Astronomi og klima

foredrag i Trondheim Astronomiske Forening23. september 2008

Øyvind G. Grøn

Tom Reidar har listet opp følgende astronomiske faktorer som har vært diskutert i TAF som mulige årsaker til klimaforandringer

• Variasjoner i solas aktivitet knyttet til hyppighet og varighet av solflekker

• Kosmisk stråling• Sykliske endringer i jordas bane og i retningen og helningen til

jordas rotasjonsakse i forhold til baneplanet• Passasjer gjennom tetthetsendringer i Melkeveiens spiralarmer• Gammaglimt• Meteornedslag og kometkollisjoner

Jordas atmosfære

77% N2, 21% O2, 1% Ar, + litt CO2, CH4,(metan) og H2O.Særlig vanndamp og kulldioksid absorberer innkommende

solstråling og varmer opp jorda. Metan er en effektiv drivhusgass og blir viktigere i fremtiden fordi store mengder

metan frigis ved tining av permafrost.

Drivhuseffekten

Ozonlaget (O3) befinner seg i stratosfæren, nesten 50 km over bakken

Den gjennomsnittlige globale temperaturen ved jordoverflaten har steget med omtrent 0,6 grader de

siste 100 årene.

The time series shows the combined global land and marine surface temperature record from 1856 to 2001. Data from Jones et al., 1998; and from the Climate Research Unit at the University of East Anglia (www.cru.uea.ac.uk; compilation by Phil Jones).

Deviations from mean temperature (C) from 1961-1990

Comparison photos showing the decline of

Pedersen Glacier in Kenai Fjords National Park, Alaska.

Fotografi som viser isdekket i September 1979

Fotografi som viser isdekket i September 2003

The Greenland icecap is rapidly thinning at lower

elevations

Recently, fears have grown that continued global

warming will make the Greenland Ice

Sheet cross a threshold where

long-term melting of the ice sheet is

inevitable.

If the entire 2.85 million km³ of ice were

to melt, global sea levels would rise 7.2 m

(23.6 ft)

Projected Surface Air Temperature Change1990s-2090s in °C (Annual)

Projected Precipitation Changefrom 1980-1999 to 2070-2089 in mm/month (Feb)

Hva har forårsaket den globale temperaturøkningen de siste 30 årene?

Er det økt konsentrasjon av kulldioksid, CO2, som har fått den globale middeltemperaturen til å øke med omtrent en halv grad de

siste 30 årene?

FN’s Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC, har svart ja på dette, men ikke alle er enige.

De to viktigste nåværende drivhusgassene er CO2 og vanndamp. Men på grunn av tining av permafrost frigis store mengder metan.

Den er en 25 ganger så effektiv drivhusgass som CO2. I nær fremtid vil derfor metan øke oppvarmingen i arktiske strøk.

Også mange andre faktorer har betydning for klimaet, for eksempel hvor tykk atmosfæren er, hvor mye støv og skyer det er i

atmosfæren og mengden av solenergi som mottas.

Jordas klimasystem er svært komplisert

Temperaturen ved ulike tidspunkter er bestemt ved å måle avstanden mellom årringer i rester av trær som er datert ved hjelp

av karbon-14 metoden.

Den frosne lagunen i Venezia i 1706

Istider kommer og gårIstider kommer og går

Den forrige varme perioden mellom Den forrige varme perioden mellom to istider fant sted for mellom 130 to istider fant sted for mellom 130 tusen og 110 tusen år siden.tusen og 110 tusen år siden.

• Det var da 3° C varmere enn nå. Det var da 3° C varmere enn nå. • Den Vestantarktiske isen hadde Den Vestantarktiske isen hadde

smeltet.smeltet.• Havets nivå var ~ 2 m høyere enn Havets nivå var ~ 2 m høyere enn

nå.nå.• Den neste istiden kommer trolig Den neste istiden kommer trolig

om ca. 20 tusen årom ca. 20 tusen år

Solaktivitet

Høy solaktivitet er knyttet til perioder med mange solflekker.

Det er litt større solstråling når det er mange solflekkerselv om temperaturen er litt lavere i solflekkene enn i omgivelsene,

på grunn av kraftige utbrudd knyttet til solflekkene.

Men først og fremst er solvinden, dvs. utstråling av ladde partikler fra sola, kraftigere under perioder med høy solaktivitet.

Solaktivitet og klima

Det finnes to hovedhypoteser for hvordan solaktiviteten kan påvirke jordas klima:

1. Via solas magnetiske felt og dets virkning på den kosmiske strålingen.

2.Via ultrafiolett stråling og dens virkning på kjemiske forhold øverst i atmosfæren, særlig på ozonlaget,

Når det gjelder ozonlaget påvirkes det også av gasser som menneskene slipper ut i atmosfæren som klorfluorkarboner (freon), og det er vanskelig å

skille mellom menneskeskapt ”ozonhull” og solas bidrag.

Forøvrig har ozonlaget større betydning ved at det beskytter mot ultrafiolett stråling fra sola det har enn direkte for klimaet.

Den lille istid (1450 – 1850) skyldes lav solaktivitet og hyppige vulkanutbrudd

Figuren viser avvik i årlig middeltemperatur for Oxford fra 1659 til 1997 fra et middel for 1961 til 1990. Utjevnet kurve angir trender på hundreårsskala.

Sigbjørn GrønåsProfessor ved Geofysisk institutt, UiB, tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning.

Artikkel i Cicerone nr.2, 2003

Naturlige prosesser som endrer klimaet

Klimaforandringer

Solaktivitet• Når sola er mest aktiv opptrer mange solflekker.

Det er varme perioder in Europa og Nordamerika når det opptrer mange solflekker.

Jordas bevegelser• Endringer av jordas landområder og hav på

grunn av kontinentaldrift forårsaker klimaforandringer.

• Endringer av jordas bane og helningen av jordas rotasjonsakse er andre faktorer som påvirker det globale klimaet.

Sola er den primære driver av jordas klima.Det er sterk korrelasjon mellom solaktivitet og jordas

gjennomsnittstemperatur.

Sånn ser en solflekk ut.

Her ser vi tydelig hvordan solens aktivitets-syklus ser ut.Perioden er på 9-11 år.

Fra 1675 til 1715 var det få solflekker. Perioden kalles Maunder minimum,og faller sammen med den perioden som var kaldest i

den lille istiden.

Variasjon i solens aktivitet representert ved solflekktall viser en god korrelasjon med temperaturvariasjoner de siste 1000 år

Pål BrekkeEn varmere verden – hvor mye betyr solen

Cicerone nr. 2, 2003

Rasmus BenestadCicerone nr.2, 2003Solaktivitet og jordas klima.

Diagrammet viser det observerte forholdet mellom solflekkantallet og solas utstråling. Det er sammenheng mellom solflekkantall og solas utstråling. Den rette linjen viser denne sammenhengen.

Vi nærmer oss nå et solflekkmaksimum som forventes å kommer i 2011Vi nærmer oss nå et solflekkmaksimum som forventes å kommer i 2011

Cycle23

Cycle24

Total daily solar Total daily solar energy received is energy received is ~1360 W/m~1360 W/m22

Sun’s output varies Sun’s output varies by ~0.1% (1.4 W/mby ~0.1% (1.4 W/m22) ) through 11 year solar through 11 year solar cycle.cycle.

Insufficient on own to Insufficient on own to cause significant cause significant climate variability & climate variability & observed 0.6-0.8°C observed 0.6-0.8°C warming since end of warming since end of Little Ice Age.Little Ice Age.

Fröhlich and Lean, 2000. Geophys. Res. Let. 25: 4377-4380

Sunspot Cycles and Climate ChangeSunspot Cycles and Climate Change

11 Year Schwabe Sunspot 11 Year Schwabe Sunspot CycleCycle

Climate Change Amplifier Climate Change Amplifier Required!!Required!!

Clouds as Climate Change AmplifiersClouds as Climate Change Amplifiers

Clouds have overall Clouds have overall cooling effectcooling effect

Cloud radiative forcing (1985 to 1986)Cloud radiative forcing (1985 to 1986)

warming

cooling

cooling cooling

High - Thin cirrus clouds allow light to pass

through, blocking thermal

radiation and warming Earth.

Low-Level Stratocumulus

clouds reflect sunlight and cool surface.

Ultraviolet A, long wave, or black light UVA 400 nm – 315 nm 3.10 – 3.94 eVUltraviolet B or medium wave UVB 315 nm – 280 nm 3.94 – 4.43 eV

UV B er farlig for alt liv, mens UV A ikke er farlig.Ozonlaget beskytter effektivt mot UV B stråling fra Sola,

Mens UV A stråling slipper gjennom.

Kosmisk stråling er Kosmisk stråling er partikler med høy partikler med høy energi: energi:

• atomer,atomer,• nøytroner, nøytroner, • protoner osv.protoner osv.

som kommer fra som kommer fra galaktiske galaktiske supernovaer.supernovaer.

Galaktisk kosmisk stråling og klimaGalaktisk kosmisk stråling og klima

Når partiklene treffer den øvre atmosfæren blir det produsertbyger av sekundærpartikler.

Myoner dominerer i de laveste 6 km av atmosfæren.

Kondensasjonskjerner i atmosfæren er partikler som stimulerer kondensasjon av vanndamp til vann.

De kalles aerosoler. Hvor effektiv en aerosol er som kondensasjonskjerne, avhenger blant annet av dens ladning.

Partiklene fra den kosmiske strålingen kan ionisere aerosolene,og dermed påvirke dannelsen av skyer i atmosfæren.

Siden det er mer enn nok kosmisk stråling til å ionisere kondensasjonskjernene i den øvre delen av atmosfæren, vil ikke

variasjoner i den kosmiske strålingen påvirke dannelsen av høye skyer. Men færre partikler fra den kosmiske strålingen når ned til lavere

høyder der det også er flere kondensasjonskjerner, så variasjoner av fluksen av kosmisk stråling påvirker dannelsen av lave skyer.

10Be

Sekundærpartikler som dannes når kosmisk stråling treffer atmosfæren, kan virke som kondensasjonskjerner.

Atmosfære10Be

Galaktisk kosmisk stråling

14C

Jordas overflate

14СО2

Nøytron monitor

Solvinden påvirker jordas magnetfelt

Kosmisk stråling

Sol-vind

Modellberegninger tyder på at variasjoner av intensitetenav den kosmiske strålingen på 20 % kan føre til

variasjoner av konsentrasjonen av aerosoler på 5 til 10 %.

Det finnes observasjoner som viser en korrelasjon mellom intensiteten av kosmisk stråling og utbredelsen av lave skyer.

Dette kan tyde på at den kosmiske strålingen påvirker klimaet på jorda ved å påvirke utbredelsen av lave skyer.

Prosessen er som følger:Større solaktivitet → flere solflekker → kraftigere solvind → sterkere magnetfelt → mindre fluks av kosmisk stråling → færre effektive kondensasjonskjerner → mindre lave skyer → mer solstråling når ned til jordoverflaten → global oppvarming

Jordas albedo, dvs. den evne til å reflektere solstråling, avhenger blant annet av skydekket. Endringer i albedoen kan bestemmes ved å måle endringer i solstråling som er reflektert fra den mørke siden av Månen etter å ha blitt reflektert fra jorda. Målingene viser

at jordas albedo avtok fra 1985 til 1997. Deretter har den økt. Dette skyldes trolig at skydekket avtok i den første perioden og

økte i den siste, og passer godt med variasjonen av solaktivitet i den samme perioden.

Dette er en illustrasjon av hvordan skydekket på den nordlige halvkule samsvarer med temperaturen i det samme området. Dette er observasjoner som er gjort av de to danske forskerne, Svensmark og Friis-Christensen. Vi ser at de to grafene følger hverandre ganske nøyaktig, helt til 1993. Men etter dette tidspunktet øker den kosmiske strålingen (sort), mens skydekket minker. Det er blant annet dette som gjør til at andre forskerer ikke har tro på observasjonene som de to danskene har gjort.

Climate Change AmplifierClimate Change Amplifier

1.7 % variation in low 1.7 % variation in low cloud formation between cloud formation between solar maximum and solar maximum and minimum.minimum.

Equals 1.3 W/mEquals 1.3 W/m22 in in surface warming (e.g. > surface warming (e.g. > 85% of IPCC estimate for 85% of IPCC estimate for effect of all COeffect of all CO22 since since

beginning of industrial beginning of industrial revolution = 1.4 W/mrevolution = 1.4 W/m22).).

Carslaw et al., 2002. Science 298: 1732-1737Svensmark 2007 A & G, v. 48, p. 1.18-1.24.

Correlation between Correlation between sunspot cycle, galactic sunspot cycle, galactic cosmic rays, and global cosmic rays, and global cloudiness.cloudiness.

year

low

clo

ud

s (%

)

cosm

ic r

ay

flux

(%)

observedcosmic ray flux

low clouds

Sammenheng mellom antall solflekker (dvs. solaktivitet) og fluksen av galaktisk kosmisk

stråling som treffer jorda. Jo større solaktivitet, desto mindre kosmisk stråling treffer jorda.

Sammenheng mellom variasjoner av fluks av kosmisk stråling og tropisk temperatur over de siste 520 millioner år.

A Celestial A Celestial Climate DriverClimate Driver

Atmospheric Atmospheric Water CycleWater Cycle

(Clouds)(Clouds)

GalacticGalacticCosmicCosmicRaysRays

SolarSolarEnergyEnergy

FluxFlux

CloudCloudFormationFormation

Shaviv &Veizer 2003. GSA Today 13:4-9Veizer, J. 2005 Geoscience Canada, 32: 13-30Svensmark et al. 2006 Proc. Royal Soc. Ser. A.

SunspotCycle

Påvirker den kosmiske strålingen klimaet på jorda ved å påvirke utbredelsen av lave skyer?

Når solaktiviteten avtar, øker intensiteten av kosmisk stråling som treffer jorda, siden mindre solaktivitet fører til svakere magnetfelt

mellom sola og jorda, noe som gjør det lettere for de ladde partiklene i den kosmiske strålingen å treffe jorda og lage kondensasjonskjerner som gir økt lavt skydekke. Men avtagende solaktivitet betyr også at jorda mottar litt mindre solenergi, og det i seg selv vil gi litt mer lave

skyer.

Ifølge Sigbjørn Grønås, kan derfor korrelasjoner mellom intensitet av kosmisk stråling og utbredelsen av lave skyer påvist av den danske

forskeren Henrik Svensmark like godt uttrykke en sammenheng mellom variasjoner i solinnstråling og skyer.

Pål Brekke

En varmere verden – hvor mye betyr solen?Cicerone, nr.2, 2003

Klimaet i fremtiden vil styres både av naturlige variasjoner i mottatt solstråling og kosmisk stråling, og variasjoner som har

sammenheng med menneskenes virksomhet.I tillegg har variasjoner i vulkansk aktivitet betydning for klimaet. Det er vanskelig å separere faktorene fra hverandre for å finne ut

hva menneskenes virksomhet betyr for klimaet.

Det er imidlertid klart at variasjoner i solaktivitet og den kosmiske strålingen ikke kan neglisjeres når man skal kartlegge årsakene til

de globale endringene i klimaet.

Ice Age Epochs and the Sun’s Path Through the GalaxyD. R. Gies and J. W. Helsel

2005

Sola passerer gjennom en av Melkeveiens spiralarmer omtrent hvert 140 millioner år. Dette forårsaker en variasjon i fluksen av kosmisk stråling som er ti ganger så stor som den som skyldes

variasjoner i solvinden. Figuren viser sammenheng mellom fluks av kosmisk stråling (blå) og global middeltemperatur (rød) over

slike tidsskalaer.

Vi har sett på betydningen av solaktivitet og kosmisk stråling for klimaet.

Nå skal vi gå over til å se på betydningen av variasjoner av jordaksens helning i forhold til

baneplanet, dens orientering, og jordas varierende avstand fra Sola.

The Seasons (2)

They are not related to Earth’s distance from the sun. In fact, Earth is slightly closer to the sun in (northern-hemisphere) winter than in summer.

Light from the sun

Steep incidence → Summer

Shallow incidence → Winter

The Seasons are only caused by a varying angle of incidence of the sun’s rays.

Variasjon av jordas baneparametre forårsaker variasjoner i mottatt solstråling med ulike tidsskalaer.

(a)Jordas bane endrer form med en periode på 100 000 år.

(b)Vinkelen som jordaksen danner med jordas baneplan, varierer mellom 22,1 grader og 24,5 grader med en periode på 41 000 år.

(c)Jordaksens retning roterer rundt en akse vinkelrett på baneplanet med en periode på 26 000 år. Dette kalles jordaksens presesjons-bevegelse.

The Seasons (4)

Earth’s distance from the sun has only a very minor influence on seasonal temperature

variations.

Sun

Earth in July

Earth in January

Earth’s orbit (eccentricity greatly exaggerated)

Jordas bane varierer mellom å være nesten en sirkel og en mer flatklemt ellipse. Flatklemmingen er her sterkt overdrevet. I virkeligheten er avviket fra en sirkel så lite at forskjellen i solinnstråling til toppen av atmosfæren bare er omtrent en promille av den mottatte strålingen.Dette har sannsynligvis neglisjerbar betydning for jordas klima.

Precession (1)

The Sun’s gravity is doing the same to Earth.

The resulting “wobbling” of Earth’s axis of rotation around the vertical w.r.t. the Ecliptic takes about 26,000 years and is called precession.

At left, gravity is pulling on a slanted top. => Wobbling around the vertical.

Den periodiske forandringen av retningen til jordas rotasjonsakse på grunn av presesjonsbevegelsen kalles Milankovitch-sykler etter den serbiske astronomen som forklarte bevegelsen som et resultat av gravitasjonsvirkning fra de andre planetene.

Endring i stillingen til jordas rotasjonsakse i

forhold til sola på grunn av presesjons-bevegelsen til

rotasjonsaksen.

Den øverste figuren viser dagens situasjon. Fordi jordaksen står på skrå, får vi årstider. Jorda er i dag nærmest sola (perihelion) 4. januar, og vinteren her nord blir derfor litt mildere. På den sydlige halvkule er det ekstra varme somre.

Den nederste figuren viser at jorda for 11 000 år siden var nærmest sola ved sommersolverv. Den gang var det altså ekstra varme somre, men kalde vintre, på den nordlige halvkule.

Astronomical Influences on Earth’s Climate

Factors affecting Earth’s climate:

• Eccentricity of Earth’s orbit around the Sun (varies over period of ~ 100,000 years)

• Precession (Period of ~ 26,000 years)

• Inclination of Earth’s axis versus orbital plane

Milankovitch Hypothesis: Changes in all three of these aspects are responsible for long-term global

climate changes (ice ages).

Kartet viser hvordan polarsirkelen, altså sydgrensen for midnattssol, vil forflytte seg. Når jordaksen står mest på skrå, ligger polarsirkelen nede ved Brønnøysund, mens når den ligger ved Moskenesøy når aksen er mest vertikal. I dag retter aksen seg opp, og polarsirkelen beveger seg nordover med en hastighet på 14,4 m i året. Polarsirkelstøtta på Saltfjellet burde derfor egentlig stå på skinner og skyves 14,4 m nordover hvert år. Polarsirkelens posisjon for 5000 år siden (yngre steinalder), ved Kristi fødsel og om 5000 år er tegnet inn.

Changes in Air Temperature Over the Past 400,000 Years

Temperature deduced from isotopic analysis of Antarctic ice cores.

Under siste istid var det omtrent 6C kaldere enn nå.

Last glacial

I løpet av de siste 800 000 årene har det vært 8 istider. Hver av dem har vart i underkant av 100 000 år med varme

perioder på godt og vel 10 000 år mellom dem.

Dette svarer til perioden for endringen av jordbanens form.Men formforandringen er så liten at den alene ikke kan ha

forårsaket disse store klimavariasjonene.

Det må eksistere mekanismer som forsterker virkningen av den variasjonen av innkommende solstråling som har sammenheng

med jordbanens form.

Trolig er en av de viktigste forsterkningsmekanismene knyttet til variasjoner av solaktiviteten.

Jan MangerudProfessor ved institutt for Geovitenskap og Bjerknessenteret for klimaforskning

Universitetet i Bergen

Istider og jordas stilling i forhold til solaCicerone nr.2, 2003

”I min tid som ung forsker hersket det en nesten utrolig forskningssituasjon: Vi visste at jorda har gjennomgått enorme klimavariasjoner som har forårsaket at tykke innlandsiser

har dekker Europa så langt sør som til Nederland, men vi ante ikke årsaken til endringene. Jeg skal ikke forsøke å forklare klimavariasjonene fullt ut; det kan verken

jeg eller andre gjøre enda.”

Konklusjonen er at vi fortsatt ikke er i stand til å si om det er endringene i jordas baneparametre som har forårsaket istidene. Men periodene til endringen av

baneparametrene, 26 000 år og 41 000, år stemmer med periodene til istidene, og det tyder på at endringene i baneparametrene ikke er uten betydning.

Har gammaglimt forårsaket masseutryddelser på jorda? Svaret er sannsynligvis ja.

Men utryddelsen av dinosaurene skyldes trolig en asteroide, og ikke et gammaglimt.

Gammaglimt og klima

Did a gamma-ray burst initiate the late Ordovician mass

extinction?Brian C. Thomas1

A.L. Melott1, B.S. Lieberman1, C.M. Laird1, L.D. Martin1, M.V. Medvedev1, J.K. Cannizzo2, N. Gehrels2, & C.H.

Jackman2

2004

1. University of Kansas, Lawrence, KS 66045 USA

2. NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771 USA

SammendragMinst fem ganger i den omtrent tre milliarder å

lange historien til livet på jorda, har jorda opplevd masseutryddelser.

Mange mulige årsaker er blitt dokumentert, og gammaglimt kan også ha bidratt. Et gammaglimt i vår egen galakse kan gjøre adskillig skade på jordas biosfære. Estimater tyder på at noen gammaglimt fra eksploderende stjerner i Melkeveien har truffet jorda siden livet oppsto.

Masseutryddelsen for omtrent 450 millioner år siden viser mange trekk som forventes hvis den ble startet av et gammaglimt i Melkeveien.

Langtidsvirkninger av gammaglimt

Langtidsvirkninger av gammaglimt inkluderer svekkelse av ozonlaget, global avkjøling, og sur nedbør.

Fotokjemiske reaksjoner danner salpetersyre som overstiger det nivået som er akseptabelt for livet.

Global avkjøling forventes fra at NO2 (nitrogendioksyd) absorberer synlig lys. .

Ozon absorberer skadelig ultrafiolett stråling fra sola før den rekker ned til overflaten. Et gammaglimt fra Melkeveien vil derfor kunne føre til økt ultrafiolertt solstråling fra sola.

Ødeleggelse av marine organismer

Moderat økning av ultrafiolett stråling fra sola med en bølgelengde på rundt 300 nm, kan være dødelig for mange typer organismer, inkludert plankton som er grunnlag for den marine matkjeden så vel som oksygenproduksjon.

UV-strålingen rekker omtrent ti meter ned i vannet, og påvirker derfor organismer i de øverste ti metrene.

Den ordoviciske masseutryddelsenDen ordoviciske utryddelsen, for omtrent 450 millioner år siden, er en av de største masseutryddelsene på jorda. Den inkluderer to store utryddelseshendelser, adskilt fra hverandre med 0.5-2 million år, og alle de store marine artene ble sterkt svekket i denne perioden. Den kan ha vært innledet av et gammaglimt.

Typiske ordovociske organismer

Gammaglimt fra en eksploderende stjerne i Melkeveien kan ha

forårsaket masseutryddelse på jorda. Et slikt glimt kan blant annet forårsake en alvorlig svekkelse av ozonlaget. Dermed vil energirik

ultrafiolett stråling fra sola slippe lettere ned til jorda der den vil ha

skadelige virkninger på alt liv.En slik hendelse kan ha startet den

ordoviciske utryddelsen for 450 millioner år siden der 60 % av alle

levende vesener strøk med.

Ny rapport fra Melott og Thomas 11. september 2008

Late Ordovician geographic patterns of extinction comparedwith simulations of astrophysical ionizing radiation damage.

Ved å sammenlikne geologiske spor etter hvordan livet i de 10 øverste metrene i havet ble skadet for ca. 450 millioner år siden,

med simuleringer av hvordan ioniserende stråling fra et gammaglimt forårsaker slike skader, kom forskerne frem til at

masseutryddelsen kan ha vært startet av et gammaglimt fra en stjerne som eksploderte i Melkeveien omtrent 6000 lysår fra jorda i en slik retning at strålingen kom ned mot Sydpolen.

Et slikt gammaglimt vil typisk bestråle jordas øvre atmosfære i ti sekunder med ti ganger så stor strålingsintensitet som sola.

Dette er ioniserende gammastråling som vil forårsake en svekkelse av ozonlaget med en varighet på omtrent ti år.

Dermed kommer farlig UV-B stråling fra sola ned til jordoverflaten. Dette kan ha vært hovedårsaken til den Ordoviciske utryddelsen.

Baner til kjente asteroider

Kollisjoner som forårsaker masseutryddelseKollisjoner som forårsaker masseutryddelse

Hva skjer når en kollisjon med en asteroide finner sted?

Legemer med masse på opp til 5 millioner tonn (5MT)• Stort fyrverkeri, men ingen merkbar påvirkning av klimaet

Kollisjon av samme størrelse som Tunguska (opp til 15 MT)• Skader svarende til den fra en stor atombombe, ødelagt by.• Gjennomsnittlig intervall for hele jorda: 100 år

Legemer som forårsaker store regionale katastrofer (10 000 MT)• Ødelegger områder like store som et lite land (Norge)• Skjer med hundre tusen års mellomrom

Globale katastrofer (> 1 million MT)• Globale ødeleggelser, truer sivilisasjonen• Gjennomsnittlig en million år mellom hver gang

Did A Comet Hit Great Lakes Region, Fragment Human Populations, 12,900 Years Ago?

ScienceDaily (May 23, 2007)

En kollisjon, sannsynligvis med en komet, startet en 1000 år lang kuldeperiode og utryddet eller svekket den førhistoriske Clovis kulturen.

Do extragalactic cosmic rays induce cycles in fossil diversity?

Mikhail V. Medvedev, Adrian L. Melott (Kansas U.) Published in Astrophys.J.664:879-889,2007.

Konklusjoner

• Det er dokumentert at endringer i solaktivitet påvirker jordas klima. Økt solaktivitet gir større mottatt stråling og varmere klima. Hvor mye varmere en bestemt økning av solaktiviteten gir er usikkert.

• Variasjoner av kosmisk stråling påvirker klimaet. Økning av stråling som treffer jorda gir flere kondensasjonskjerner og dermed større skydannelse og kaldere klima. Trolig en liten effekt, men om den er neglisjerbar vet vi ikke, siden den virker i takt med med minsket solaktivitet. Det er derfor vanskelig å skille mellom virkningen av variasjoner i den kosmiske strålingen og solaktiviteten på klimaet.

• Jordbanen endrer form med en periode på omtrent hundre tusen år. Endringen er så liten at den trolig har neglisjerbar betydning for klimaet. Men helt sikkert er dette ikke, siden denne endringen virker sammen med mange andre og kan være den lille faktoren som får en ustabil likevekt til å bikke over.

• Jordaksen endrer retning i forhold til sola med en periode på 26 tusen år på grunn av presesjonsbevegelsen. Dette forskyver årstiden, men fører ikke til noen global endring av mottatt solstråling, og har derfor trolig ikke noen stor betydning for klimaet. Igjen en usikkerhet siden denne faktoren virker sammen med andre.

• Jordaksen endrer helning i forhold til baneplanet med en periode på 41 tusen år. Større helning gir større årstidsskiftninger.

• Passasjer gjennom galaktiske områder med ulik tetthet gir endringer i fluksen av kosmisk stråling med en tidsskala på hundre millioner år. Trolig er klimaendringene knyttet til disse variasjonene små.

• Solas bevegelse vinkelrett på det galaktiske plan har forårsaket variasjoner i mottatt kosmisk stråling med en periode på omtrent 60 millioner år. Dette kan ha hatt store konsekvenser for klimaet.

• Gammaglimt i Melkeveien kan ha store virkninger på jordas klima, og kan ha startet perioder med dramatiske klimaforskjeller.

• Meteornedslag og kometkollisjoner var hyppigere før og har trolig hatt til dels katastrofale konsekvenser for klimaet.