 comenzo, llegando a un valor de 1365,25.
Si la TSI depende en exclusiva del brillo de las fáculas, ¿porqué cuando está a cero no cae hasta el mismo nivel? ¿Porqué cuanto más prolongado es el ciclo la TSI cae más?
Esto no sería ningún problema siempre que el ciclo remonte, pero como vemos en este gráfico, a pesar de estar alcanzando el máximo, la TSI a pesar de estar remontando, sigue a niveles de mínimo.
Algunos científicos avisan de que las manchas solares no son un buen indicador de la actividad solar. Pero entonces la teoría de que las fáculas modelan el ciclo de 11 años es más falso que Judas.
Es un secreto a voces entre los investigadores solares que estamos posiblemente a las puertas de un Mínimo de Maunder.
http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=33826
Si eso es cierto y las manchas solares acaban desapareciendo hacia el año 2015, la TSI se mantendrá baja quizá durante 70 años.
Haciendo un poco de climatología ficción, se me ocurren dos preguntas:
- ¿Que pasa con el clima si la TSI se mantiene baja a un nivel constante durante 50 o 70 años seguidos?
- ¿Que pasaría si la TSI no depende de las fáculas y sigue cayendo de forma prolongada? ¿Hasta donde podría llegar y que influencias tendría en el clima?

La TSI se mueve entre dos valores aproximados, pongamos entre 1361 y 1366 w/m2.
Entonces en un ciclo de baja actividad solar como el actual, donde la TSI quizá no llegue a los 1362 w/m2 durante 11 años.....
¿Supone lo mismo para el clima una constante baja durante 11 años que una constante normal? NO ME LO TRAGO.