Podstawy Geomatyki Wykład XIV Pogoda kosmiczna

Podobne dokumenty
Wpływ pogody kosmicznej na bezpieczeństwo przesyłania i przechowywania informacji elektronicznych

Aktywność magnetosfery i zaburzenia w wietrze słonecznym.

Od centrum Słońca do zmian klimatycznych na Ziemi

Aktywność Słońca. dr Szymon Gburek Centrum Badań Kosmicznych PAN : 17:00

Zorza polarna, mechanizm powstania, metody prognozy występowania zjawiska

Słońce i jego miejsce we Wszechświecie. Urszula Bąk-Stęślicka, Marek Stęślicki Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Zorza polarna- zjawisko świetlne obserwowane w górnej atmosferze w pobliżu biegunów

Aktywne Słońce. Tomasz Mrozek. Instytut Astronomiczny. Uniwersytet Wrocławski

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Koronalne wyrzuty materii

Niezwykle silne burze pogody kosmicznej: październik-listopad 2003

Cząstki elementarne z głębin kosmosu

Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce

Słooce. Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny UWr Zakład Fizyki Słooca CBK PAN

Pola Magnetyczne w Układzie Słonecznym

Aktywne Słońce. Tomasz Mrozek. Instytut Astronomiczny. Uniwersytet Wrocławski

PROGRAM SZKOLENIA Jachtowy sternik morski teoria e-learning stan na dzień:

cofnąłby się bez elektryczności o kilkaset lat.

Zasilanie rezerwowe - UPS

ZAŁOŻENIA I STAN AKTUALNY REALIZACJI

Nadajnik radiowy TA105

Menu. Badania temperatury i wilgotności atmosfery

NOWY SATELITA METOP-C JUŻ PRZESYŁA OBRAZY ZIEMI

Zintegrowanego Systemu

Badania charakterystyki wyrobu i metody badawcze. Kompatybilność elektromagnetyczna Odporność uzbrojenia na wyładowania elektrostatyczne.

Andrzej Jaśkowiak Lotnicza pogoda

ŚWIATOWY SEKTOR KOSMICZNY DANE LICZBOWE I STATYSTYCZNE, PROGNEOZY ROZWOJU. Przychody i nakłady w globalnym sektorze kosmicznym

Słońce to juŝ polska specjalność

Słońce. Mikołaj Szopa

1.01. Kosmiczna mapa mieci 1.02.

Fale elektromagnetyczne w medycynie i technice

Wstęp do astrofizyki I

Satelitarny system optoelektronicznej obserwacji Ziemi

Krzysztof Gęsicki. Astrofizyka1. fizyka układu słonecznego. Wykładkursowydla2r.studiówAS1. wykład 1: współczesne obserwacje Słońca

Anna Szabłowska. Łódź, r

Bezzałogowe statki powietrzne w Polsce podstawy prawne. Zespół ds. bezzałogowych statków powietrznych Urząd Lotnictwa Cywilnego

Nawigacja satelitarna

Meteorologia i Klimatologia

Praktyczne aspekty zastosowania telekomunikacji satelitarnej przez administrację publiczną

Wpływ pola elektromagnetycznego na { zdrowie }

Słońce a sprawa ziemskiego klimatu

Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki. wzmocnienie. fale w fazie. fale w przeciw fazie zerowanie

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 sierpnia 2002 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczoodbiorczych, które mogą być

Sieci Satelitarne. Tomasz Kaszuba 2013

Globalny Nawigacyjny System Satelitarny GLONASS. dr inż. Paweł Zalewski

Creotech Instruments doświadczenia w sektorze kosmicznym

WYBRANE ELEMENTY GEOFIZYKI

Paweł Rudawy Zakład Heliofizyki i Fizyki Kosmicznej IA UWr

Telekomunikacja satelitarna w Siłach Zbrojnych RP

PRZEDMIOT SPOTKANIA. Sterowanie oraz monitoring oświetlania ulicznego przy użyciu zegarów CPA 6.0 oraz CPA net

Pulsacje Kilometrowego Promieniowania Radiowego Ziemi (AKR) na częstotliwościach magnetosferycznych pulsacji Pc1

O aktywności słonecznej i zorzach polarnych część I

Obecnie na rynku przeważają dwa rodzaje zasilaczy awaryjnych. Noszą one nazwy według układu połączeń swoich elementów składowych.

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Pola elektromagnetyczne

Promienie kosmiczne: ciekawostka, uciążliwość czy wielka nauka?

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

28 października. 20 listopada widoczne wcześniej trzy grupy plam pojawiły się ponownie i ponownie towarzyszyły im wielkie rozbłyski słoneczne.

Formułowanie wymagań dotyczących wyposażenia bezpieczeństwa wykorzystującego technikę RFID

Metody badania kosmosu

Odczarujmy mity II: Kto naprawdę zmienia ziemski klimat i dlaczego akurat Słooce?

Wstęp. Regulamin przedmiotu Efekty kształcenia Materiały na stronie www2.wt.pw.edu.pl/~akw METEOROLOGIA LOTNICZA. Wstęp.

Zorze polarne sierpnia 2013 (00:30-1:30 czasu uniw.), Grenlandia (Dania)

Małgorzata Łodyga Klinika Zaburzeń Rytmu Serca Instytut Kardiologii

Projekt SIMMO. System for Intelligent Maritime MOnitoring

Dr Michał Tanaś(

GPS Global Positioning System budowa systemu

ZNACZENIE TELEKOMUNIKACJI SATELITARNEJ DLA POLSKIEJ GOSPODARKI

STUDENCKIE KOŁO ASTRONAUTYCZNE WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA POLITECHNIKA WARSZAWSKA PW-SAT2. Kamery Cameras

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA. (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl7 H02M 7/42

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

PRZEDSIĘWZIĘCIA MORSKIE W KRAJOWYM PROGRAMIE KOSMICZNYM

Spis treści. Przedmowa... 11

Ćwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED

Wykorzystanie systemu EGNOS w nawigacji lotniczej w aspekcie uruchomienia serwisu Safety-of-Life

Systemy satelitarne wykorzystywane w nawigacji

ANALIZA BIURA KRRiT. Biuro Krajowej Rady Radiofonii i Telewizji KRAJOWA RADA RADIOFONII I TELEWIZJI

WO w sprawie organizacji i działania systemu wczesnego ostrzegania w powiecie cieszyńskim ZMIENIONE PRZEZ WO , WO

METEOROLOGIA LOTNICZA ćwiczenie 1

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Aplikacje Systemów. 1. System zarządzania flotą pojazdów 2. Nawigacja samochodowa GPS. Gdańsk, 2015

Aplikacje Systemów. System zarządzania flotą pojazdów Nawigacja samochodowa GPS. Gdańsk, 2016

Moduł CON014. Wersja na szynę 35mm. Przeznaczenie. Użyteczne właściwości modułu

HINODE i STeReO. Nowe satelitarne obserwatoria słoneczne. dr Tomasz Mrozek Instytut Astronomiczny Uniwersytet Wrocławski 11:41

NODA System Zarządzania Energią

Przepisy i normy związane:

Słońce najbliższa gwiazda

Kopia KRK_STPS_IK-2 Strona 1 z 8

KOSZTORYS "INTELIGENTNY" WARTOŚĆ

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: IET US-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

Innowacje wzmacniające system ochrony i bezpieczeństwa granic RP

API pomiaru radiacji słonecznej i czynników zależnych

PROGNOZY METEOROLOGICZNE NA POTRZEBY OSŁONY HYDROLOGICZNEJ. Teresa Zawiślak Operacyjny Szef Meteorologicznej Osłony Kraju w IMGW-PIB

DYNAMICZNE ZMIANY NAPIĘCIA ZASILANIA

rozwiązania firmy CHRONOS (Wlk. Brytania)

1. Wiadomości wstępne 9

Badania Amerykanie prowadzą. została w satelicie Sputnik 2. w NASA (Narodowej Agencji. Amerykańscy naukowcy. kosmicznej.

Od Harrisona do «Galileo»

System TETRA wspiera sieć energetyczną KEPCO w Korei czwartek, 22 grudnia :20

Transkrypt:

Podstawy Geomatyki Wykład XIV Pogoda kosmiczna And Now for Something (not)-completely Different Wpływ pogody kosmicznej na bezpieczeństwo przesyłania iprzechowywania informacji elektronicznych O czym będzie pogoda kosmiczna (odnotowane przypadki jej wystąpienia oraz pomiaru jej siły) wpływ na infrastrukturę komunikacyjną i techniczną

Zjawiska kształtujące pogodę kosmiczną Rozbłyski słoneczne Magnetosfera Dziury koronalne Słoneczna burza radiacyjna Plamy słoneczne Burze Geomagnetycze Wiatr słoneczny Koronalne wyrzuty masy Burza magnetyczna na Słońcu 28.08-2.09. 1859 Szacuje się, że usunięcie skutków burzy o tych samych rozmiarach w samych Stanach Zjednoczonych wymagałoby nakładów w granicach 0.6-2.6 trylionów USD, zaś okres przywrócenia sprawności urządzeń i infrastruktury technicznej do stanu sprzed awarii trwałby od czterech do dziesięciu lat Visible Aurora, Sep 2, 1859

Burza słoneczna 1859 ("Carrington event") Wielka zorza polarna, listopad 1882 Maj 1921, burza geomagnetyczna 25-26 stycznia 1938, burza geomagnetyczna ("Fátima storm") 17-19 września 1941, burza słoneczna Późny maj 1967, burza słoneczna Marzec 1989, burza geomagnetyczna (X15) Sierpień 1989, burza geomagnetyczna (X20) Bastille Day Lipiec 14, 2000 Halloween burza słoneczna, 2003 Transformator dużej mocy stopiony na skutek indukcji prądu o dużym natężeniu w 1989 r w Quebec, CA. Pogoda kosmiczna jest w sposób ciągły obserwowana i monitorowana. Zajmują się tym różne organizacje i instytucje: Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) (Zespół roboczy ds. pogody kosmicznej (SWWT, ang. Space Weather Working Team), który analizuje dane z satelity SOHO (ang. Solar and Heliospheric Observatory), sieci satelitów Cluster, koronografów i teleskopów. Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna (NOAA). (satelity GEOS) W ramach tej drugiej wyodrębniono Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej (SWPC), które na bieżąco dostarczają informacji poprzez obserwację zjawisk w fotosferze, chromosferze i koronie słonecznej a także modelowanie i prognoza zjawisk na Słońcu, modelowanie rozprzestrzeniania się zaburzeń ze Słońca do Ziemi oraz ich oddziaływania z magnetosferą Ziemi.

Wybrane obszary oddziaływania pogody kosmicznej Większość dynamicznych składowych pogody kosmicznej ma wpływ na wiele aspektów życia na Ziemi, w tym na infrastrukturę komunikacyjną i techniczną. Aspekty bezpośrednio związane z technologiami informatycznokomunikacyjnymi lub z technologiami warunkującymi ich działanie to: systemy zasilania w energię elektryczną systemy satelitarne systemy nawigacji radiofonia HF, telewizja sieci komputerowe i telefonia naziemna W każdym wypadku rozpatrujemy zarówno infrastrukturę złożoną z urządzeń jak również niezbędne do działania zasoby informacyjne (np. w postaci oprogramowania i baz danych). Kolejno zostaną omówione możliwe skutki działania burz magnetycznych, słonecznych burz radiacyjnych i rozbłysków słonecznych o różnej sile na wymienione powyżej elementy infrastruktury.

NOAA jest twórcą skali, przy pomocy której oceniana jest siła zaburzeń pogody kosmicznej oraz potencjalnych następstw w odniesieniu do systemów energetycznych, orbitalnych systemów satelitarnych i lotnictwa, radiofonii i nawigacji Wyróżnia się pięć kategorii siły zjawisk (od najsilniejszej do najsłabszej) burzy magnetycznej -od G5 do G1 burzy radiacyjnej od S5 do S1 rozbłysku słonecznego od R5 do R1 Terenu Polski dotyczą burze G5, G4 i G3. 7/8 kwietnia 2016, Dziwnówek 19 marca 2015, Suwałki Wpływ pogody kosmicznej na systemy energetyczne Burza magnetyczna stanowi największe zagrożenie dla systemów energetycznych zasilających systemy łączności satelitarnej, radiofonię i telewizję, sieci komputerowe i telefonię naziemną. G5 / G4 - występuje całkowita / częściowa utrata kontroli nad systemem energetycznym i jego destrukcja. Zniszczenie większości/ dużej części transformatorów. G3 / G2 systemy wymagają napraw. Liczne fałszywe alarmy systemów zabezpieczających przed przepięciami. Zniszczenie części transformatorów dla długotrwałych burz.

Wpływ pogody kosmicznej na systemy satelitarne Burze magnetyczne: G5 / G4 - wystąpić rozległe ładowania powierzchni, problemy z orientacją (wymagane korekty), komunikacją i śledzeniem satelitów G3 / G2 może wystąpić ładowanie niektórych elementów satelitów, orientacja będzie wymagać korekt z centrów sterowania, problem z obniżaniem orbit Burze radiacyjne: S5 / S4 - satelity mogą stawać się bezużyteczne, zaburzenia systemów pamięci mogą powodować utratę kontroli. Poważne szumy i zakłócenia na detektorach satelitów wykonujących fotografie. Możliwe trwałe uszkodzenia baterii słonecznych. S3 / S2 - pojedyncze błędy w systemach elektronicznych, szumy na detektorach satelitów o różnym natężeniu, możliwe trwałe uszkodzenia elementów i detektorów nieosłoniętych przed promieniowaniem, spadek napięcia w bateriach słonecznych. Wpływ pogody kosmicznej na systemy nawigacji satelitarnej Burze magnetyczne i rozbłyski słoneczne: R5 / R4 (oraz G5 / G4) - systemy nawigacji satelitarnej niskich częstotliwości nie działają przez wiele godzin / do dwóch godzin. Zwiększone błędy satelitarnych systemów nawigacyjnych na całej nasłonecznionej powierzchni, a strefa przerwy może rozprzestrzeniać się częściowo nawet nad rejony znajdujące się w strefie nocy (nieosłonecznionej). R3 / R2 (oraz G3 / G4) - sygnały nawigacyjne niskich częstotliwości są degradowane przez około godzinę / do kilkudziesięciu minut R1 (oraz G1) - sygnały nawigacyjne niskich częstotliwości są degradowane w krótkich odstępach czasu

Wpływ pogody kosmicznej na systemy telefonii komórkowej Systemy telefonii komórkowej stosujące synchronizację stacji nadawczych opartą na wykorzystaniu globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS) są bardzo podatne na zakłócenia związane z wpływem wszystkich trzech wymienionych powyżej zaburzeń pogody kosmicznej. Systemy wykorzystujące lokalne zegary rubidowe lub cezowe pozwalają na pracę w trakcie burzy trwającej przez ponad trzy doby. Sumaryczna zawartość elektronów (TEC) kwiecień 20, 2012 g. 19:00 Wpływ pogody kosmicznej na radiofonię HF i telewizję Burze magnetyczne: G5 / G4 - propagacja fal radiowych HF może być niemożliwa na wielu obszarach od jednego do dwóch dni / kilka godzin G3 / G2 sporadyczne zaniki fal HF Burze radiacyjne: S5 / S4 - całkowity blackout fal radiowych HF w strefie szerokości okołobiegunowych z możliwością poszerzenia do wysokich szerokości geograficznych. S3 / S2 - zdegradowana propagacja radiowa na falach HF w strefie szerokości okołobiegunowych / niewielkie zakłócenia Rozbłyski słoneczne: R5 / R4 - pojawia się przerwa radiowa na wszystkich, również wysokich częstotliwościach, w całej strefie nasłonecznionej i utrzymuje się co najmniej przez kilka godzin / do dwóch godzin. Powoduje m.in. całkowity zanik komunikacji radiowej z jednostkami morskimi i powietrznymi. R3 / R2 zakłócenia obejmują szerokie rejony (w strefie nasłonecznionej) z przerwami radiowymi na czas około godziny / kilkadziesiąt minut.

Wpływ pogody kosmicznej na systemy komputerowe Pojedyncze komputery mogą doznawać uszkodzeń pamięci RAM i ROM (ang. bit flip effect) na skutek odziaływania strumieni naładowanych cząstek indukowanych wysokoenergetycznymi cząstkami promieniowania kosmicznego bądź wiatru słonecznego. - 2.03.2012 -usterka komputera nadzorującego odprawy największych linii lotniczych Brazylii na wielu lotniskach krajowych - 5.11.2011 usterka systemu bankowego HSBC w UK (zatrzymanie pracy systemów bankowych, bankomatów, bankowości internetowej) Znacznie większy jest wpływ na sieci komputerowe a głównie na kable zasilające (co niestety dotyczy również sieci światłowodowych) Podsumowując: Nie opracowano do tej pory metod przewidywania burz słonecznych. Obserwacje prowadzone zarówno z powierzchni Ziemi jak i z pokładów satelitów realizujących misje słoneczne pozwalają jedynie na wydawanie ostrzeżeń o możliwej burzy geomagnetycznej z wyprzedzeniem do jednej doby, zaś ostrzeżenia przed burzami radiacyjnymi z wyprzedzeniem jednogodzinnym. Nie opracowano metod ostrzegania przed rozbłyskami radiacyjnymi (z uwagi na ich rozprzestrzenianie się z prędkością światła).

Dziękuję za uwagę to był ostatni wykład Knowing, 2009