É al CERN di Ginevra il bidone dei rifiuti più pulito del mondo. Non é lì perché abbiano una produce di rifiuti particolarmente abbondante, nè é così pulito perché sono maniaci dell’igiene. É lì perché serve per un esperimento di cui abbiamo parlato già molte altre volte su CM.

A parlarne ancora é Jasper Kirby, titolare appunto dell’esperimento CLOUD, in un’intervista rilasciata a Yale Environment 360.

É proprio lui a definire in questo buffo modo la camera sterile costruita appositamente per l’esperimento. Un ambiente che deve necessariamente essere il più possibile asettico per permettere ai ricercatori di conoscere la concentrazione delle sostanze delle quali studiano le interazioni al livello di precisione del milione di milioni di parti per volume.

Interazione di aerosol con i raggi cosmici a eventuale ruolo di questi ultimi nel processo di nucleazione, cioè di formazione delle aggregazioni di molecole di H2O allo stato liquido o solido (in pratica le nubi) e dinamiche di aggregazione di particelle di dimensione infinitesimale che pure finiscono per costituire il 50% dei nuclei di condensazione, sempre per il processo di generazione della nuvolosità.

Per qualche strana ragione, che forse varrebbe la pena di approfondire ma magari lo faremo in altre occasioni, di questo esperimento così importante e per nulla  buon mercato, che ha tra l’altro l’enorme pregio di tentare l’applicazione del metodo sperimentale che potendo si dovrebbe usare sempre ad uno degli aspetti più controversi della scienza del clima e della meteorologia, si sente parlare sempre molto poco. Forse si pensa o si teme che Kirby e i suoi siano degli scettici impenitenti che si ostinano a cercare qualcosa di diverso dalla pietra filosofale di CO2, ma questa intervista chiarisce benissimo i loro scopi: capire, se possibile una volta per tutte, quanto ci sia di vero nelle evidenze storiche che legano l’attività solare e le oscillazioni climatiche. Il tutto allo scopo di definire meglio i confini del ruolo dell’influenza dei gas serra, compreso naturalmente l’aumento della concentrazione di queti ultimi imputabile alle attività umane.

E’ un contributo interessante, ve ne consiglio la lettura.

Ultimamente mi sono imbattuto in una ricerca indiana sulcontributo dei raggi cosmici sul riscaldamento globale.

Contribution of changing galactic cosmic ray flux to global warming – (pdf)

La rivista non è molto conosciuta ma è inseritra nella lista ISI.

Cito:

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La correlazione ben consolidata tra il livello delle nuvole basse e l’intensità dei raggi cosmici, che fungono da nuclei di condensazione per le nuvole, mostra chiaramente che una diminuzione dell’intensità dei raggi cosmici si traduce in un minore copertura nuvolosa bassa. La riduzione dell’albedo, a causa della minore nuvolosità a bassa quota, comporta un aumento della temperatura superficiale sulla terra perché diminuisce la radiazione riflessa nello spazio.

L’estrapolazione della intensità della radiazione cosmica galattica sulla base delle misure in ¹⁰Be proxy delle carote di ghiaccio, mostra chiaramente che l’intensità dei raggi cosmici è diminuito del 9% nel corso degli ultimi 150 anni, a causa del continuo aumento dell’attività solare. Presentiamo elementi atti a dimostrare che la componente della forzatura radiativa dovuta alla diminuzione dell’intensità dei raggi cosmici nel corso degli ultimi 150 anni è di 1,1 Wm-2, che è circa il 60% di quella dovuta all’aumento del CO2. Concludiamo che la previsione futura del riscaldamento globale presentato da IPCC4 richiede una revisione per tener conto dell’effetto dovuto ai cambiamenti a lungo termine dell’intensità dei raggi cosmici galattici.

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Per un errore di editing (mio) il post è uscito con la mia firma e non con quella dell’autore reale. Ora ho corretto. Chiedo venia.

gg

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In seguito ad un post su CM, anche io ho scoperto l’esistenza del dataset HISTALP, una collaborazione tra istituti di nazioni che gravitano attorno alle Alpi e coordinata dal Servizio Meteorologico Austriaco (ZAMG). Il database ha richiesto una intensa attività di coordinamento per ottenere e omogenizzare dati ottenuti da soggetti diversi, spesso nemici, con tecniche diverse, ad ore diverse, con strumenti non omogenei. È sufficiente pensare alle due guerre mondiali e, più recentemente, alle vicissitudini della ex Iugoslavia per immaginare le difficoltà, anche di carattere politico, che si sono dovute superare per avere, oggi, un insieme di dati meteorologici omogeneo che comprende la Greater Alpin Region (GAR), sia nelle zone di maggiore elevazione che in quelle, più basse, con maggiore densità di stazioni meteo e di osservazioni estese nel tempo.

I dati disponibili sono divisi in quattro zone geografiche (NE,SE,NW,SW) e due zone distinte per altezza delle stazioni (ALPIN, per le altezze maggiori) e LOW (altezze minori), comme appare nell’immagine sotto, presa dal sito di HISTALP:

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Di sicuro non ci sarà ancora Hannibal, il sedicente anticiclone africano atteso nei prossimi giorni, ma ci sta che questa prima festa primaverile, oltre che tra polemiche sull’apertura o meno degli esercizi commerciali, oltre che tra le prime fave e pecorino della stagione, possa passare anche con un po’ di sole.

Hannibal o il suo fratello minore Asdrubale, arriveranno comunque dopo.

Per inciso questa pratica di nominare i soggetti atmosferici la trovo stucchevole, spesso disinformante e alquanto provinciale.

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Enrik Svensmark, lo scienziato che per primo ha formulato l’ipotesi che il flusso dei raggi cosmici proveniente dalla spazio possa essere in relazione con le temperature perché facilita la formazione delle nubi, sta per pubblicare un altro paper.

Lo studio, del quale abbiamo avuto notizia dal blog di Nigel Calder, è disponibile in pre-print su Arxiv, sebbene debba ancora essere accettato dalla rivista cui è stato proposto, cioè Physical Review Letters. A leggere il commento di Calder, sembra che questo lavoro possa fornire nuovo ‘carburante’ all’ipotesi di Svensmark, sulla quale stanno lavorando alacremente anche al CERN di Ginevra con l’esperimento CLOUDS, i cui risultati, sebbene confortanti, continuano ad essere controversi.

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Chissà che tra un  po’ di tempo non si riesca a capire anche cosa fanno. Ma non è tempo di chiacchiere climatiche, meglio piuttosto una sana dose di orgoglio nazionale. Si chiama AGILE (Astrorivelatore gamma ad immagini ultraleggero) e mai nome fu tanto appropriato. Un piccolo satellite italiano a basso costo in orbita da 1675 giorni (aprile 2007) con il quale è stato possibile osservare per la prima volta una fonte di flussi di raggi cosmici nella nostra galassia.

Vengono da una supernova che pare si chiami W44, un astro giunto al termine della sua esistenza addirittura 20.000 anni fa.

Qui il comunicato stampa del gruppo di ricerca che segue il satellite, qui l’home page del progetto.

Come nelle discoteche (forse di qualche anno fa, ahimè si vede che non frequento…) le luci attorno all’ipotesi di Svensmark sull’influenza che i raggi cosmici provenienti dallo spazio avrebbero sulle nubi, specie quelle basse, si accendono e si spengono.

Appena qualche giorno fa abbiamo commentato l’uscita di un lavoro che toglieva parecchia terra sotto ai piedi dell’ipotesi. Il succo è il seguente. Dal datset dell’ISCCP (programma internazionale di monitoraggio delle nubi attraverso sensori satellitari), si nota che la nuvolosità bassa ha recentemente subito una fase di declino. In un periodo di scarsa attività solare e alta attività cosmica, sarebbe dovuto accadere esattamente il contrario perché i fatti sostenessero l’ipotesi di Svensmark. Per cui, luce spenta.

Qualche giorno fa è uscito un articolo di Nigel Calder che invece la riaccende, o quanto meno fa capire la situazione è tutt’altro che chiara.

In effetti, nell’abstract del paper che ha preso in esame il datset ISCCP, si legge una frase un po’ sibillina circa la relazione nubi-raggi cosmici in discussione: “This represents a possible observational disconnect“, cioè un possibile rigetto dell’ipotesi grazie alle osservazioni. Possible.

Quello che a quanto pare gli autori di questo lavoro non hanno riportato, è che esistono lavori precedenti che hanno documentato i problemi cui è andato incontro il programma ISCCP con la graduale implementazione di nuovi sensori (Campbell 2004). Di fatto il segnale è migliorato, nel senso che quello che si ottiene adesso è più attendibile, ma con la graduale modifica dell’angolo di osservazione, divenuto ormai quasi ottimale, ovvero perpendicolare, le osservazioni precedenti ottenute con angolo più basso contengono probabilmente una sovrastima delle nubi. Questo risulta nel tempo in un trend di diminuzione che potrebbe non essere tale, a meno di opportune correzioni di cui però non si ha notizia nel paper in questione.

In effetti, dai lavori che hanno affrontato questo problema si capisce che la differenza è importante. Le aree in blu sono quelle che presentano una diminuzione della nuvolosità nel periodo 1983-2001:

Prima della correzione - Campbell 2004

Dopo la correzione - Campbell 2004

Questo dovrebbe suggerire prudenza prima di rigettare l’ipotesi di Svensmark. Infatti da altri dataset sulla nuvolosità attualmente disponibili si capisce più che altro che non si hanno le idee molto chiare sul comportamento della nuvolosità negli ultimi anni, quelli cioè in cui la si è osservata con questi sistemi.

Come sottolinea Calder, volendo scrivere a supporto dell’ipotesi di Svensmark, si possono prendere in esame quei dataset sulla nuvolosità che la confermano. Volendo scriverne un rigetto, si può (e si è fatto) ricorrere ad altro materiale. Nulla osta comunque che gli altri dataset soffrano di altro genere di problemi altrettanto significativi. Del resto, esplorando le pagine dell’ISCCP non mi è stato possibile capire se siano stati introdotti dei correttivi per questo specifico problema. A prima vista si direbbe di no, dato il trend è lo stesso di quando Campbell affermava che la maggior parte del trend negativo nella nuvolosità è ascrivibile al cambiamento del punto di osservazione.

Morale: l’ipotesi di Svensmark sta pian piano ricevendo delle conferme sperimentali. Non è attraverso queste osservazioni che potrà essere falsificata, almeno fino a quando non si disporrà di dataset stabili ed affidabili.

Dal blog di Judith Curry la notizia della imminente pubblicazione di un altro lavoro che affronta il tema del collegamento tra i flussi di raggi cosmici intergalattici e la nuvolosità, flussi che sono di fatto regolati, per la parte che arriva sulla Terra, dall’intensità del campo magnetico solare, cioè dalle oscillazioni dell’attività solare.

Le luci non sono molte, a giudicare da quanto scrivono gli autori, che hanno fatto prima una revisitazione delle pubblicazioni in materia cercando di mettervi ordine, e poi un esame del tipo eyeball su quanto avvenuto di recente. L’attività solare molto scarsa che ha contraddistinto la transizione tra il 23° e 24° ciclo solare, nonché la debolezza di quest’ultimo, pare siano state accompagnate da un record negativo della quantità di copertura nuvolosa bassa a scala globale, almeno secondo il database dell’ISPCCP, il programma di monitoraggio delle nubi. Le nubi basse, infatti, sarebbero secondo l’ipotesi dominante, quelle maggiormente affette dall’attività cosmica, attraverso il duplice effetto di ionizzazione dei nuclei di condensazione in aria chiara e in prossimità delle nubi. In pratica si sarebbe osservato forse l’effetto opposto, fatto questo che, se non può essere letto in termini di meccanismo fisico, certamente non può neanche supportare la tesi del collegamento tra attività cosmica-solare, nuvolosità e quindi dinamiche del clima. Di ombra (e quindi di effetto raffreddante) ce ne sarebbe stata poca.

Gli autori – e la Curry è con loro- chiedono che la ricerca nel settore continui, allo scopo di chiarire eventualmente le dinamiche di questo meccanismo e, soprattutto, di riuscire ad ottenere per far questo un segnale della nuvolosità che non sia ‘sporcato’ dagli innumerevoli altri fattori dinamici e termici che necessariamente entrano in gioco nel regolare la nuvolosità.

Non ci si può che associare, magari dopo aver letto il loro paper e tenendo a mente quanto uscito sin qui dal lavoro del CERN e da altre ricerche di recente pubblicazione:

Relationship of Lower Troposphere Cloud Cover and Cosmic Rays: An Updated Perspective (pdf)

Come ha giustamente sottolineato uno dei nostri lettori, negli spazi dedicati alle discussioni sulle dinamiche del clima in Italia, il recente interesse internazionale per la potenziale relazione tra l’attività solare e le dinamiche del clima non sta riscuotendo molto successo. Siamo un po’ isolati al riguardo, ma siccome siamo anche dei gran testoni, continuiamo a proporre ai nostri lettori degli argomenti in qualche modo collegati a questo ambito.

L’ultimo in ordine di apparizione, dopo la pubblicazione dei risultati preliminari dell’esperimento CLOUDS al CERN e le reazioni da questi suscitate, è la pubblicazione di un articolo in cui si tenta – in parte con successo- di esplorare eventuali effetti di breve periodo delle repentine cadute del flusso di Raggi Cosmici Intergalattici (GCR) detti Forbush Decreses (FD) a loro volta provocati dalle espulsioni di massa coronale (CME – Coronal Mass Ejection. Per questi particolari eventi dell’attività solare, sono accertati una significativo aumento della frequenza di occorrenza durante i massimi solari e una decisa rarefazione – quando non totale assenza come nel recente periodo- durante i minimi del ciclo undecennale della nostra stella.

Forbush Decreases – clouds relation in the neutron monitor era – A.Dragic et al – Astrophysics and Space Science Transaction

Il verficarsi di FD è dunque messo in relazione ancora una volta con la copertura nuvolosa, ma in modo  indiretto, in quanto le osservazioni satellitari disponibili forniscono delle serie storiche ancora troppo brevi per consentire delle analisi sufficientemente accurate della nuvolosità. Sicché il parametro atmosferico impiegato come dato di prossimità è il DTR (Diurnal Temperature Range), ovvero la differenza che intercorre tra le temperature massime diurne e quelle minime notturne, un fattore inversamente correlato alla copertura nuvolosa.

L’analisi non è delle più semplici, e in effetti gli autori danno conto anche di precedenti tentativi nei quali, proprio per la brevità delle serie oggettive disponibili sulla nuvolosità, è stato possibile prendere in esame soltanto pochi eventi di FD. Il bias introdotto dalle condizioni atmosferiche – trattandosi in questo caso di valutazione degli effetti dell’attività solare nel breve o brevissimo periodo- può inoltre alterare in modo significativo il segnale dei punti presi in esame nell’osservazione, i quali possono anche aver subito gli effetti di trend di lungo periodo che introducono un ulteriore elemento di incertezza.

Ad ogni modo in questo lavoro, l’impiego delle serie relative al DTR permette di tornare parecchio più indietro nel tempo, ovvero di prendere in esame gli effetti di più eventi di FD, ricavandone quindi delle informazioni interessanti.
L’elemento forse più significativo, oltre all’ennesima conferma di una evidente interazione tra l’attività solare e le dinamiche atmosferiche, è senz’altro quello che assegna una valenza significativa in termini di effetti sul DTR e quindi sulla nuvolosità, soltanto per eventi di intensità piuttosto elevata. Nella fattispecie, gli autori hanno effettuato un taglio agli eventi in considerazione analizzando quelli per i quali la diminuzione del flusso dei GCR è pari o superiore al 7%. Ne sono risultati utili dunque ai fini dell’analisi ben 35. La deviazione del DTR riscontrata nei giorni successivi all’FD è stata di 0.3/0.4°C.

L’analisi degli eventi meno intensi non ha invece prodotto risultati statisticamente significativi, prova ne sia la differenza che assumono le rappresentazioni grafiche degli effetti di tutti gli eventi rispetto a quelli di intensità più elevata (Fig. 3 e 4 del documento linkato).

In conclusione questa analisi conferma l’interazione tra l’attività solare e le dinamiche atmosferiche, benché gli effetti siano tangibili solo per eventi di FD particolarmente intensi. Il DTR appare essere un parametro affidabile per la valutazione di questi effetti, anche più dell’esame diretto delle serie satellitari della copertura nuvolosa. Tuttavia gli autori ovviamente chiariscono che al riguardo molti aspetti devono essere analizzati in modo più approfondito:

• Il rapporto tra l’azione dei FD e il DTR su diverse zone del Pianeta.
• Il comportamento del DTR nei casi di incremento (e non diminuzione) dei GCR, analisi per la quale si dovrebbe trovare un segnale di segno opposto a quello evidenziato da questa ricerca.
• Dipendenza degli effetti dalla latitudine geografica.

Un lavoro interessante, il cui materiale supplementare è disponibile a questo link.

Dopo anni di lavoro in un silenzio quasi assoluto, l’esperimento CLOUD al CERN e’ giunto finalmente a risultati importanti. Uno stadio che i ricercatori coinvolti giudicano preliminari, benché riescano a stento a trattenere l’orgoglio di aver posato una pietra miliare per la conoscenza delle dinamiche del sistema Pianeta e della sua interazione con la nostra stella.

E’ uscito su Nature il primo report:
Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation
E su Naturenews.com c’è un articolo che ne chiarisce i contenuti:
Cloud formation may be linked to cosmic rays.

Ne parla diffusamente anche Nigel Calder su GWPF, esaltandone forse troppo i contenuti e soprattutto facendo la cronistoria di come questo specifico settore della ricerca sul clima sia stato a lungo snobbato, quando non osteggiato e deriso dal mainstream scientifico, probabilmente consapevole che possiede il potenziale di alterare non poco, se non addirittura sovvertire, una buona parte della traballante ipotesi delle origini totalmente antropiche delle dinamiche di lungo periodo del clima recente.

Sta di fatto che quelle cui sono giunti Jasper Kirby e i suoi colleghi sono prove sperimentali della relazione Spazio-Sole-Nubi, ed e’ difficile che possano essere ignorate. Specie perché di prove sperimentali che sostengano la relazione causa effetto tra l’aumento della concentrazione di gas serra per mano antropica e l’aumento della temperatura del Pianeta non ve ne sono. Ci sono migliaia di lavori scientifici, questo e’ vero, ma non ce n’è uno tra questi che non ricorra a simulazioni modellistiche per descrivere questa relazione. Modelli che alla prova dei fatti non sono in grado di riprodurre efficacemente il sistema.

Ora e’ il momento di leggere con attenzione il lavoro di Kirby e soci, su cui ci riserviamo altri commenti prima di aver terminato.

Se nel frattempo volete farvi un’opinione preconcetta per poi divertirvi a smontarla, potete anche iniziare leggendo le modalità con cui Newscientist, di dichiarata fede AGW, ha commentato la notizia:
Cloud-making: another Human effect on climate.

La ricerca condotta al CERN si e’ infatti concentrata sul ruolo moltiplicatore che le particelle ionizzanti provenienti dal cosmo potrebbero avere sui processi di nucleazione, processi in cui giocano un ruolo importante molti composti chimici presenti in atmosfera. Tra questi anche quelli presenti allo stato naturale ma soggetti anche a incremento per effetto delle attività umane. Quale appiglio migliore per continuare la propria propaganda?