Upload
brandon-cuadros-amanqui
View
231
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/14/2019 Informe Manchas Solares
1/13
MANCHAS SOLARESY CAMBIO CLIMATICO
Luffi
2013
04/06/2013
UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES VELSQUESFACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASCARRERA ACADMICO PROFESIONALINGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
8/14/2019 Informe Manchas Solares
2/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 2
Para mi apreciada Carrera cadmico Profesionalde Ingeniera Sanitaria y mbiental
8/14/2019 Informe Manchas Solares
3/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 3
UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES VELSQUESFACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASCARRERA ACADMICO PROFESIONALINGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
MANCHAS SOLARESY CAMBIO CLIMATICOCTEDRA: METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA
DOCENTE:ing. Renny Daniel, diaz aguilarELABORADO POR:
- Brandon Hernan, Cuadros Amanqui.
CDIGO: 22044060
SEMESTRE:Sexto
SECCIN:nica
2013I
8/14/2019 Informe Manchas Solares
4/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 4
Tabla de contenido
TITULO:.............................................................................................................. 5
AUTOR: .............................................................................................................. 5
INTRODUCCION: .............................................................................................. 5
ACTIVIDAD SOLAR Y CAMBIO CLIMATICO* ................................................... 6
LA PEQUEA EDAD DE HIELO** ................................................................... 10
LAS MANCHAS SOLARES Y EL CAMBIO CLIMTICO** ............................... 10
DISCUSIONES ................................................................................................. 11
8/14/2019 Informe Manchas Solares
5/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 5
TITULO:MANCHAS SOLARES Y CAMBIO CLIMATICO
ENSAYO
AUTOR:
- Brandon Hernan, CUADROS AMANQUI.
INTRODUCCION:
Un ingeniero Sanitario y Ambiental, debe de saber diversos
conceptos cientficos y relacionarlos para de tal modo hacer
predicciones en lo que respecta a aspectos ambientales,
avocados en este caso a la atmosfera.
Ciertamente estamos en un periodo de cambios climticos
que varios expertos lo relacin con diversos factores. Uno
de esos factores es el nmero de manchas solares
presentes en la superficie del sol.
Las manchas solares son objetos de estudios desde hace cientos de aos ya
que la presencia de estas en la superficie del sol provocan campos magnticosque de alguna forma influyen en la temperatura atmosfrica y por ende en la
temperatura de la tierra.
En tal sentido es que en el presente documento, realizaremos un anlisis del
nmero de manchas solares y las predicciones de estas para relacionarlas al
cambio climtico.
De acuerdo a fuentes bibliogrficas, el nmero de manchas solares indicaranperiodos de altas o bajas temperaturas por lo cual una interrogante que varios
desean resolver es que si Estamos entrando en una era de hielo?
Histricamente hablando se sabe que hechos como estos ya ocurrieron ya que
es parte del ciclo de vida de la tierra, pero ltimamente debido a la
contaminacin atmosfrica y otros motivos es que estos hechos se agravan
ms provocando alteraciones como las que estamos viviendo en este pleno
siglo.
8/14/2019 Informe Manchas Solares
6/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 6
ACTIVIDAD SOLAR Y CAMBIO CLIMATICO*
La cantidad de energa solar que llega a la Tierra afecta la temperatura
atmosfrica. A su vez, esta energa depende de la actividad solar, cuya
manifestacin ms conocida es la cantidad de manchas que oscurecen
temporalmente la superficie del Sol. Los modelos de comportamiento del clima
utilizan como nica fuente de energa solar la de radiacin. Con el astrofsico
holands Cornelius de Jager hemos propuesto que la actividad solar est
regulada por el campo magntico del Sol; que este campo magntico se deriva
de las interacciones entre sus dos componentes y que, hasta ahora, los
modelos de clima han usado slo una de ellas, la asociada con la radiacin,
como modificadora de las variaciones de temperatura troposfrica.
En 2009 analizamos ambas componentes usando indicadores indirectos, o
proxys, que nos permitiesen suplir la ausencia de datos antiguos, anteriores al
momento en que se empezaron a hacer mediciones directas. Encontramos que
existe una relacin entre las variaciones de la temperatura troposfrica en la
Tierra y los valores de dichos componentes del campo magntico del Sol.
Estudiando el perodo entre 1610 a 1995, descubrimos que la mencionada
temperatura vara linealmente a lo largo del tiempo, y que ese cambo lineal se
superpone con algunos episodios cuasirregulares de ascensos y descensos de
ella, cuyas amplitudes alcanzan hasta unos 0,3C en ms o en menos. Esta es
la situacin que vivimos en tiempos actuales.
Sobre la base de esos anlisis, concluimos con mi colega que la amplitud del
presente calentamiento global no difere signifcativamente de otros episodios de
calentamiento relativo que ocurrieron siglos atrs. En otras palabras, el
calentamiento medido a partir la segunda mitad del siglo XX resulta de la
superposicin de, por un lado, el calentamiento lento de la Tierra por el Sol que
ha venido sucediendo desde el llamado gran mnimo de Maunder de hace unos
cuatrocientos aos, al que se superpone, por otro lado, un ascenso de tipo
cuasiregular de temperatura.
Adems, nuestro anlisis nos llev a predecir que se avecina un nuevo gran
mnimo en la actividad solar, el que, de verificarse nuestras estimaciones,
8/14/2019 Informe Manchas Solares
7/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 7
llevar a un descenso paulatino de la temperatura media de nuestro pla-neta,
de cuyo comienzo ya existen indicios iniciales.
El origen de la actividad solar y su variabilidad
Las manchas solares fueron el primer fenmeno variable en el tiempo que fue
observado sobre el disco de nuestro Sol (figura 1). Galileo Galilei (1564-1642)
las descubri en 1609, tras haber inventado el telescopio. Por mucho tiempo se
consider que era ocioso estudiarlas, pues su significado permaneci
desconocido hasta principios del siglo XX. Hoy los cientficos saben que esas
manchas reflejan la variacin de la actividad magntica solar, y que esta tiene
mltiples consecuencias en nuestro planeta y su atmsfera. El rastreo de su
evolucin provee los registros ms antiguos que se pueden asociar con esas
consecuencias.
En 1843, despus de 17 aos de observaciones, el naturalista alemn Samuel
Heinrich Schwabe (1789-1875) concluy que el nmero de manchas solares
vara peridicamente. Fue el primer indicio de que el Sol experimenta cambios
cclicos, los cuales exhiben una periodicidad media de 11 aos, mientras la
longitud de cada ciclo dura entre 9 y 13 aos (figura 2). La amplitud y la
longitud del ciclo descubierto por Schwabe dan informacin sobre la intensidad
y la frecuencia de los fenmenos asociados con la actividad solar que afectan
al clima y a la vida sobre la Tierra. Por estas razones, el primer paso para
entender la variabilidad climtica debida a la actividad solar es encontrar cmo
predecir en el largo plazo la intensidad y la longitud de los ciclos de Schwabe.
8/14/2019 Informe Manchas Solares
8/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 8
Hasta el presente, los intentos en esta direccin para lapsos mayores que tres
a cinco aos han sido escasos. Para el largo plazo se necesita contar con una
serie de observaciones de las manchas solares que se extienda ms all de los
400 aos del registro histrico. En 1955, el fsico ingls Derek Justin Schove
(1913-1980) logr reconstruir la sucesin de los mximos de las manchas
solares de cada ciclo de Schwabe para los ltimos 1700 aos. Se bas en
diversos registros, el ms extenso de los cuales es de origen chino, iniciado
con propsitos astrolgicos en el ao 38 anterior a nuestra era.
De las regularidades que encontr en la aparicin de los mximos del ciclo de
Schwabe, y del tiempo transcurrido entre cada dos consecutivos de ellos,
Schove predijo los correspondientes a los ciclos 19 a 24 (tringulos violeta en
la figura 2). Aunque la fecha de efectiva ocurrencia difiri levemente de la
estimada, anticip con acierto las fluctuaciones en la magnitud relativa del valor
de los mximos consecutivos, como lo muestra la reduccin drstica desde el
mximo del ciclo 19 al 20, el ascenso del 20 al 21 y la reduccin gradual del 21
al 23. Este xito de Schove en la prediccin con hasta cinco ciclos de
anticipacin de las fluctuaciones de los mximos nmeros de manchas solares
sugiere que las fluctuaciones se originan en oscilaciones naturales del Sol.
Cmo entender la naturaleza de esas oscilaciones? Junto con de Jager
decidimos aplicar a los datos una herramienta matemtica llamada
transformada de ondculas (Carlos Cabrelli y rsula Molter, 'Una buena seal',
Ciencia Hoy, 16, 95: 22-31), creada en la dcada de 1980, que permite detectar
oscilaciones transitorias en las fluctuaciones de cualquier seal, en nuestro
caso, en las de la actividad solar. Con ella hicimos una prediccin del nmero
de manchas esperadas en los prximos ciclos y concluimos que en un futuro
no muy lejano acontecer un nuevo gran mnimo.()
8/14/2019 Informe Manchas Solares
9/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 9
Figura 2.El sistema Sol (izquierda)-Tierra (derecha). Una eyeccin del plasma (la burbuja rojaque sale del Sol), y una llamarada (la zona brillante al lado de la burbuja). Las curvas azulesclaras representan la direccin del campo geomagntico en cada punto. Un flujo supersnicocontinuo de plasma, el viento solar, embiste la atmsfera de la Tierra, y produce una onda dechoque (lnea violeta) que la confina dentro de la magnetosfera (las lneas azules claras). Elfrente de la burbuja del plasma se mueve como un tsunami gigantesco, comprimiendo lamagnetosfera hasta cuatro veces su tamao medio. El campo geomagntico previene laentrada del plasma solar a la atmsfera terrestre a excepcin de partculas de alta energa. Losprotones entran solamente en el valo auroral (vase figura 7) mientras que los electronespenetran en el arco sub-auroral y tambin en zonas donde la componente horizontal del campogeomagntico es dbil. El campo geomagntico sufre enormes cambios en perodosgeolgicos, por lo que modula tambin estos fenmenos. Imagen NASA/Steele Hill.
Figura 2.El ciclo de Schwabe. Promedio anual del nmero de manchas solares a lo largo de400 aos, segn datos del National Geophysical Data Center de la NASA(www.ngdc.noaa.gov). Los mximos de cada ciclo se indican con estrellas. Los cuatro nmeros
en color violeta a la derecha corresponden a la numeracin convencional de los ciclos, y lostringulos del mismo color son la prediccin de 1955 de Derek Schove para los mximos 19 a24. El tringulo rojo y el azul reflejan otras dos predicciones independientes, (realizadasrespectivamente por Mausumi Dikpati y sus colaboradores en el Jet Propulsion Laboratory, enPasadena, y por la autora de la nota y sus colegas de Holanda). Se aprecia la enormedisparidad en estimar el mximo del ciclo 24. Nosotros encontra-mos que la actividad solaroscila alrededor de un nivel invariante que denominamos nivel de 'transi-cin' y que es de 93,4manchas (lnea horizontal verde). Las fluctuaciones en los valores de los mximos alrededordel nivel de transicin son la manifestacin de las oscilaciones naturales del Sol cuyascaractersticas cambian bruscamente en cada 'transicin de la fase'. Esta denominacinobedece a que la periodicidad de las oscilaciones naturales del Sol cambia su fase relativa alcruzar este punto.
*FUENTE: Silvia DuhauDra. en Fsica. Universidad de Buenos Aires
Agosto 6, 2012
8/14/2019 Informe Manchas Solares
10/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 10
LA PEQUEA EDAD DE HIELO**
La presencia de manchas solares es sinnimo de la actividad de la fotosfera.
Curiosamente, corresponden a zonas fras (sobre los 4.700 C cuando el
resto se encuentra alrededor de los 6.000 C), pero su ausencia se da cuando
hay un ndice bajo de actividad. Una sola mancha puede llegar a medir hasta
12.000 km (casi el dimetro de la Tierra).
A finales de la Edad Media, (desde comienzos del siglo XIV hasta mediados del
siglo XIX), se dio un ligero enfriamiento del clima en Europa (1C por debajo de
la media), pero que bast para que los inviernos fueran ms duros de lo
normal, llegando incluso a producirse la congelacin del Tmesis, comomuestra una pintura de autor desconocido, fechada en el ao 1677.
La causa de esta pequeaglaciacinest todava en discusin, aunque se
sabe que fue una poca especialmente activa en cuestin de vulcanismo, y que
los astrnomos de la poca apenas detectaron manchas solares entre 1645 y
1715 (Mnimo de Maunder). Esta baja actividad solar, sumada al aumento del
vulcanismo (las erupciones volcnicas lanzan a la atmsfera partculas que
pueden bloquear parte de la energa solar), hizo disminuir la temperatura media
de Europa.
Aunque esta no es la nica explicacin posible: Justo antes de la Pequea
Edad de Hielo se dio un calentamiento en la zona del Atlntico Norte (no se
sabe si se dio tambin en otras regiones) denominadoptimo Climtico
Medieval.Algunos cientficos creen que dicho calentamiento pudo influir en la
circulacin termohalina global, interrumpiendo laCorriente del Golfo,(causante del clima suave y templado de Europa).
LAS MANCHAS SOLARES Y EL CAMBIO CLIMTICO**
Durante los ltimos 50 aos, el planeta ha experimentado unaumento global
de la temperatura.Sin embargo, y a pesar de esa tendencia, los dos ltimos
inviernos (2009-2010yoctubre,noviembreydiciembrede 2010) han sido
ms fros de lo esperado. A qu puede ser debido esto?
http://es.wikipedia.org/wiki/Glaciaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADnimo_de_Maunderhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADnimo_de_Maunderhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADnimo_de_Maunderhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://www.suite101.net/content/la-corriente-del-atlntico-norte-a8669http://www.suite101.net/content/la-corriente-del-atlntico-norte-a8669http://www.suite101.net/content/la-corriente-del-atlntico-norte-a8669http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.aemet.es/es/noticias/2010/03/invierno2009-10http://www.aemet.es/es/noticias/2010/03/invierno2009-10http://www.aemet.es/es/noticias/2010/03/invierno2009-10http://www.aemet.es/es/noticias/2010/11/climatologicooctubre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/11/climatologicooctubre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/11/climatologicooctubre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/12/climatologiconoviembre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/12/climatologiconoviembre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/12/climatologiconoviembre2010http://www.aemet.es/documentos/es/noticias/2010/12/avance_climatologico__diciembre_2010_.pdfhttp://www.aemet.es/documentos/es/noticias/2010/12/avance_climatologico__diciembre_2010_.pdfhttp://www.aemet.es/documentos/es/noticias/2010/12/avance_climatologico__diciembre_2010_.pdfhttp://www.aemet.es/documentos/es/noticias/2010/12/avance_climatologico__diciembre_2010_.pdfhttp://www.aemet.es/es/noticias/2010/12/climatologiconoviembre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/11/climatologicooctubre2010http://www.aemet.es/es/noticias/2010/03/invierno2009-10http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.suite101.net/content/cambio-climtico-y-calentamiento-global-a4865http://www.suite101.net/content/la-corriente-del-atlntico-norte-a8669http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptimo_clim%C3%A1tico_medievalhttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADnimo_de_Maunderhttp://es.wikipedia.org/wiki/Glaciaci%C3%B3n8/14/2019 Informe Manchas Solares
11/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 11
En primer lugar, cuando hablamos de cambio climtico estamos hablando de
temperaturas medias, no de temperaturas puntuales. Un invierno o dos
inusualmente fros son solo dos puntos aislados que no tienen por qu afectar
a la tendencia global.
En segundo lugar, segn el fsico solar Dean Pesnell del Centro de Vuelo
Espacial Goddard de la NASA, estamos experimentando un profundo mnimo
solar. En concreto, no se detectaba un nmero tan bajo de manchas solares
desde1913.
Esta baja actividad solar de los ltimos aos podra explicar este inusual
descenso de las temperaturas. De ah la importancia en el estudio de los ciclossolares y de sus manchas.
*FUENTE: Ingeniera y Ciencia Suite 101
DISCUSIONES
- Grafico 1: Esta imagen corresponde a un promedio hecho cada dcada, entre los aos
1750 2013, en donde vemos los nmeros de manchas solares, en este nuestro siglo
XXI se ve que el nmero de manchas solares estn disminuyendo por ende la actividadsolar est decreciendo. Esto explicara el descenso abrupto de temperaturas en varios
pases.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
Series1
2 per. media mvil (Series1)
NUMERO DE MANCHAS SOLARES
LINEA EXPONENCIAL
http://www.cienciakanija.com/2009/04/05/el-sol-alcanza-el-minimo-solar-mas-tranquilo-desde-1913/http://www.cienciakanija.com/2009/04/05/el-sol-alcanza-el-minimo-solar-mas-tranquilo-desde-1913/http://www.cienciakanija.com/2009/04/05/el-sol-alcanza-el-minimo-solar-mas-tranquilo-desde-1913/http://www.cienciakanija.com/2009/04/05/el-sol-alcanza-el-minimo-solar-mas-tranquilo-desde-1913/8/14/2019 Informe Manchas Solares
12/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 12
0
50
100
150
200
250
300
1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
NUMERODEMANCHAS
SOLARES
AOS
Series1
Series2
Lineal (Series1)
N SSN
DEV
LINEA DE
TENDENCIA
- Grafico 2: Datos proporcionados por la NASA, en esta podemos divisar que existen los
llamados gran mximo y gran mnimo. Actualmente se puede decir que estamos
entrando en un gran mnimo numero de manchas solareslo cual ya no se est dando
de forma natural si no que ha sido alterada drsticamente debido a la contaminacin
atmosfrica todo ello provocara una pequea era de Hielo que ya se est viviendo en
varias partes del mundo.
- Grafico 3: Despus de un inicio del ciclo 24 que se ha hecho esperar, tanto el nmero
de manchas solares como la radiacin solar medida por satlite indican que este ciclo
ya est arrancando con fuerza. El promedio del nmero de machas de marzo ha
llegado a 56, despus de un ao 2010 en que el promedio de manchas fue de slo
16,5, y de que en enero fue de 19 y en febrero de 29.
*DISPONIBLE EN: http:1.bp.blogspot.com/-iv-Tfd-hZbs/TaMpjP4NpSI/AAAAAAAAAoA
8/14/2019 Informe Manchas Solares
13/13
FACULTAD DE INGENIERAS Y CIENCIAS PURASC.A.P. INGENIERA SANITARIA Y AMBIENTAL
METEOROLOGA Y CLIMATOLOGA Pgina 13
- Grafico 4: Vemos tambin que la radiacin solar medida por satlite tambin va
aumentando poco a poco. Los datos disponibles al da de hoy van hasta el da 2 de
febrero, razn por la cual no sabemos si la medida de marzo reflejar el aumento
importante del nmero de manchas.
- Grafico 5: De todas maneras, por ahora el inicio del ciclo 24 es bastante lento y
recuerda la transicin del ciclo 14 al 15. Los ciclos 13, 14 y 15 fueron unos ciclos de
actividad solar relativamente reducida. Veremos si el ciclo 24 tambin lo es.
Aunque sabemos que hay una correlacin entre el nmero de manchas y la radiacin
solar, podemos comprobarlo poniendo en un grfico los promedios mensuales de
ambas magnitudes, como se ve en el grfico. La correlacin no es perfecta, pero es
muy significativa.
*DISPONIBLE EN: http:1.bp.blogspot.com/-iv-Tfd-hZbs/TaMpjP4NpSI/AAAAAAAAAoA