Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email [email protected]...

13
Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email [email protected] Københavns Universitet, 2002

Transcript of Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email [email protected]...

Page 1: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Mælkevejen og Jordens klimaHenrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut

Email [email protected]

Københavns Universitet, 2002

Page 2: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Satellite Failures due to Space Weather Effects

• Anomalies due to spacecraft surface and internal charging (Marecs, ECS, Meteosat, TELE-X,…..)

• Latch-up induced failures (ESR-1, PRARE, Equator-S,

…..)

• SEU’s in linear circuits…(Anik 1 &2)

• Solar Array problems/degradation (Tempo, PanAm, ECS,….)

More recent satellite failures:

• Telestar 401– TV links etc..

• Galaxy IV– silenced 80% of pagers in North America

More than 12 satellites lost due to Space Weather More than 12 satellites lost due to Space Weather Effects Effects

Last 4 years space losses may have Last 4 years space losses may have exceeded $500 millionexceeded $500 million

Commercial interests often do not allow anomaly reporting.

Page 3: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Damage to transformers

Damage to a transformer at a power plant Delaware, New Jersey

Price: 10 mill USD

Repair can take up to 1 year.

In this particular case they were lucky to find a used one from a shut down plant. Took only 6 weeks to restore

Sweden: simultaneous power loss in six 130 kV power distribution lines

Chicago: Five transformers in the Chicago area failed due to elevated geomagnetic activity

Page 4: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

New Particle formation: Observations and Theory

•Observed nucleation rates are much larger than predicted by classical binary (H2SO4+H2O) nucleation theory

•The functional dependence of the observed nucleation rate of [H2SO4] is much weaker (~ [H2SO4]2 )than predicted by classical binary (H2SO4+H2O) nucleation theory (~ [H2SO4]10 )

•Measured growth rates of freshly formed nanoparticles are about a factor of 10 higher than can be explained by H2SO4 and its associated H2O and NH3

Page 5: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

r

G

r* rc ri

Micro-physics: Why in the lower part of the atmosphere?

: Time to grow from rc to r*

sek

Ion-pair/cc/sek

400 300 200 100

0 0 5 10

~ 200 sek for [H2SO4] = 2.5 107 pr cc

Page 6: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

enhanced aerosol formation caused by ionisation

Vohra et al., Atmos. Environment, 18, 1653 (1984)

N2:O2 = 4:1

SO2 = 300 ppb

C2H4 = 100 ppb

O3 = 160 ppb

Artificial air

Natural level of ionisation

Experimental evidence of

Page 7: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Cosmic ray variations ionisation and aerosol formation

Based on Numerical studies by Yu, 2001

Page 8: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

CLOUD experimenet ved CERN

Page 9: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Solaktivitet og Klima Kulstof-14 fra træ-ringe

Page 10: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Cosmic Ray - Low Cloud Top Temperature

Marsh and Svensmark, PRL 2000

Correlation only found in low clouds

IR Cloud properties and Cosmic rays

Page 11: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Little Ice age (~ 1300-1800)

Documented in Europe Greenland Sargasso Sea Peru East Africa Japan Caribbean Sea West Africa Taiwan and China South Africa USA Argentina

Page 12: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Ice-ages and spiral arms

One revolution take about 240 Mill years

Spiral arm crossings every 140 Mill years

Cosmic ray flux is larger in spiral arms

Page 13: Mælkevejen og Jordens klima Henrik Svensmark, Dansk Rumforskningsinstitut Email hsv@dsri.dk Københavns Universitet, 2002.

Ice-ages and spiral arms

Nir Shaviv, PRL 2002