Kosmisk stråling, skyer og klima: Observationer og eksperimenter.

Slides:



Advertisements
Lignende præsentationer
Tilføj hjælpelinjer: 1.Højreklik et sted i det grå område rundt om dette dias 2.Vælg "Gitter og hjælpelinjer" 3.Vælg "Vis hjælpelinjer på skærm"
Advertisements

Sted og dato (Indsæt --> Diasnummer) Dias 1 Navn på enhed (Indsæt --> Diasnummer) Jacob Thøgersen DGCSS/ LARM, University of Copenhagen Nik-fest 2011.
Variabler og Koefficienter: Eksperimenter på Kanten Fra kontur til kant [D][D]
Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.
Indsæt nyt billede: Format: B 254 x 190,5 mm Efter indsættelse, højreklik på billedet og placér det bagerst. Delete det gamle foto Legal aid in Denmark.
Teknik og Miljø - Planlægning og Byggeri Aarhus Kommune •Flemming Meyer •Master of Law, Special Consultant •Municipality of Aarhus •Department of employment.
Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.
Forebyggelse Dosis-Respons
Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.
Fremtidens klimaudfordringer –er jorden ved at smelte
Fremtidens klimaudfordringer –er jorden ved at få hedeslag
Dagens program  Emne: Tim Berners-Lees WWW koncept og deraf følgende innovationer Forbered hver for sig Præsenter og diskutér i grupper Fremlæggelse med.
Virtual Automation Technologies
Klagens opståen, fremdrift og håndtering Klagedrevet innovation Complaint management Privat tilgang vs. Offentlig NB! Nyegaard + Brink Kommunikation.
Lone Møller Sørensen Director, SBi, Aalborg University ECTP- Denmark A national platform for Denmark
Titel og undertitel skal stå med store bogstaver (Versaler) og skal holdes indenfor de to vandrette grå linjer. Der kan frit vælges farver fra farvepaletterne.
Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.
Projektledelse IT-projektledelse (ITP) Projektledelse og Produktion af Digitalt Indhold (DPI) Projektledelse IT-projektledelse (ITP) Projektledelse og.
Drivhuseffekten The greenhouse effect Klima og drivhuseffekt
Forside Titel Navn, sted eller begivenhed, dato. CHALLENGES FOR THE BANKING SECTOR - IN THE AFTERMATH OF THE CRISIS Louise C. Mogensen Deputy Chief Executive.
MAXIFUELS: Second generation bioethanol technology Birgitte K. Ahring.
1 Analyse af geografiske valgresultater Søren Risbjerg Thomsen Institut for Statskundskab Aarhus Universitet.
Variation i sorption og naturlig nedbrydning af herbicider i kalksten Gry Sander Janniche.
Håndtering af endometriomer hos kvinder uden aktuelt graviditetsønske.
Medialogy Learning Spaces in Copenhagen What do we want ? What can we do ? Possibilities and concerns.
Klimaændringer – kort version
Hans Jørgen Andersen Colour Vision - Weeds the Open Sky and a Thermos.
Projektledelse IT-projektledelse (ITP) Projektledelse IT-projektledelse (ITP) Lektion september 2004 Peter Olaf Looms.
Simulering af komplekse og kritiske skibsoperationer – simulation og praksis Program: – Generalforsamling i SIMTRANS – Historisk.
By Hin, Anders W, Oisín and Thea.  There are about 170km of train tracks in Denmark, and 84 stations.  The trains transport about people a day.
Finansafdelingen /MVM Hvad sker der når FED hæver renterne?
Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.
The Dinosaur Trial An Introduction to Science
Hvordan kan man se forskel på et sort hul og en neutron-stjerne?
Overskrift 40/42 pkt, Maks 2 linjer Underoverskrift, 14/16 pkt For at vise hjælpelinjer: 1.Højreklik på slidet og vælg “Gitter og hjælpelinjer” 2.Kryds.
CEESA Coherent Energy and Environmental System Analysis Senior Research Specialist Poul Erik Morthorst Risø National Laboratory The Technical University.
SFRs and stellar masses in long duration GRB host galaxies with z ~ 1 José María Castro Cerón Michał Jerzy Michałowski Jens Hjorth Darach Watson Johan.
Agenda 1.Informationer 1.Excel i fb.m. projekt 2 2.Reserver tid til projekt 2 3.Øvelse: a / b = c 2.Opsamling fra sidst 3.Estimation (konfidensintervaller)
Kyoto, dyr og dårlig Mere Kyoto efter 2012?. Pris og effekt Pris for Kyoto: Forløbig omkring 60 mia $. Effekt: afvigelse fra udviklingen uden intervention.
For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens.
Tekstslide i punktform Rubrik, helst 1 linje Brug ”Forøg/Formindsk indryk” for at få de forskellige niveauer frem Danish Standards  Signe Annette Boegh.
Väder- och Klimatförändringar
Gletsjer Dannelse af is fra snekrystal til gletsjeris Kilde: Luis María Benítez.
Miljøfordele ved brug af bioethanol
Galakser 2014 F3.
Apopleksi/Slagtilfælde – en katastrofe som kan undgås
Electric power is electric particles moving through metal, semiconductor or graphite and special fluids (electrolysis). Some kind of gas are able to conduct.
Kosmologi II Mørk Energi Og Mørkt Stof Af Ole Bjælde
Klimatiske og biologiske effekter af en nærliggende supernova eller et gammaglimt Af Jonas B. Nielsen.
ØSTAFRIKA Fremtidens Vækstmarked 14. april 2011, Hotel Hvide Hus Køge.
Sted og dato (Indsæt --> Diasnummer) Dias 1 Navn på enhed (Indsæt --> Diasnummer) Davenport et al. (2000) Vs Adelman et. Al (2002) Possible states for.
GANSKE KORT OM KOSMOLOGIENS UDVIKLING FØR 1920: HELE UNIVERSET FORMODES AT VÆRE NOGENLUNDE AF SAMME STØRRELSE SOM MÆLKEVEJEN OMKRING 30,000 LYSÅR.
GeoIntro – Jordens klima Earth rise… Mads Faurschou Knudsen Institut for Geoscience Aarhus University October 5, 2015.
UNIVERSET Om stjerner, galakser og Big-Bang.
Incidence, risk and resilience for suicide attempts among children and youth born in and living in Denmark in 2007 By MSc. Erik Christiansen.
Stråling Definition: Stråling er udsendelse af energi i form af partikler eller bølger. Fx: Varme, Lys eller Røntgenstråling. Herunder radioaktiv stråling.
Klima under forandring
The Effects of Depressants on the Pulse Rate of Lumbriculus Variegatus
Crop responses to climate change
Solving Ratio Problems using Double Number Lines
Europæiske udfordringer for planteproduktionen
Volume 8, Issue 1, Pages (July 2014)
Physics 4: Atomic Structure
Pass the Jelly Rolls Structure
MEIC Alternative Design Part II
General Meteorology and Their Application Towards Forecasting
Layers of the Earth.
Scientific Method – Steps 1-2
Præsentationens transcript:

Kosmisk stråling, skyer og klima: Observationer og eksperimenter. Nigel Marsh Centre for Sun-Climate Research Danish National Space Center Copenhagen. Email: ndm@spacecenter.dk

Galaktisk Kosmisk Stråling er accelereret af Supernovaer ind i vores galakse - Mælkevejen.

Heliosfære, Kosmisk Stråling og Solaktivitet

Solvinden trækker Solens magnetiske felt igennem det inter-planetariske rum. The Sun is strongly affected by magnetic forces. The red arrows show open magnetic field lines emerging from the poles. The gray arrows represent solar wind particles which carry field lines with it. The bright active regions have closed magnetic field lines (orange).

Vores aktive Sol: Solvind observeret fra Soho satellit

Solaktivitetens forskel mellem sol-min og sol-max.

Solpletter viser Solens aktivitetscyklus Solen ændrer sig på mange tidskalaer. 11 year cycle (Schwabe cycle) 22 year cycle (magnetic cycle) 80-90 year cycle (Gleissberg) 180-210 year cycle (Seuss) SOHO, Satellit, 2000 Galileo, Telescope, 1610

Variationen i Galaktisk Kosmisk Stråling ~100 - 500% Lange tidsskalaer ~10% Korte tidsskalaer Solaktivitet

Simulering af en kaskade når en kosmisk partikel (1TeV) rammer atmosfæren ved 20km højde.

Kosmisk Stråling ved jordens overflade ind i et “Cloud Chamber”.

Kosmisk Stråling flux og Solaktivitet. Neutron Counter Ion Chamber Sunspot Number

Ion-par skabt af Kosmisk Stråling over Thule. “The meteorological variable subject to the largest solar-cycle modulation in the dense layers of the atmosphere is the atmospheric ionisation produced by cosmic rays.” Solar Minimum Solar Maximum E.P. Ney, Nature, 1959.

Havoverflade Temperatur vs Solaktivitet Sea Surface Temperatures (SST’s) obtained from ships. Reid,Nature, 1987.

Ocean Temperatures vs Solar Variability SST’s over different ocean basins consistent with both 11 and 22 year variability in solar activity. Observed variations in SST larger than expected from changes in Total Solar Irradiance (amplification?). White et al, JGR, 1997.

Troposfærisk Temperatur vs Solaktivitet Amplification factor 3-4 DT = l DF = 0.6 KW-1m2 DF = DFs(1-a)/4 DFs = 0.2 Wm-2 DT = 0.1 K but from figure: DT = 0.4 K Amplification factor 3-4 Marsh and Svensmark, SSR, 2003.

Cosmogenic 14C • from O, N and Ar (spallation) • 1/2 = 5370 years • < qG > = 2 atoms cm-2s-1 GALACTIC COSMIC RAYS ATMOSPHERE TREES Bristlecone pine OCEANS BIOMASS

Kosmisk Stråling/Solaktivitet varierer med klima over de sidste 1000 år. (Kulstof-14 fra træers år-ringe) Færre GCR Mere GCR London’s River Thames froze in winter during Little Ice Age.

Stærk sammenhæng mellem solaktivitet og monsun i Oman mellem 9 og 6 kyr BP. The formation of stalagmites in northern Oman has recorded past changes in rainfall intensity, the result of either periodic southward shifts of the ITCZ or periods of weaker monsoon. Monsoon rainfall follows GCR. U. Neff et al., Nature 411, 290 - 293 (2001)

Ice-rafted debris abundance (%)  8 6 4 2 -2 -4 -6 1000 years 0.2 0.1 -0.1 -0.2 Warmer Ice-rafted debris abundance (%)  14C production rate (atoms cm-2s-1)  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 k yr BP  (Bond et al., Science, 2001)

Kosmisk Stråling og Spiralarmene Mælkevej L = 50 kpc Spiral arms: Part of density wave Solar System Hz = 2 kpc Shaviv, 2002

Kosmisk Stråling og Spiralarm-krydsninger Shaviv, PRL, 2002. 0.5 Beregnet Kosmisk Flux 1 1.5 600 400 200 Million År

Kosmisk Stråling og Spiralarmkrydsninger 0C 8 4 -4 200 1.5 1 0.5 400 600 Shaviv and Veizer, GSA, 2003. Havoverflade-Temperatur Beregnet Kosmisk Flux Million År Shaviv & Veizer, 2003

Kosmisk stråling skal FORSTÆRKES før de kan påvirke klimaet. En grundlæggende mekanisme er nødvendigt til forklare sammenhængen mellem Kosmisk Stråling og Klima Energi ved toppen af Jordens atmosfære: Total Solar Irradiance 1360 W/m2 TSI over Solar Cycle 1.36 W/m2 Solar Wind ~10-4 W/m2 Galactic Cosmic Rays ~10-5 W/m2 Kosmisk stråling skal FORSTÆRKES før de kan påvirke klimaet.

Forstærkning af Kosmisk Stråling: Sammenhæng mellem lave skyer og Galaktisk Kosmisk Stråling? Low Cloud Cover vs GCR. Marsh and Svensmark, PRL, 2000.

Long Wave (IR): Low cloud top temperature and cosmic rays Correlation map Scatter Plots Liquid water Low altitude Long Wave properties. Cloud Top Temperature - Correlation map. Scatter plots – mean Temperature, Pressure vs correlation coeff. Only low liquid clouds. Correlation only found in low liquid water clouds. Marsh and Svensmark, PRL 2000

Hvordan påvirker skyer strålingsbalancer i atmosfæren? Fange udstråling af jordens varme. Reflektere solens indstråling. Mere CR=Mere lave skyer Færre CR=Færre lave skyer Radiative Properties of Clouds

Formation of low stratiform clouds Condensation Increasing re Constant N Supersaturated air Activated CCN LCL Moist Air Weak updrafts < 1 m/s Parameters influencing cloud droplet distribution: Updraft velocity - changes in solar irradiance force atmospheric large scale circulation? Number of CCN – cosmic ray ionisation influences on aerosol/CCN distribution? Ascending airparcel cools, supersaturates activating CCN and droplets begin to grow. Air ascends through cloud droplets continue to grow, lack of coallescence and supersaturation no new droplets Droplet distribution determined by updraft velocity and background aerosol (CCN). CCN – cosmic rays? Updraft velocity - Solar variability? Today we concentrate on the role of ionisation.

Aerosoler og skymikrofysik Satellit-observationer af spor fra skiber Visible reflection IR absorption emission Visible: 0.9 mm NIR-IR: 3.9 - 10.7 mm Reflekterer lys fra skyer Opvarmning af skyer

Aerosoldannelse og vækst CN (Condensation Nuclei) Cloud Droplets H2SO4 + Water Organic Vapor UCN (Ultra Fine Condensation Nuclei) CCN (Cloud Condensation Nuclei) Size 0.001 mm 0.01 mm 0.1 mm 10 mm Ioniserings rolle?

(Particles pr sec pr cc) Formation of ultra fine Aerosol ( ~ 3 nm) 100 10 Binary nucleation (Particles pr sec pr cc) Nucleation rate 1 0.1 Ion Mediated Nucleation Binary _ 0.01 + Binary IMN Clarke observations. 107 108 _ H2SO4 molecules pr cc + Observations over the Pacific (Clarke et al. 1998) Ion Mediated Nucleation

Ion Induce Nucleation in Ultrafine Aerosol Formation. Eichkorn et al, GRL, 2002. Lee et al, Science, 2003. Particle diameter (nm) 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.2 1.4 1.6 Large ion growth Normalised count rate CCN sizes Mass (amu) Are aerosol concentrations sensitive to a perturbation in ionisation? Particle diameter (nm)

Modelled Ionisation-Nucleation Sensitivity in the lower troposphere. Lower troposphere sensitive to changes in ionisation rate. Experiment required to test sensitivity to ionisation. Altitude Yu, JGR, 2001.

Eksperimentel undersøgelse er igang  Er der en kosmisk forbindelse til vores klima?