La actividad solar tiene un impacto directo en la cubierta de nubes de la Tierra



Crédito: Universidad Técnica de Dinamarca

Un equipo de científicos del Instituto Espacial Nacional de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU Space) y el Instituto Racah de Física de la Universidad Hebrea de Jerusalén ha relacionado las grandes erupciones solares con los cambios en la cubierta de nubes de la Tierra en un estudio basado en más de 25 años de observaciones satelitales.

Se sabe que las erupciones solares protegen la atmósfera de la Tierra de los rayos cósmicos. Sin embargo, el nuevo estudio, publicado en Journal of Geophysical Research: Space Physics,muestra que la cobertura global de nubes se reduce simultáneamente, lo que respalda la idea de que los rayos cósmicos son importantes para la formación de nubes. Las erupciones causan una reducción en la fracción de nubes de alrededor del 2 por ciento correspondiente a aproximadamente mil millones de toneladas de agua líquida que desaparecen de la atmósfera.

Dado que se sabe que las nubes afectan las temperaturas globales en escalas de tiempo más largas, la presente investigación representa un paso importante en la comprensión de las nubes y la variabilidad climática.

"La Tierra está bajo bombardeo constante de partículas del espacio llamadas rayos cósmicos galácticos. Las erupciones violentas en la superficie del Sol pueden alejar estos rayos cósmicos de la Tierra durante aproximadamente una semana. Nuestro estudio ha demostrado que cuando los rayos cósmicos se reducen de esta manera, hay una reducción correspondiente en la cubierta de nubes de la Tierra. Dado que las nubes son un factor importante en el control de la temperatura en la Tierra, nuestros resultados pueden tener implicaciones para el cambio climático", explica el autor principal del estudio Jacob Svensmark de DTU.

Partículas muy energéticas

Estas partículas generan moléculas cargadas eléctricamente, iones, en la atmósfera de la Tierra. Se ha demostrado que los iones en el laboratorio mejoran la formación de aerosoles, que pueden servir como semillas para la formación de las gotas de nubes que componen una nube. Si esto realmente sucede en la atmósfera, o solo en el laboratorio, es un tema que se ha investigado y debatido durante años.

Cuando las grandes erupciones solares soplan los rayos cósmicos galácticos antes de que lleguen a la Tierra, causan una reducción de los iones atmosféricos de hasta aproximadamente 20 a -30 por ciento en el transcurso de una semana. Entonces, si los iones afectan la formación de nubes, debería ser posible observar una disminución en la cobertura de nubes durante los eventos en que el Sol sopla los rayos cósmicos, y esto es precisamente lo que se hace en este estudio.
Crédito: Universidad Técnica de Dinamarca

Las llamadas "disminuciones de Forbush" de los rayos cósmicos se han relacionado previamente con cambios de una semana en la cubierta de nubes de la Tierra, pero el efecto se ha debatido extensamente en la literatura científica. El nuevo estudio concluye que "hay un impacto real de las disminuciones de Forbush en la microfísica de las nubes" y que los resultados respaldan la sugerencia de que "los iones juegan un papel importante en el ciclo de vida de las nubes".

Llegar a esa conclusión fue, sin embargo, un arduo esfuerzo; Se producen muy pocas disminuciones fuertes de Forbush y se espera que su efecto sobre la formación de nubes esté cerca del límite de detección utilizando observaciones atmosféricas globales medidas por satélites y estaciones terrestres. Por lo tanto, era de la mayor importancia seleccionar los eventos más fuertes para el estudio, ya que tenían que tener el efecto más fácil de detectar. Determinar esta fuerza requirió combinar datos de aproximadamente 130 estaciones en combinación con modelos atmosféricos.

Este nuevo método dio lugar a una lista de 26 eventos en el período de 1987-2007 clasificados según la ionización. Esta lista clasificada fue importante para la detección de una señal, y también puede arrojar algo de luz sobre por qué los estudios anteriores han llegado a conclusiones variadas, ya que se han basado en eventos que no necesariamente ocuparon un lugar destacado en la lista.

Posible efecto a largo plazo

El efecto de las disminuciones de Forbush en las nubes es demasiado breve para tener algún impacto en los cambios de temperatura a largo plazo.

Sin embargo, dado que las nubes se ven afectadas por cambios a corto plazo en la radiación cósmica galáctica, también pueden verse afectadas por el cambio más lento en la actividad solar que ocurre en escalas de decenas a cientos de años, y por lo tanto juegan un papel en el presupuesto de radiación que determina la temperatura global.

Por lo tanto, la contribución de los soles al cambio climático pasado y futuro puede ser mayor que simplemente los cambios directos en la radiación, concluyen los científicos detrás del nuevo estudio.

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