Solstormars effekt på Jorden

1. Solstormars effekt på Jorden Fredrik Forsberg, Institutet för RymdFysik Uppsala Koronamassutkastning Bilden visar hur ett moln av energirik plasma slungas ut från solens korona, i det här fallet rakt mot jorden. Skivan i mitten täcker solen (den vita ringen är solens ytterkanter) och gör det möjligt att se det svagare ljuset i koronan. Dessa koronamassutkastningar (CME) är tillsammans med soleruptioner (flares) orsaken till störningarna. Inledning • Minskad strömproduktion kärnkraftverket Oskarshamn: En transformator vid O2 blev överhettad p g a inducerade strömmar vilket minskade strömproduktionen. • Fler störningar elnätet: Utslagna transformatorer eller ledningar i Baggetorp, Boden, Bäck, Kalhyttan, Karlskoga, Kimstad, Långå, Midskog, Örebro. Sverige-Polenlänken utslagen. • Radarproblem: Förhöjd radarstrålning från solen ger ”falska ekon” på Det finns två sorters stormar från solen: Soleruptioner (eng. solar flare) och koronamassutkastningar (eng Coronal Mass Ejection, CME). Soleruptionerna uppstår vid en explosion ovanpå solens yta. De accelerar partiklar och sänder ut strålning som båda når jorden snabbt. Koronamassutkastningarna är plasmamoln från solens korona som lämnar solen och tar längre tid på sig att nå jorden (1-2 dagar). Jordens magnetiska fält skyddar jorden från plasmat och dess medföljande magnetfält men om magnetfälten är motsatt riktade kan de förenas (eng. reconnection) och plasmat kan komma in i magnetosfären. Där rör sig de laddade partiklarna runt jorden. De kan skada satelliter och inducera spänningar på jordytan. 24 oktober till 5 november 2003 inträffade ett stort utbrott. Vad fick det för effekter i Sverige? Diskussion • Luftfartsverkets radarstationer. En station tar emot så många signaler att den överbelastas i 20 minuter. (I Tyskland ledde solstormen till förseningar i flygtrafiken.) • Radioamatörer får svårt att kommunicera på högre frekvenser men kan utnyttja den förbättrade reflektionen av lågfrekventa signaler. Allt p g a en ökad jonisering i jonosfären. Höstens stora solutbrott och konsekvenser av dessa i Sverige Stormar från solen kan få stora konsekvenser på jorden. Därför är det intressant att veta om dessa rymdstormar i förväg så att elektronik kan stängas av etc. Men det är svårt att förutsäga störningarna. Strålningen från eruptionerna kommer visserligen snabbare till jorden än plasmat – som blixten före dundret i åska – men flares och CME hör inte alltid ihop och det är kostsamt att vidta åtgärder i onödan. Satelliter mellan jorden och solen kan upptäcka stormen, men de befinner sig så nära jorden att stormen bara är någon timme bort. Forskning pågår med att använda artificiell intelligens eller att förutsäga hela kedjan av händelsen från solen till jorden för att få längre prognoser. Resultat Försvagat magnetfältNär solvindspartiklarna rör sig runt jorden (den s k ringströmmen) induceras ett magnetfält som är motriktat jordens eget. Resultatet blir att jordens magnetfält försvagas, som Dst-indexet visar. Notera också tidpunkten för “spiken”: Samtidigt som strömavbrottet. Geomagnetiskt inducerad ström (GIC): Notera den stora aktiviteten vid kl 20-21, då strömavbrottet inträffade I Malmö. • Strömavbrott i Malmö: 30/10 2003 kl 21.07 blev ca 50 000 kunder spänningslösa i Malmö. Ett skyddsrelä slog ifrån p g a övertoner orsakade av geomagnetiskt inducerade strömmar. Dst-plot och data från WDC för Geomagnetism, Kyoto Dst-indextjänsten, Dst-stationerna samt personerna som tar fram indexet.http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/index.html Bild på koronamassutkastning tagen från SOHO/LASCO, ägd av ett konsortium bestående av Naval Research Laboratory (USA), Max-Planck-Institutet för Aeronomi (Tyskland)), Laboratoire d'Astronomie (Frankrike), och University of Birmingham (UK). SOHO är ett internationellt samarbetsprojekt mellan ESA och NASA. http://sohowww.nascom.nasa.gov/ GIC-plot från Finska Meteorologiska Institutet i samarbete med Gasum Oy. http://www.geo.fmi.fi/MAGN/GIC/events_and_data/gasum_index.html Stormar genom åren: Diagrammet visar Dst-index mellan åren 1957-2002 I nT. Övre gränsen ligger vid -200 nT, vilket betyder att endast incidenter när jordens magnetfält varit kraftigt försvagat – under rymdstormar – tagits med. Notera de relativt stora intervallen mellan stormarna, vilket sammanfaller med solens varierande aktivitet I elvaårscykler.