twitter google+ facebook

Mørket kan komme fra Solen

Et højteknologisk samfund er sårbart over for magnetiske og elektriske forstyrrelser - f.eks. på grund af soludbrud. Strømmen kan forsvinde og kommunikationslinjer bryde ned. En netop afsluttet konference havde til formål at mindske den sårbarhed.

Den 13. marts 1989 ramtes elforsyningen i Quebec, Canada, af et stort nedbrud. Seks millioner mennesker mistede strømmen i op til et døgn.

Det viste sig, at nedbruddet skyldtes magnetiske forstyrrelser som følge af et stort soludbrud. Da udbruddet ramte Jorden efter godt to dage undervejs, satte det gang i heftige nordlys og kraftige strømme i den øvre atmosfære - særligt i områderne omkring nordlyszonen.

Strømmene i den øvre atmosfære, som nåede en styrke på over 2 millioner ampere, inducerede sekundære strømme i højspændingsledningerne til Quebec. Disse strømme overbelastede systemet og fik elforsyningen til at bryde totalt sammen.

Svenske udfald

Dette forløb satte gang i undersøgelser af, om noget lignende var sket i Skandinavien.

Det viste sig, at elforsyningen i Sverige var ramt af tilsvarende forstyrrelser den 13. marts 1989. Her var nogle højspændingslinjer også faldet ud, men man havde undgået det store nedbrud, da andre forsyningslinjer kunne tage over.

Jorden sammenlignet med en CME på vej fra Solen. Grafik Roger Steen (ikke afstands-tro).
Jorden sammenlignet med en CME på vej fra Solen. Grafik Roger Steen (ikke afstands-tro).

Under det seneste maksimum i solaktivitet i 2003, så vi blandt andet afbrydelser af højspændingslinjer til det sydlige Sverige og en timelang mørkelægning af Malmø i forbindelse med en solstorm i oktober. Udfaldet fik dog ingen konsekvenser for danske elforbrugere.

Efterfølgende har Peter Stauning, Jürgen Watermann og Søren Henriksen fra DMI publiceret en analyse af forstyrrelser af elforsyningen i Sverige sammenholdt med magnetiske registreringer fra blandt andet Brorfelde på Sjælland og Thule i Grønland.

Der er voksende bekymring for, at tilsvarende forstyrrelser fra et rigtig stort soludbrud - en solstorm - kan føre til nye nedbrud. Det skyldes blandt andet den stigende sammenkobling af elforsyningerne i mange lande og brug af mange forskellige typer kraftværker.

Magnetfeltet beskytter os i udstrakt grad mod den hårde stråling fra Solen, vi ellers ville være udsat for. Feltlinjerne omkring Jorden er ikke regelmæssige og symmetriske, fordi solvinden fra Solen kolliderer med magnetfeltet. På Sol-siden er det magnetiske felt komprimeret af solvinden. På 'skyggesiden' er feltet strakt ud. Grafik NASA (ikke afstands-tro).
Magnetfeltet beskytter os i udstrakt grad mod den hårde stråling fra Solen, vi ellers ville være udsat for. Feltlinjerne omkring Jorden er ikke regelmæssige og symmetriske, fordi solvinden fra Solen kolliderer med magnetfeltet. På Sol-siden er det magnetiske felt komprimeret af solvinden. På 'skyggesiden' er feltet strakt ud. Grafik NASA (ikke afstands-tro).

Fælles indsats mod gentagelser

I dagene 22-24. oktober samledes over 100 af verdens mest fremtrædende forskere og ingeniører inden for områderne solaktivitet, geomagnetisme og elforsyning i Olso. Her mødtes de med topfolk inden for rumforskning - blandt andet fra rumfartsorganisationerne ESA i Europa og NASA i USA. Formålet var en konference, hvor der skulle udveksles erfaringer og drøftes forholdsregler, så fremtidige nedbrud af elforsyningen, som følge af solstorme, kan undgås. DMI's analyser af el-forstyrrelser blev fremlagt på konferencen af Peter Stauning.

Konferencen med titlen 'Rumvejr og udfordringer for det moderne samfund' var organiseret af det internationale sikkerhedsfirma TIEMS sammen med elforsyningstjenester og rumforskningsorganisationer i Sverige og Norge samt Danmarks Meteorologiske Institut.

Foruden forstyrrelser af elforsyningen blev der drøftet andre mulige virkninger af solstorme, såsom skader på satellitter, udfald af kommunikationssystemer og fejl på GPS-signaler.

Hvor kraftig kan en solstorm blive?

Et af konferencens emner var, 'Hvor kraftig kan en solstorm blive?'. Der er naturligvis ikke noget helt sikkert svar på spørgsmålet, men ved at gå tilbage i tiden og studere tidligere begivenheder, kan man få et nogenlunde brugbart overslag.

Blandt andet blev den berømte Carrington-storm i september 1859 diskuteret. Her gav et stort soludbrud allerede 17 timer senere en kraftig magnetisk storm på Jorden og verdensomspændende nedbrud af telegrafsystemer. De kørte dengang på lange ledningsforbindelse. Nogle steder stod der ifølge samtidige beretninger en regn af gnister ud fra telegrafapparaterne under den magnetiske storm. Undersøgelser af iskerneprøver fra boringer i den grønlandske indlandsis, som kan dateres tilbage til den tid, har tillige vist, at strålingen af energirige protoner fra Solen (atomkerner) var særdeles kraftig under begivenheden.

Nordlys over Nuuk i oktober 2011. Foto Toke Brødsgaard.
Nordlys over Nuuk i oktober 2011. Foto Toke Brødsgaard.

Ikke kun en trussel

En anden - dog helt uskadelig - virkning af solstormen i 1859 var smukke nordlys. I Europa blev de observeret helt ned til Rom, og i den amerikanske sektor helt ned til Florida og Cuba. Så nordlyszonen, som normalt ligger i det arktiske område, var forskudt langt sydpå af solstormen.

Nordlys set fra Silkeborg den 27. september 2011. Foto Jesper Grønne.
Nordlys set fra Silkeborg den 27. september 2011. Foto Jesper Grønne.

Konferencens hovedmål var at udveksle erfaringer og opbygge viden om, hvordan vi forhindrer fremtidige solstorme i at skade samfundsvigtige funktioner som elforsyning, kommunikation, navigation med mere. Men deltagerne var nu også åbne over for skønheden i nordlyset. Et af indslagene efter de alvorlige foredrag og drøftelser, var en videoforevisning af betagende smukke nordlys ledsaget af skønne toner frembragt af en dygtig harpespiller.

Konferencens foredrag og posters bliver publiceret i det internationale tidsskrift 'Space Weather and Space Climate'. Optagelser fra konferencen vil kunne ses i svensk tv senere på året.

Redaktion Niels Hansen, kommunikation@dmi.dk

© DMI, 25. oktober 2012.

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Vejret undervejs på mobil.dmi.dk eller til iPhone eller Android
Følg DMI på Twitter
DMI's -nyheder