Estadística solar

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Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ciencias

Licenciatura en Ciencias de la Tierra

Estadística Aplicada

Pérez Téllez Jessica Malinali, Pineda Santiago Carlos Iván, Rodríguez Padilla Susana

Reporte de examen 2

Actividad Solar

mediciones de 2005-2016

INTRODUCCIÓN:

Se sabe que debido a las altas temperaturas del Sol el plasma coronal no puede ser contenido por la fuerza gravitacional del mismo, entonces se emite un flujo de partículas hacia el exterior (de la estrella), el cual llega a la Tierra y modifica su campo magnético. Este flujo de partículas viaja a una velocidad de 600,000 a 2000,000 millas por hora y está constituido principalmente por protones y electrones, aproximadamente un 4% de núcleos de Helio, un 1% de elementos pesados, como C, N, O2, Ne, Mg y Fe.

Los ciclos solares regulan toda la actividad solar y la meteorología espacial. Aunque se han estudiado mucho en las últimas décadas, aún no se conocen del todo. Es muy importante comprender cómo funcionan los ciclos solares, ya que afectan a gran parte de nuestra tecnología actual y sobre todo, a las comunicaciones y la navegación aérea.

El Sol funciona a un ritmo constante y ordenado. El ciclo solar está relacionado con la aparición de manchas solares. En el siglo XIX se descubrió que cada 11 años aparecían unas misteriosas manchas en la superficie del Sol. Hoy sabemos que las manchas solares indican el máximo solar, es decir, el momento en que el Sol tiene más actividad. Como se muestra en la figura 1  cada ciclo solar dura 11 años. El responsable es el campo magnético del Sol, y este produce por el movimiento del plasma en su interior.

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OBJETIVO:

El objetivo de nuestro trabajo es observar si estadísticamente existe diferencia anual entre la densidad de protones y partículas beta que llegan del Sol a la Tierra; creando una base de datos con 11 años, (2005 al 2016)2 como se muestra en la figura 2, de la medición de estos flujos y comparar a partir de las prueba Kruskal-Wallis si el cambio en actividad Solar registrada en estos años corresponde a la información bibliográfica que muestra como va cambiambiando la actividad a través de los años hasta alcanzar su máximo pico al finalizar el ciclo Solar.

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METODOLOGÍA

Por lo anterior, se decidió elaborar una prueba estadística para más de dos muestras. Después de obtener nuestra base de datos de los 11 años, iniciando 1 de enero del  2005 hasta el 31 de diciembre del 2015, exportamos los datos a R y realizamos una gráfica cuantil-cuantil (q-q) para cada año respecto al flujo de protones y otra respecto al flujo de partículas beta, para comprobar si los datos que tenemos son normales, teniendo como hipótesis nula (H0): todas las gráficas tienen una representaciòn normal, y de hipótesis alternativa (Ha): los datos no son normales, cuando al menos una de las gráficas no siga una representaciòn lineal. Posteriormente se realiza la prueba de análisis de varianza para observar si los datos tienen igual varianza o no. Como resultado de estas primeras dos pruebas en ambas se rechaza la hipótesis nula, por lo que en primer lugar los datos no tienen una distribuciòn normal, y en segundo por lo menos alguno tiene varianza distinta. Esto nos indica que no podemos usar una prueba paramétrica, ya que no cumplimos con los requisitos, entonces utilizamos  Kruskal-Wallis que es no paramétrica. Posteriormente se realizò una prueba de Tukey para saber ¿quien(es) es/son  distinto(s)?. Lo anterior se realizó para protones y partículas beta.

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