Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Kozmikus hatások és a klímaváltozás

143 views

Published on

Dr. Kővári Zsolt előadása a Szkeptikus Klubban 2019. március 19-én
A felhőképződés folyamatáról szerzett legújabb ismeretek arra mutatnak, hogy galaxisunkból, azaz a Tejútrendszerből eredő kozmikus sugárzás jelentős befolyásoló tényező. Köztudott továbbá, hogy a Nap időben változó mágneses aktivitása hatással van a Földet érő kozmikus sugárzásra, így közvetve a felhőképződésre. Ugyanakkor bolygónk felhőtakarója közvetlenül befolyásolja a Napból a Föld felszínét elérő napsugárzás mennyiségét: minél nagyobb a felhőtakaró teljes felszíne, annál több napsugárzás reflektálódik a világűrbe, vagyis annál kevésbé melegszik a földfelszín. Előadásomban összefoglalom a kozmikus sugárzással, a napaktivitással és a felhőképződéssel kapcsolatos alapvető tudnivalókat, majd bemutatom a vázolt globális folyamatok kölcsönhatását, azok lehetséges kimenetelét. Végül ismertetek néhány becsült adatot arra vonatkozóan, hogy a kozmikus hatások milyen mértékben képesek befolyásolni a globális klímát, képesek-e adott esetben valamelyest mérsékelni, lassítani az emberi tevékenység számlájára írható globális felmelegedést.

Published in: Science
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Kozmikus hatások és a klímaváltozás

  1. 1. Kozmikus hatások és a klímaváltozás Kővári Zsolt PhD, Dsc tud. tanácsadó MTA CSFK CSI kovari.zsolt@csfk.mta.hu Kossuth Klub, 2019.03.19.
  2. 2. Bolygónkat érő kozmikus hatások Nap – napsugárzás (fotonok, részecskék) – Föld pályája a Nap körul – Föld forgástengelyének dőlése (ld. évszakok!) Kozmikus sugárzás – szoláris – galaktikus (pl. szupernóvák) – extragalaktikus (AGN) Egyéb...
  3. 3. Milankovics-ciklusok Excentricitás: Tengelydőlés: Precesszió: >100000 év 41000 év kb. 23000 év
  4. 4. Milankovics-ciklusok és a glaciális időszakok
  5. 5. Mágneses aktivitás a Napon Forrás: sohowww.nascom.nasa.gov fotoszféra (6000K) magnetogram kromoszféra (80kK) átmeneti réteg (1MK) korona (1,5MK) korona (2MK)
  6. 6. A napdinamó A dinamikus plazma és a mágneses tér kölcsönhatása a konvektív zónában dinamó mechanizmus ➔ globális – ciklikus ➔ lokális – irreguláris Forrás: NASA/GSFC Scientific Visualization Studio
  7. 7. A napdinamó működése
  8. 8. Napfoltok száma az elmúlt 4 évszázadban
  9. 9. Napfoltszám-rekonstrukciók
  10. 10. Maunder-minimum • Jelenleg a 24. ciklus végén járunk, ami többszáz éve a legalacsonyabb aktivitású ciklus • Kérdés: hosszú minimum jön-e? ld. Maunder-minimum (1650- 1715), lehűlés, kis jégkorszak, befagyott folyók, rossz termés, stb…
  11. 11. A napállandó A Nap által kisugárzott energia Földet elérő része – a földfelszínre érkező teljesítmény ~1,36 kW/m2 –1900 óta a Nap 0,1%-kal “fényesebb” TSI (Total Solar Irradiance) – a földi atmoszféra felett műholdakkal mérik – változása a napciklus során ~0,2W/m2
  12. 12. Napaktivitás és klíma
  13. 13. Napaktivitás- és hőmérséklet indikátorok Neff et al., Nature (2001)
  14. 14. I. Hőmérsékletváltozás és a napciklus NJ Shaviv, J. Geophys. Res. (2008)
  15. 15. Az óceánok elnyelt hője és a TSI változása H Svensmark, GWPF33 (2019)
  16. 16. Vajon mi erősítheti fel a Nap hatását? A napállandó kis megváltozására a földi klíma nagyon érzékeny (ezzel szemben az IPCC szerint “lényegében elhanyagolható”) Lehetséges magyarázatok: • UV sugárzás – akár 40%-ot is változik a napciklus során – a sztratoszférában elnyelődik – a felszínen azonban nem okoz jelentős változást • a Föld elektromos mezője – a legkevésbé ismert, további mérések szukségesek • a kozmikus sugárzás – megfigyelések, modellek és kísérletek is alátámasztják
  17. 17. A kozmikus sugárzás • kozmikus erdetű részecskék (p+) közel fénysebességgel • a legnagyobb energiájúak a légkörön át elérik a felszínt • a földi légkör+magnetoszféra pajzsként véd • kisebb energiájúak a Napból származnak • közepes/nagy energiájúak (extra)galaktikus eredetűek (szupernóvák, csillagkeletkezési teruletek, aktív galaxismagok…)
  18. 18. (Kozmikus sugárzás mint az élet katalizátora?) A kozmikus sugárzás elősegítette a földi élet megjelenését 3,8 milliárd éve és azóta is hatással van rá: – a villámok kialakulásával is kapcsolatban van, ami a szerves anyagok kémiai evolúciója szempontjából alapvető (Miller–Urey-kísérlet, 1952) – az élő anyagot roncsolja: mutációk, fajgazdagság, evolúció
  19. 19. Kozmikus sugárzás a Tejútrendszerből – a Nap(rendszer) a Tejútrendszer középpontja körul kering kb. 230 millió éves keringési idővel – a Föld (Naprendszer) eközben kb. 145 millió évente keresztez egy-egy spirálkart, ahol intenzívebb a csillagkeletkezés, így a kozmikus sugárzás is – 32 millió évente keresztezzuk a galaktikus fősíkot (galaktikus síkra merőleges oszcilláció 64 millió éves periódussal)
  20. 20. Helyünk a Tejútrendszerben
  21. 21. Kozmikus sugárzás a Tejútrendszerből – a Nap(rendszer) a Tejútrendszer középpontja körul kering kb. 230 millió éves keringési idővel – a Föld (Naprendszer) eközben kb. 145 millió évente keresztez egy-egy spirálkart, ahol intenzívebb a csillagkeletkezés, így a kozmikus sugárzás is – 32 millió évente keresztezzuk a galaktikus fősíkot (galaktikus síkra merőleges oszcilláció 64 millió éves periódussal)
  22. 22. Oszcilláció a Tejútrendszer fősíkja mentén
  23. 23. II. Kozmikus sugárzás és a napciklus
  24. 24. A Forbush-csökkenés Scott Forbush amerikai fizikus rájött, hogy nagy napkitörések hatására a Földet érő kozmikus sugárzás hirtelen lecsökken. Forbush, Scott E.: Cosmic-Ray Intensity Variations during Two Solar Cycles Journal of Geophysical Research, vol. 63, issue 4, pp. 651-669 (12/1958)
  25. 25. Helioszféra és heliopauza
  26. 26. III. Kozmikus sugárzás és felhőkeletkezés
  27. 27. CLOUD@CERN • CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) Kirkby, J. et al. Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation Nature 476, 429-433 (2011) • nagyenergiájú protonbombázásnak kitett levegőkeverék (tiszta levegő+felhőmag képződésért felelős aeroszolok: vízpára, kéndioxid, ózon, ammónia) • az aeroszolokból nagyobb számban lesznek felhőmagok • több felhő miatt több visszavert napfény (nagyobb albedo, pl. hó: 0,8, nyílt óceán: 0,06)
  28. 28. Felhőképződés és a kozmikus sugárzás H Svensmark, Astron. Geophys. (2007)
  29. 29. Aeroszolok és a felhőképződés
  30. 30. Kozmikus sugárzás és a földrengések? Földrengések gyakorisága és a vulkáni aktivitás megnő, amely oka vszleg. az, hogy a kozmikus sugárzuás muonjai csökkentik a szilíciumban gazdag magma viszkozitását Ebisuzaki, T. et al.: Explosive volcanic eruptions triggered by cosmic rays: Volcano as a bubble chamber, Gondwana Research, Vol. 19, 4, p.1054 (2011) Střeštik, J. ESA SP-535, p.393 (2003)
  31. 31. A megnövekedett kozmikus sugárzás további várható következményei • geomágnesesség változása – ionoszféra változik – sugárzási- és termikus egyensúly felborul – a felhőképződés és a csapadékképződés feltételei változnak • a légköri nedvesség főleg a felhőzetben tárolódik, a felszínen ezzel szemben kevesebb a csapadék (gleccserek párolgása) • villámok gyakoriságának változása is kimutatható, pl. Scott et al. Environ. Res. Lett. 9, 055004 (2014) • kozmikus sugárzás növekedésével az ózonpajzs csökken, az UV-B és UV-C sugárzás eléri a földfelszínt
  32. 32. Újabb “kis jégkorszak”? “Heartbeat of the Sun from Principal Component Analysis and prediction of solar activity on a millennium timescale.” Zharkova et al., Sci. Rep. 5 (2015)
  33. 33. Think globally, act locally, panic internally

×