Il ruolo della Meteorologia Spaziale nella comprensione dei cambiamenti climatici
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- Gustavo Grilli
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1 Il ruolo della Meteorologia Spaziale nella comprensione dei cambiamenti climatici Mauro Messerotti INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste Dipartimento di Fisica, Università di Trieste ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 1
2 Le Considerazioni di IPCC Climate Change 2007: The Physical Science Basis Summary for Policymakers ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 2
3 Eventi Meteorologici Estremi: Tendenze, Influenza dell Uomo, Proiezioni Future secondo IPCC 2007 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 3
4 La Forzante Radiativa secondo IPCC 2007 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 4
5 Possibili Scenari Futuri del Riscaldamento Globale secondo IPCC 2007 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 5
6 Previsioni sull Evoluzione del Ciclo di Attività Solare ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 6
7 La Meteorologia Spaziale Definizioni ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 7
8 Definition of Space Meteorology M. Messerotti, 2005 M. Messerotti Int l Advanced School on Space Weather,, May 2006, ICTP 8
9 Definition of Outer Space M. Messerotti, 2005 M. Messerotti Int l Advanced School on Space Weather,, May 2006, ICTP 9
10 The Galactic Neighborhood M. Messerotti, 2005 M. Messerotti Int l Advanced School on Space Weather,, May 2006, ICTP 10
11 Characterization of the Physical State of Space M. Messerotti, 2005 M. Messerotti Int l Advanced School on Space Weather,, May 2006, ICTP 11
12 SCHEME OF A STELLAR ENVIRONMENT Stellarsphere Interstellar Wind STAR Stellar Wind Planet Magnetosphere IPM ISM Messerotti (2003, 2005) VII Conference on Chemical Evolution and the Origin of Life, , , Trieste M. Messerotti, INAF-OATs & UNI-TS
13 PERTURBATIONS IN THE STELLAR ENVIRONMENT Cosmic Rays Stellar Mass Ejections Planetary Debris Interstellar Wind Shocks Interstellar Radiation Outbursts STAR Stellar Wind Shocks Radiation Outbursts Planet Magnetosphere Messerotti (2003, 2005) VII Conference on Chemical Evolution and the Origin of Life, , , Trieste M. Messerotti, INAF-OATs & UNI-TS
14 STELLAR SPACE METEOROLOGY DRIVERS STAR L, M, R, Te, cc Magneticity Variability Wind IRRADIANCE & ENERGETIC PARTICLE VARIATION PARTICLE FLUX VARIATION PLANETARY SYSTEM Orbital dynamics Population diversity FLUX CAPTURE AREA VARIATION Messerotti (2003, 2005) VII Conference on Chemical Evolution and the Origin of Life, , , Trieste M. Messerotti, INAF-OATs & UNI-TS
15 PLANETARY RESPONSE DRIVERS Mass Radius Density Surface morphology FLUX REFLECTIVITY Atmosphere ENERGY STORAGE Magnetosphere PARTICLE SHIELDING & ENERGY STORAGE Orbital Dynamics FLUX CAPTURE AREA LONG-TERM VARIATION Messerotti (2003, 2005) VII Conference on Chemical Evolution and the Origin of Life, , , Trieste M. Messerotti, INAF-OATs & UNI-TS
16 Possibili Forzanti Spaziali del Clima Terrestre Radiazione e Particelle dal Sole e dalla Galassia ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 16
17 Il Ciclo di Attività Solare Maunder minimum Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
18 Che cos è il Vento Solare? Un flusso costante di particelle fluisce dalla corona solare, con una temperatura di circa 1 milione di gradi e con una velocità di circa 450 km/s. Il Vento Solare si estende oltre l orbita di Plutone (circa 5900 milioni di chilometri). Il disegno mostra come esso eserciti una pressione sulla magnetosfera della Terra e ne determini così la forma (linea punteggiata). Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
19 Cicli Solari e Variazioni Climatiche 11 anni: Ciclo delle macchie (Schwabe) 22 anni: Ciclo Magnetico (Hale) anni: Gleissberg anni: Seuss Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
20 Il Sole ed il Riscaldamento Globale Variazione a lungo termine della radianza totale ( energia totale ) Si assume che giustifichi solo in parte il riscaldamento globale Variazione a lungo termine della radiazione UV/EUV: Cambiamenti della chimica (ozono), temperatura ecc. nell atmosfera terrestre. Potrebbe determinare variazioni climatiche. Variazione a lungo termine del campo magnetico del Sole Modula i Raggi Cosmici ed il Vento Solare Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
21 Misure della Radianza Solare Il Sole come Stella VIRGO Radianza solare totale CDS: Radianza spettrale EUV a Å e Å e 69 immagini del disco solare riprese ogni mese SEM (CELIAS): Flusso EUV integrato sul disco da 1-500Å e Å (He II 304 Å) Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
22 Variazioni del Flusso Magnetico Solare Il flusso magnetico solare è aumentato di un fattore pari a 2,3 dal 1901 Le variazioni a lungo termine della radianza solare totale possono da sole spiegare: L aumento di temperatura del 52% fra il 1910 ed il 1960 L aumento del 31% dal 1970 Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
23 I Raggi Cosmici e le Nuvole Variazioni dell attività solare e del campo magnetico solare modificano la quantità di particelle cosmiche, che penetrano nel Sistema Solare (e nell atmosfera della Terra). E stata trovata una forte correlazione fra il flusso di raggi cosmici e le nuvole basse La copertura nuvolosa globale è un importante fattore per la determinazione del clima Il Sole visto da SOHO SOHO Project Scientist Team M. Messerotti - OATs
24 Periodicità Climatiche La Teoria di Milankovitch ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 24
25 Periodicità delle Glaciazioni R.A. Rohde ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 25
26 Forzanti Spaziali del Clima Terrestre La Lezione del Paleoclima ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 26
27 Time Scales and Proxies of Earth Paleoclimate J. Veizer, 2005 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 27
28 Solar Irradiance (SI), Galactic Cosmic Ray Flux (CR) and Low Cloud Cover (LC) Marsh and Svensmark, 2003; Marsh, 2005 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 28
29 Phanerozoic Climatic Indicators and Reconstructed pco 2 Levels P 10 My Veizer et al., 2000 Berner & Kothavala, 2001 Berner & Streif, 2000 Rothman, 2002 CO 2 is not the driver ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 29
30 Cosmic Ray Flux and Tropical Seawater Temperature Variations over the Phanerozoic CRs are the candidate driver Shaviv and Veizer, 2003 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 30
31 Antarctic (Vostok) Ice Core Data for the Last 400,000 Years High resolution studies show that at times of cold to warm transitions, temperature changes come first, leading CO 2 changes by several centuries (e.g. Vakulenko et al., 2004). CO 2 levels would be a response not a driver, eventually a temperature amplifier. ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 31
32 Temperature Change and CO 2 Records of the Last Millennium from a Greenland Ice Core Solar Minima W - Wolf S - Spoerer M - Maunder D - Dalton Berner and Streif, 2000 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 32
33 Time Series of Sunspot Number 10 Be 10 Be Usoskin et al., 2003 O - Oort Solar Minimum MCO - Medieval Climate Optimum Very high solar activity in the last 60 years since 8000 years ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 33
34 A Model Based on Space Forcing as a Primary Climate Driver Feedback from the biosphere on climate, including anthropogenic Veizer, 2005 ICTP, 23 Marzo 2007 Global Warming, l'umanità è veramente a un bivio? 34
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