Le variazioni dell’attività del Sole
e gli effetti sul clima terrestre

di GUIDO POSSA

Il clima sulla Terra è determinato dall’intreccio estremamente complesso di molti fenomeni: astronomici, geologici, fisici, chimici, idrologici, biologici, umani…

Tra questi, un ruolo molto importante è svolto dal Sole, il motore energetico del clima. Il Sole è una stella variabile. La prima evidenza di questa variabilità è stata la dinamica delle macchie solari, scoperte nel 1610 da Galileo Galilei osservando l’immagine del nostro astro al tramonto con il suo “telescopio”. Nel breve periodo la variabilità solare si manifesta in un andamento ciclico, della durata di circa 11 anni, il ciclo di Schwabe (dal nome del suo scopritore nel 1843). In esso l’attività del Sole, caratterizzata dall’energia radiativa emessa, dal campo magnetico interplanetario prodotto, dal numero delle macchie solari presenti sulla fotosfera, dal vento solare, dalla frequenza degli eventi che hanno luogo nell’atmosfera solare (come gli esplosivi solar flares e le gigantesche Coronal Mass Ejection), aumenta fino a raggiungere valori massimi per poi ritornare a quello iniziale.

Un secondo importante aspetto della variabilità del Sole è costituito da variazioni della sua attività a lungo termine (secoli e millenni). Sulla Terra tali variazioni si manifestano come:

♦ variazioni della TSI (Total Solar Irradiance), l’energia elettromagnetica complessiva ricevuta dalla Terra, misurata sopra l’atmosfera e riferita alla distanza media Sole-Terra, convenzionalmente definita come 1 AU (Astronomic Unit, pari a 149,6 milioni di km);
♦ variazioni della composizione spettrale dell’energia elettromagnetica solare ricevuta dalla Terra e in particolare delle sue componenti UV (ultraviolette);
♦ variazioni del vento solare, cioè del flusso di particelle espulse ad alta velocità dal Sole, che dopo alcuni giorni impattano sulla Terra;
♦ variazioni del campo magnetico interplanetario prodotto dal Sole.

Tale variabilità è dovuta alle particolari modalità di funzionamento del nostro astro.

Il Sole è un corpo celeste composto di gas in forma ionizzata, principalmente idrogeno (73,46 per cento) ed elio (24,85 per cento). Ha un diametro di 1,36 milioni di km. La sua enorme massa costituisce il 99,86 per cento di quella del sistema solare. La temperatura superficiale irradiante è di 5.770 K e l’energia irradiata è approssimativamente quella di un corpo nero a tale temperatura.
La produzione di energia avviene mediante fusione nucleare di quattro atomi di idrogeno in un atomo di elio. Il Sole ruota su sé stesso con l’asse di rotazione inclinato di circa 7 gradi rispetto alla verticale sul piano dell’eclittica.
La rotazione è in senso antiorario (se vista da Nord, ad esempio dalla Stella Polare), senso identico a quello delle rotazioni e rivoluzioni di tutti gli otto pianeti principali del sistema solare. [...]

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