Naslov
Utjecaj Sunčeve aktivnosti na Zemljin svemirski okoliš i klimu
(Influence of solar activity on Earth's space environment and climate)

Autori
Čalogović, Jaša

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Geodetski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
26.05

Godina
2014

Stranica
188

Mentor
Bojan Vršnak

Ključne riječi
Sunce; Sunčeva aktivnost; koronini izbačaji mase (CME); korotirajuća interakcijska područja (CIR); kozmičko zračenje; Forbusheva smanjenja; naoblaka; atmosferska ionizacija; klima; satelitski podaci o naoblaci; statističke metode
(Sun; solar activity; coronal mass ejections (CME); corotating interactive regions (CIR); cosmic rays; Forbush decreases; clouds; atmospheric ionization; climate; satellite cloud data; statistical methods)

Sažetak
Sunčeva aktivnost, koja se manifestira u pojavama kao što su Sunčeve pjege, Sunčevi bljeskovi, ili koronini izbačaji mase, može snažno utjecati na Zemljin svemirski okoliš i atmosferu. Stoga je proučavanje, razumijevanje i predviđanje takvih pojava od važnosti za čovjeka. Koronini izbačaji mase mogu izazvati dalekosežne posljedice za mnoge ljudske tehnologije i djelatnosti (npr. telekomunikacije, opskrba električnom energijom) te ih je korisno predvidjeti. S tom svrhom razvijen je analitički model magnetohidrodinamičkoga otpora, koji omogućava brz i jednostavan izračun dolaska međuplanetarnih koroninih izbačaja sa Sunca na Zemlju. Konačna implementacija modela izvršena je u obliku javnoga prognostičkog sučelja na internetu. Također je proučavana povezanost koroninih izbačaja mase i korotirajućih interakcijskih područja s kratkoročnim promjenama u toku kozmičkoga zračenja (tzv. Forbushevim smanjenjima). Utvrđeno je da su smanjenja toka kozmičkoga zračenja najviše povezana s povećanjima u jakosti međuplanetarnoga magnetskog polja i njegovim fluktuacijama. Nadalje, detaljno je ispitana hipoteza o utjecaju kozmičkog zračenja na naoblaku, koja zaokuplja mnoge znanstvenike. Usprkos brojnim dugoročnim i kratkoročnim analizama, ta hipoteza do sada nije pouzdano empirički potvrđena. U ovome radu razmotreni su mogući razlozi: i) ne postoji veza između kozmičkoga zračenja i naoblake, ii) drugi Sunčevi parametri (npr. ukupno Sunčevo zračenje) mogu utjecati na rezultate, iii) veza postoji, ali je taj utjecaj premalen da bi bio detektiran u postojećim podacima za naoblaku. Korelacije između efektivne atmosferske ionizacije uzrokovane kozmičkim zračenjem i satelitskih podataka o globalnoj naoblaci za vrijeme šest Forbushevih smanjenja nisu bile značajne tijekom perioda posmaka od 10 dana. Analizom naoblake na različitim visinama (niski, srednji i visoki sloj) i u različitim područjima (različite geografske širine ili područja iznad kopna odnosno oceana) također nisu dobivene značajne korelacije. Primjenom tzv. kompozitne analize, metode koja se odlikuje svojstvom odvajanja malog signala od šuma, nisu također uočene značajnije promjene u naoblaci koje bi bile uzrokovane varijacijama ukupnog Sunčeva zračenja, kozmičkoga zračenja i ultraljubičastoga Sunčeva zračenja. Stoga, ukupno i ultraljubičasto Sunčevo zračenje ne ometaju detekciju utjecaja kozmičkoga zračenja na naoblaku. Korištenjem dnevnog raspona temperatura zraka na površini Zemlje kao indirektnog podatka za naoblaku može se analizirati duže vremensko razdoblje u odnosu na razdoblje dostupnosti satelitskih podataka. Kompozitna analiza tih podataka, koja je obuhvatila 267 Forbushevih smanjenja (uključujući 29 događaja sa smanjenjem intenziteta u toku kozmičkoga zračenja većim od 7%) nije ukazala na značajne promjene u naoblaci koje bi bile povezane s promjenama u toku kozmičkoga zračenja. Primjenom podobnih metoda obrade podataka i konstrukcije kompozita te Monte Carlo metode za pouzdanu provjeru statističke značajnosti, razmotreni su mogući razlozi proturječnih rezultata objavljenih radova kao i mogući izvori pogrešaka. Utvrđeno je da su glavni uzroci za proturječnost rezultata neprimjerene statističke provjere i metodološke razlike u analizi kompozita. Korisnici podataka o naoblaci često ne posjeduju dovoljno informacija, npr. o detekcijskim i kalibracijskim pogreškama tih podataka. Analize takvih podataka karakteriziraju izražene autokorelacije, što ima bitne implikacije u određivanju statističke pouzdanosti. Kratkoročne i dugoročne analize ne pružaju uvjerljiv dokaz koji podržava hipotezu utjecaja kozmičkoga zračenja na naoblaku. Utjecaj kozmičkoga zračenja na naoblaku se ne može potpuno isključiti na lokalnoj i regionalnoj razini, ali ako postoji, onda je vrlo malen i prekriven sinoptičkim šumom u naoblaci. Iz toga se može polučiti zaključak da kozmičko zračenje globalno ne utječe na naoblaku te da nije uzrok većim promjenama klime ili današnjem globalnom zatopljenju.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA