jueves, 23 de agosto de 2012

La influencia del flujo de rayos cósmicos en el clima


Ha habido un debate prolongado en la comunidad científica en cuanto a si los cambios en la actividad solar afectan o no significativamente el clima de la Tierra. Uno de los principales argumentos contra la influencia solar es que la intensidad de los cambios de la radiación solar son muy pequeños (~ 0,1%) durante el curso de un ciclo solar (o en escalas de tiempo más largas) es demasiado pequeño para tener un impacto significativo sobre los cambios del clima de la Tierra, por lo que debe existir un mecanismo amplificador si la influencia solar debe ser tomada en serio. Los autores del artículo The Terrestrial Cosmic Ray Flux: its importance for Climate, publicado en 2009, proponen que el flujo de rayos cósmicos que llegan a la Tierra, y que es modulado por la actividad solar, es otra influencia solar que puede considerarse que influye sobre el clima. El flujo de rayos cósmicos que llega a la Tierra disminuye cuando aumenta la actividad solar, mientras que aumenta cuando ésta disminuye.

En efecto, la variación del flujo de rayos cósmicos que llegan a la Tierra tiene una variación de aproximadamente un 10 % durante un ciclo solar de 11 años en latitudes altas. Esta variación del 10 % se puede comparar con la de la radiación solar ultravioleta, absorbida en la alta estratosfera, de aproximadamente un 1 % o de la variación de la radiación solar total, de un 0,1 % aproximadamente.

El flujo de rayos cósmicos que llegan a la Tierra afecta la conductividad eléctrica de la atmósfera a través de la producción de iones y es la variable meteorológica dependiente del ciclo solar que penetra más en las capas densas de la atmósfera. Al afectar la electricidad atmosférica, puede iniciar un mecanismo de amplificación de la actividad solar suficientemente grande para aumentar la influencia del Sol sobre el clima de la Tierra más allá de los efectos tradicionalmente tenidos en cuenta de la radiación total solar que llega al planeta.

En los testigos de hielo de GISP 2 correspondientes a los últimos 100.000 años (2,8 km de profundidad) se ha encontrado una concentración de polvo fuertemente modulada en ciclos regulares de aproximadamente 11, 22, 80 y 200 años, periodos que coinciden con ciclos de actividad solar. Los cambios en la concentración de polvo se atribuyen a cambios en las precipitaciones y en la humedad del suelo.


a) polvo en los testigos de hielo GISP2
b) polvo en un período corto en los testigos de hielo de GISP2, para ver bien la agudeza de los picos de polvo
c) la curva fina, que muestra una rápida oscilación es la correspondiente a los datos brutos de polvo. La curva gruesa es la media móvil de 4 años, que muestra oscilaciones importantes con una periodicidad de unos 11 años
d) la generación de ciclos de 22 años a partir de dos ciclos adyacentes de 11 años

El flujo de rayos cósmicos que llegan a la Tierra induce cambios en la nucleación de las nubes, lo que indica que tiene también una influencia sobre las precipitaciones. El ciclo se puede resumir de la manera siguiente:

aumento de la actividad solar → disminución del flujo de rayos cósmicos → disminución de la corriente eléctrica aire – tierra → disminución de la nucleación de las nubes → disminución de las precipitaciones → aumento de polvo

Cuando se produce una disminución de la actividad solar, a la inversa, se produciría un aumento de las precipitaciones y una disminución de polvo.

De ser cierta esta interpretación, explicaría porque la influencia de la variación de la actividad solar en el clima terrestre es, según muchos estudios, superior a la que le correspondería teniendo en cuenta únicamente el balance energético de la variación de la radiación solar que llega a la Tierra.

Para confirmarlo o desmentirlo, haría falta poder cuantificar la influencia de las variaciones del flujo de rayos cósmicos que llegan a la Tierra sobre la densidad de la corriente eléctrica en el circuito eléctrico global, así como la influencia de las variaciones de esta densidad eléctrica en los procesos de formación de núcleos en las nubes, e introducir estos datos en los modelos de formación y desarrollo de las nubes y, posteriormente, en los modelos climáticos. Un largo trecho.

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