• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Solväder har verkliga, materiella effekter på jorden

    Solflammor och andra fenomen kan ha en överraskande effekt på våra jordiska aktiviteter. Kredit:Shutterstock

    Den 1 september 1859, solastronomen Richard Carrington bevittnade solfläckar som plötsligt och kort blinkade starkt innan de försvann. Strax före gryningen nästa dag, norrsken utbröt över större delen av jorden, nådde så långt söderut som Karibien och Hawaii medan södersken sågs så långt norrut som Chile. Evenemanget producerade inte bara en synlig ljusshow i områden där de vanligtvis inte förekommer, men det skickade också telegrafsystem runt om i världen.

    Med tanke på teknikens tillstånd under Carringtons tid, påverkan av en geomagnetisk storm begränsades till avbrott i telegraftjänsten. Om något liknande hände idag, världens tekniska infrastruktur skulle kunna stanna. Extrema rymdväderhändelser som geomagnetiska stormar är mer störande nu än tidigare. Detta beror på vårt större beroende av tekniska system som kan påverkas av elektriska strömmar och energiska partiklar högt uppe i jordens atmosfär.

    Rymdväderhotet

    Vi kan tänka på rymden som en tyst, tomt tomrum och solen som bara en avlägsen källa till ljus och värme. Detta är inte nödvändigtvis sant. Solen och jorden är sammankopplade i mer komplexa, intima och ibland farliga sätt.

    Solfläckar är tillfälliga fenomen på solens fotosfär som ser mörkare ut än de omgivande områdena. Solfläckar kan förändras kontinuerligt och kan vara i bara några timmar till dagar; eller till och med månader för de mer intensiva grupperna. Det totala antalet solfläckar har länge varit känt för att variera med en cirka 11-årig upprepning som kallas solcykeln. Toppen av solfläcksaktivitet är känt som solar maximum och lugnet är känt som solar minimum.

    En aktiv region på solen - ett område med intensiva och komplexa magnetfält - har roterats till solen i denna video som tagits av NASA:s Solar Dynamics Observatory mellan 5-11 juli, 2017. Den mörka kärnan av denna solfläck är större än jorden.

    Indikerar intensiv magnetisk aktivitet, solfläckar åtföljer sekundära fenomen som utbrott av elektromagnetisk strålning (flares) och coronal mass ejections (CME) - som är plötsliga utbrott av material - åtföljda av solenergipartiklar (SEPs). En solflamma är ett plötsligt frisläppande av energi från solen, medan en CME skjuter het plasma från solen ut i rymden.

    De exakta mekanismerna som utlöser flare och CMEs diskuteras fortfarande, men ju större grupp av solfläckar, desto mer intensiv solaktivitet tenderar att vara. Solen skjuter ständigt ut högenergielektroner, protoner och andra kärnor som bombarderar jorden. Solutbrott och CME skickar enorma mängder energi och laddade partiklar i kollision med jordens övre atmosfär, där de kan orsaka geomagnetiska stormar.

    Laddade partiklar under geomagnetiska stormar orsakar störningar i jordens magnetfält, genererar effekter på elektriska system. Geomagnetiska stormar producerar många effekter såsom spänningsavbrott som leder till strömavbrott; förändringar i jordspänningen som förbättrar korrosion i oljeledningar; störningar i satellit, radio- och cellulära kommunikationsnät; exponering för förhöjda nivåer av strålning; och minskningar av flygningar med polarvägar.

    För det mesta, Jordens magnetfält skyddar människor från den strålning som kommer från solen. Dock, Jordens magnetfält är svagare vid båda polerna och därför kommer vissa partiklar in i jordens atmosfär genom geomagnetiska stormar.

    Solflammor och andra fenomen kan ha en överraskande effekt på våra jordiska aktiviteter. Kredit:Shutterstock

    Solvädereffekter

    De negativa ekonomiska effekterna av solaktivitet på det nordamerikanska elnätet har varit väldokumenterade. Till exempel, fyra procent av strömstörningarna mellan 1992 och 2010 som rapporterades till det amerikanska energidepartementet beror på stark geomagnetisk aktivitet.

    Jag har arbetat med de ekonomiska effekterna av klimatförändringarna ett tag nu och tänkte:"Hur är det med solen?"

    Intressant, medan studiet av rymdväder är ett snabbt växande område, akademiskt arbete för att bedöma dess övergripande sociala och ekonomiska effekter verkar vara i sin linda.

    En solflamma strömmar från solens nedre vänstra hand den 19 oktober, 2014. Bilden togs med en extrem ultraviolett våglängd på 131 Ångström – en våglängd som kan se den intensiva värmen från en flamma och som vanligtvis representeras i kricka. Kredit:NASA/SDO

    Jag arbetar för närvarande med en av mina tidigare doktorander, Zichun Zhao, om de ekonomiska effekterna av rymdvädret. Vårt proxymått på solaktivitet är antalet solfläckar som produceras av solen vid en given tidpunkt och, Lyckligtvis, denna information är allmänt tillgänglig.

    I vår empiriska analys, vi fann att bruttonationalprodukten (BNP) för de 34 medlemsländerna i Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling minskar när solaktiviteten ökar. I genomsnitt, BNP minskar med minst 0,06 procent för varje ökning med en procent i solaktiviteten.

    Vi finner att de negativa ekonomiska effekterna av geomagnetiska stormar är mer betydande på nordliga breddgrader. Dock, effekterna av geomagnetiska stormar är inte begränsade till höga breddgrader och har dokumenterats i Storbritannien, Finland, Sverige, Spanien, USA., Kanada, Sydafrika, Japan, Kina och Brasilien.

    Våra empiriska resultat tyder på att skador orsakade av geomagnetiska stormar är mycket större inom informations- och kommunikationssektorerna.

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com