Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 1 av 6 Kurs innehåll SOL 20 Växthuseffekt och klimat Solsystemet och vintergatan 20-a sid 1 Jordens rörelser runt solen, Excentricitet 20-b sid 2 Axellutning och Precession 20-c sid 2 Solenergins fördelning på jorden 20-d sid 3 Havströmmar, Luftströmmar 20-e sid 3 Växthuseffekten 20-f sid 3 Nya istider 20-g sid 5 & 6 Gaiahypotesen, James Lovelock 20-h sid 6 Sol 20-a. Solsytemet och vintergatan. Vintergatan är spiralformad. Vi befinner oss 26 000 år från centrum. När vi befinner oss i de ljusa spiralarmarna är den kosmiska strålningen hög och i de mörka igen låg. Kosmoklimatologer anser att det finns samband mellan kosmisk strålning och jordens långsiktiga klimatförändringar. Man anser att den kosmiska strålningen bildar kondesationskärnor för molnbildning och därmed påverkar klimatet. Solvinden skapar ett magnetfält som delvis avvisar den kosmiska strålningen. Lite solfläckar betyder låg solvinds aktivitet. Det mesta av den återstående kosmiska strålningen stoppas av atmosfären. Sekundär kosmisk strålning bildas när kosmisk strålning kolliderar med luftmolekyler. 10 % av dessa når jordytan. Energi produceras i solens kärna där väte fusioneras till helium vid 15 milj. grader. Temperaturen sjunker kontinuerligt genom flera lager ut till ytan. Solen roterar vid ekvatorn ett varv på 25 dygn vid polerna 1 varv på 36 dygn. Dessa olika hastigheter i rotationen trasslar till solens magnetfält. Knutarna i det tilltrasslade magnetfältet blir solfläckar. Solfläckarna slungar ut högenergiska partiklar som ger upphov till norrsken och magnetiska stormar som stör telekommunikationer och elektronik. Ger även högre UV strålning samt påverkar molnbildningen genom att påverka, bromsa, den kosmiska strålningen. Sol 20-b. Jordens bana runt solen, excentricitet. Jordens bana runt solen är elliptisk. Jordens bana är elliptisk, excentriciteten mått på hur mycket ellipsen avviker från en cirkel. Där 0,0 är en perfekt cirkel och 1,0 är en parabelbana, excentricitetscykeln ~100 000 år Jordens excentricitet variera mellan nästan 0 och ungefär 0,05, just nu är den
Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 2 av 6 0,017, vilket innebär en avståndsvariation på 3% och en solinstrålningsvariation på 6 % Vid hög excentricitet är solinstrålningen 20-30% högre vid perihelium än vid aphelium, vilket resulterar i drastiska klimatvariationer. Sol 20-c. Axellutning eller obliklvitet och recession. Axellutning eller oblikvitet är vinkeln mellan jordens rotationsaxel och en linje vinkelrätt mot jordbanans plan. -En stor lutning innebär extrema årstider -Ingen lutning alls inga årstider alls För närvarande är lutningen 23,5º, men den varierar mellan 22,1º och 24,5 º Dagens lutning nära genomsnittet Axellutningen varierar med en period på ungefär 41 000 år Vid liten axellutning har vi milda vintrar och sval somrar. Man anser att svala somrarna tillåter landisar ackumuleras. Axellutningen roterar även den, bilden till höger, den rörelsen kallas recession. Riktningen jordaxeln pekar åt, roterar långsamt runt i en cirkel. Cykeltiden varierar mellan 19 000-22 000 och 24 000 år, vilket bl a förflyttar årstiderna under året. Nu har norra halvklotet sitt perhelium (närmare solen) under vintern och sitt aphelion (längre från solen) på sommaren. Vilket innebär bl a att södra södra halvklotet har extremare årstider. Om cirka 12 000 år ger denna rörelse oss midvinter i juni och högsommar vid jul. Nu pekar jordaxeln mot polstjärnan, om 10 000 år pekar den mot Vega. Nedan en sammanvägning av jordens rörelsemönster i förhållande till solen och deras inverkan på klimatet.
Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 3 av 6 Sol 20-d Solenergins fördelning på jorden Vi som bor på ungefär 63 latitud har solljus cirka 53 % av året, vid ekvatorn har man ungefär 50,5 %. Medeltemperaturen i norden skulle vara ungefär 50 ºC lägre än vid ekvatorn ifall inte utjämning med havsströmmar och luftströmmar utjämnade skillnaden. Nu är skillnaden ungefär 20 ºC. Sol 20-e. Havs och luftströmmar Solen ger upphov till vindarna, men jordrotationen får dem att vika åt sidan, ofta så mycket att de börjar kretsa i cirkel eller spiral. Corioliskraften ger på norra halvklotet avlänkning åt öster. Till vänster havsström-marna, till höger nordatlantiska havs strömmar och golfs-strömmen Golfströmmens cykel. 1. Vid ekvatorn får solen stora mängder vatten att avdunsta, vattenhalten stiger,och vattnet får större täthet samtidigt som vattntemperaturen stiger. 2.Den eviga vinden skjuter ytvattnet norrut. Det kyls av och blir tyngre. 3.Längst norrut fryser vattnet och utfäller salt som gör det ofrusna vattnet saltare och tyngre. 4. Det tunga kalla salta vattnet sjunker ner, samtidigt som det drar nytt ytvatten till området. 5. Det tunga vattnet flyter med djupt liggande havsströmmar och blandar sig med annat havsvatten. 6. Vid ekvatorn stiger vattnet igen uppåt. 7. Den värme som vattnet avger stiger upp till 11 km höjd, där värmen aktiverar Rossbyvågor som sänder värmen österut. Sol 20-f. Växthuseffekten. Växthuseffekt Solen värmer jordytan med kortvågig strålning. Den kortvågiga strålningen tas inte upp av luften i nämnvärd grad. Jordytan reflekterar en stor del av strålningen direkt tillbaka till rymden. Hur stor del beror av markytans beskaffenhet, t ex snö reflekterar en större del än t ex skog. Den uppvärmda jordytan strålar i sin tur, men med längre våglängd, infraröd, denna IRstrålning med den längre våglängden kan nu upptas av de s k växthusgaserna. Dessa i sin tur strålar ut sin upptagna energi i alla riktningar, även i retur mot jorden. Utan växthuseffekt skulle jorden medeltemperatur vara ~30ºC lägre och alla högre livsformer
Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 4 av 6 vore uteslutna.ingen atmosfär ingen växthuseffekt.växthusgaserna utgör < 1% av atmosfären. På natten gör marken av med värmeenergi genom att skicka ut infraröd strålning. Marken blir allt kallare och då avkyls även luften ovanför. På morgonen börjar solen värma upp marken, so då sänder ut alltmer infraröd strålning. En hel del av strålningen fångas upp av luften, som därigenom blir varmare. Mitt på dagen har marken blivit rejält varm. Nu är utstrålningen från marken som kraftigast, och med en viss eftersläpning blir det varmt också i luften. Växthuseffekten beror på att de så kallade växthusgaserna fångar upp mycket av den infraröda strålningen som sedan sin tur sänder infraröd strålning i alla riktningar, även mot jordytan. På så sätt blir jordytan varmare än den annars kulle bli. Det om dessa feedbackvärdens inverkan som de s k klimatskeptikerna inte tror på.
Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 5 av 6 Iskärnan som går tillbaka 800 000 år i tiden har gjort det möjligt att se samband mellan koldioxid (gul) och metan (blå) halter och temperatur (vit kurva). Sol 20-g. Nya istider. - Ett 20-tal istider under 1 miljard år - Förutom solens aktivitet, jordens rörelsemönster runt solen - Kontinentaldriften har påverkat isbildningen. -Kontinenternas rörelser har drastiskt förändrat havsströmmarna - Landmassorna nära polerna har givit underlag för reflekterande snö och istäcken och har på sätt varit självförstärkande i nedkylningsprocessen. Sammanfattning av några orsaker till klimatförändringar. - Solens olika aktiviteter, solvind, solfläckar mm - Solsystemets rörelse i sin bana i vintergatan genom olika stoftmoln. - Kosmisk strålning. - Jordens olika cykliska rörelser i sin bana runt solen. - Kontinentaldriften - Växthuseffekten, CO₂-halt, vattenånga, metan, ozon m fl påverkande gaser. - Luftföroreningar, sot marknära ozon värmer, sulfater kyler genom att reflektera solinstrålningen. Sol 20-h. Gaiahypotesen - Varför är allt så anpassat för liv på jorden? Temperatur, atmosfär, kemiska innehåll, klimatet.. - Jorden, Gaia, som en enda levande organism. Något håller atmosfären stabil och reglerar dess kemiska innehåll och temperatur. - Eftersom de flesta gaser i luften kommer från levande organismer, så bör det vara livsformerna på jordytan som reglerar denna balans. - I dag ligger modeller av jord-atmosfärsystem bakom FN:s klimatpanels förutsägelser om global uppvärmning, delvis inspirerade av Gaiahypotesen. James Lovelock och elektronfångardetektorn Född 26 juli 1919 i Hertfordshire, Storbrittannien.
Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 6 av 6 Arbetade med inför NASAS Vikingfärder med metoder att påvisa liv på mars på 1960- talet. Oberoende forskare sedan 1963. Hans uppfinning elektronfångardetektorn, som möjliggjort mätning mycket låga halter av gasformiga organiska föreningar, har starkt bidragit till utvecklingen av atmosfärskemin, inte minst när det gäller freoner och andra gaser som påverkar ozonskiktet. Tanken på en medveten självreglerande Gaia har stimulerat många, men är knappast en vetenskaplig hypotes som kan bevisas eller motbevisas. Namnet Gaia är från en Grekisk jordgudinna.