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Crítica del Paper “Lockwood-Fröhlich”
en el Royal Society Proceedings

Por Ken Gregory

Agosto 2007
Friends of Science Society
Calgary, Alberta, Canada

Mike Lockwood y Claus Fröhlich publicaron un “paper” en los Proceedings of the Royal Society de Londres donde concluyen que el Sol no podría ser el responsable del aumento de la temperatura global en los últimos 20 años. La BBC publicó una noticia acerca de este estudio con fecha 10 de julio, 2007.

Los rayos cósmicos varían en un ciclo de 11 años junto con el ciclo de manchas solares. El Dr. Henrik Svensmark desarrolló la teoría de que el Sol es un significativo impulsor del cambio climático a través de sus efectos sobre el flujo de rayos cósmicos y la cobertura de nubes. El aumento del viento solar y el campo magnético durante el tiempo de mayor cantidad de manchas en el sol repele a los rayos cósmicos que, de otra manera, alcanzarían a llegar a la troposfera de la Tierra resultando en menos aerosoles en la baja atmósfera y disminuyendo así la for-mación de nubes. Menos nubes permiten una mayor insolación de la tierra causando calentamiento.

El artículo de la BBC presenta este gráfico:

El artículo de la BBC es desinformante y engañoso porque el gráfico titulado “Cuenta de rayos cósmicos” no es para nada una cuenta de rayos cósmicos (neutrones). Es el resultado de una manipulación matemática para eliminar al ciclo de 11 años de rayos cósmicos. La curva es tomada del estudio de Lockwood.[1] La verdadera cuenta de rayos cósmicos del monitor Climax de Neutrones se muestra en la curva azul del gráfico de abajo. Nótese la perfecta correlación inversa entre actividad solar (línea verde) y la cantidad de rayos cósmicos:


Fuente: http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6290228.stm

Nótese que la cuenta de rayos cósmicos que se muestra arriba es idéntica a la dada por Svensmark en el gráfico de su estudio que se muestra más abajo. La curva roja que se ve abajo es la variación en el conteo de los rayos cósmicos. La línea azul muestra variaciones en la cobertura global de nubes.

El estudio de Lockwood está fundamentalmente equivocado por muchas razones:

El estudio declara “Por ello, todas las tendencias solares desde 1987 estuvieron en la dirección opuesta a las vistas o inferidas en la mayor parte del siglo 20 –de manera particular en la primera mitad de este siglo.” Esto no es verdad para los rayos cósmicos que muestran una cuenta muy baja durante el máximo solar de 1990-1991; un conteo mucho más bajo que los tres ciclos previos. Esto habría causado calentamiento durante la década de los 90.

El estudio declara luego: “La temperatura del aire de la Tierra no responde al ciclo solar.”

Esto es notoriamente falso: la temperatura de la Tierra responde al ciclo solar como lo confirman numerosos estudios. El ciclo solar de 11 años se muestra claramente en las muestras de sedimentos[2] obtenidas en Effing-ton Inlet, Isla de Vancouver, B.C., por el Dr. Tim Patterson, y en los registros del Río Nilo [3] para nombrar sólo dos estudios.

El paper continúa con “Aún una modulación de gran amplitud sería fuertemente amortiguada en el registro de la temperatura media global por las largas constantes de tiempo térmicas asociadas con partes del sistema climático, en particular los océanos (Wigley & Raper, 1990)."

Esto es cierto. Los océanos actúan como gigantescas ruedas volantes climáticas que no reaccionan fuertemente con cada ciclo de 11 años, sino que son suavizadas hasta desaparecer. Aquí está la información mundial 1970-2006 de temperatura de tierra y mar de la base de datos de HadCRUT2:

Usted puede ver con claridad que cuando la cuenta de rayos cósmicos es elevada, hay una caída de la tempe-ratura, 1974-77, 1986-87, 1995-97, y 2004-06. La línea recta rosada del mejor ajuste indica 0,1880º C por década.

El paper de Lockwood manipula la información del conteo de rayos cósmicos para eliminar al ciclo de 11 años mediante la extrapolación entre los nodos de los ciclos. Los nodos son puntos donde la parte superior del ciclo tiene la misma media qua la proción inferior, aproximadamente el punto medio de cada ciclo. El resultado es el gráfico “Conteo de Rayos Cósmicos” mostrado en el gráfico del artículo de la BBC y reproducido arriba. Nótese que esto revela un ciclo de 22 años. Pero la eliminación total del ciclo de 11 años implica que el efecto amortiguador de los océanos es casi infinito, lo que también eliminaría un ciclo de 22 años, o la longitud de cualquier ciclo que sea. Si los océanos tienen realmente una capacidad casi infinita de absorber calor, absorberá todos los efectos de los cambios del sol y del CO2 y las temperaturas globales no cambiarán! Lockwood aplica esencialmente el 100% de amortiguamiento al ciclo de 11 años pero el 0% al de 22 años, lo que es un total desatino.

El efecto amortiguador de la inercia que son los océanos significa que la actual temperatura está afectada por la actividad del Sol a lo largo de los últimos muchos años. La temperatura global de 2006 está afectada en su mayor parte por la intensidad del Sol en 2006, pero también por la actividad solar en los años previos. La acti-vidad del Sol de hace 20 años todavía sigue teniendo efecto sobre las temperaturas de hoy.

Abajo está un gráfico que muestra un aumento hipotético seguido de una disminución del forzamiento solar, y el cambio de temperatura resultante. El gráfico tiene nada más que propósitos ilustrativos para mostrar el sua-vizado del clima y el retraso de los efectos en la temperatura. Las unidades son arbitrarias. Aquí asumo que la temperatura de un años cualquiera es afectada por el forzamiento del Sol en los 24 años anteriores de manera que cada año previo tiene 85% de peso sobre el año siguiente.

Nótese que la temperatura continúa creciendo durante varios años después de que el forzamiento solar comienza a disminuir.

El paper de Lockwood asume falsamente que la actual actividad del sol tendría un efecto inmediato sobre la temperatura sin un retraso en el tiempo. Uno debería esperar un retraso del tiempo basado en el largo del ciclo de variación. Por ejemplo, todos los días la intensidad del sol llega a su pico máximo a mediodía pero el pico de la temperatura se registra por lo general entre las 3 y la 4 de la tarde. Cada año, la intensidad del sol llega a su pico el 21 de junio en el hemisferio norte, pero los meses más cálidos son siempre julio y agosto.

El ciclo de 11 años causa un retraso de unos 2 años en la variación de la temperatura. La actividad del sol estuvo aumentando a lo largo de casi todo el siglo 20 y se debería esperar alrededor de una década de retraso. El gráfi-co de abajo tomado de aquí muestra el creciente flujo solar durante casi todo el siglo 20.

Como la cuenta de rayos cósmicos estuvo en el mínimo en 1991 (la cuenta 2001-2002 era más alata) debemos esperar que la temperatura aumente durante una década hasta 2001 antes de comenzar a descender. Esto es exactamente lo que ha sucedido!

Todos los climatólogos deberían saber que la gran capacidad térmica de los océanos causa un enorme retraso en la respuesta de la temperatura. El Cuarto Informe del IPCC incluye proyecciones de modelos computados que muestra que si la concentración del CO2 se mantiene constante en los niveles de 2000, la temperatura media global continuaría subiendo durante las siguientes dos décadas. El mismo efecto ocurre por causa de la actividad del Sol.

Lockwood compara a las rayos cósmicos (con el ciclo de 11 años eliminado) a la superficie suavizada de un gráfico de temperaturas. Los forzamientos climáticos del sol deberían ser comparados a las verdaderas curvas de temperatura, que no muestran aumento de las temperaturas globales desde 2002.

Las temperaturas de superficie usadas por Lockwood están contaminadas por efectos de las islas de calor urba-no y numerosos asuntos de control de calidad relacionados con las mediciones individuales de las estaciones y emplazamientos espaciales. Lockwwod debería usar la información provista por el satélite MSU (Microwave Sounding Units) que es verdaderamente una medición global de las temperaturas, ya que es la temperatura de la troposfera la que es contaminada por el efecto de isla de calor urbano.

La teoría del cambio de temperatura causado por el CO2 muestra que efecto invernadero aumentará más rápido en la troposfera donde las temperaturas son frías y el contenido de vapor de agua es muy bajo. Todos los mode-los del clima muestran que la temperatura de la troposfera debería aumentar más rápido que las de la superfi-cie, especialmente en los trópicos.

El gráfico siguiente muestra la temperatura en los trópicos. Las tres curvas están escaladas de manera que el promedio de los primeros 5 años son iguales. La curva GHCN es la tendencia de la temperatura sólo de tierra. La curva HadCRUT3 es la tendencia de temperatura de tierra y océanos combinados. Es menor que la tendencia del GHCN porque la temperatura de los mares no registran el efecto de isla de calor urbano. Si el sol tuviese muy poco efecto sobre el clima y el CO2 fuese el responsable del aumento de la temperatura en el siglo 20, estas dos curvas deberían mostrar una menor tendencia al calentamiento que las temperaturas MSU de la troposfera! Es ilógico creer que el CO2 es el principal factor que gobierna a la temperatura y al mismo tiempo creer que las mediciones de temperatura de la superficie son precisas y correctas.

El paper de Lockwood analiza solamente los últimos 30 años de datos, lo que es un intervalo muy corto. Un sistema que tiene ciclos de 11 años requiere por lo menos 110 años (10 ciclos) de datos para obtener un resul-tado estadístico significativo.

En sus conclusiones el paper dice: “… hubo una detectable influencia de la variabilidad solar en la primera mitad del siglo 20.” El artículo de la BBC cita a Lockwood “Pudieron [el efecto de los rayos cósmicos] haber tenido un efecto significativo en el clima preindustrial; pero uno no puede aplicarlo a lo que estamos viendo ahora porque ahora estamos en un juego de pelota totalmente diferente.” El paper no explica cuáles son las leyes de la física que han cambiado recientemente.

La actividad solar se correlaciona muy bien con las temperaturas en escalas de tiempos más largos. El gráfico de abajo (de SCafettay West, de Duke University), compara los proxys solares con la reconstrucción de temperatu-ras del hemisferio norte de Moberg et al. [2005]

La actividad solar puede tomar cuenta de cuando menos el 50% del calentamiento desde 1900. Es sumamente probable que tanto el Sol/Rayos Cósmicos y las emisiones de CO2 estén afectando al clima.

Resumiendo, el paper de Lockwood está fatalmente equivocado porque:

  1. Falsamente dice que la influencia del sol hizo su pico en 1987. La cuenta de rayos cósmicos es la más baja que se haya registrado causando calentamiento.

  2. Falsamente dice que la temperatura de la Tierra no responde a los ciclos solares.

  3. Elimina al ciclo de 11 años de los datos de rayos cósmicos, pero no suaviza ningún otro ciclo.
  4. No toma en cuenta el gran retraso entre los forzamientos del sol y los cambios de temperatura.
  5. Emplea temperaturas de superficie suavizadas en vez de los datos reales de los satélites.
  6. Analiza un intervalo climático demasiado corto.
  7. No puede explicar por qué la influencia de los rayos cósmicos aparentemente se detuvo hace 20 años.

Este paper está tan errado que resulta notable que haya sido publicado. Mi conclusión es que la recien-te información del sol y de los rayos cósmicos es totalmente consistente con la posición de que el sol es el prin-cipal controlador de los cambios de clima.

Ken Gregory
Friends of Science Society
Calgary, Alberta, Canada
contact@friendsofscience.org

Referencias:

  1. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6290228.stm
  2. http://members.shaw.ca/sch25/FOS/Patterson_Spectral_Analysis.jpg
  3. http://www.jpl.nasa.gov/news/features.cfm?feature=1319
  4. http://motls.blogspot.com/2007/07/nir-shaviv-why-is-lockwood-and-frohlich.html
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