Lektion 4 - rymdväder, effekter och prognoser Internationella rymdvädersinitiativ Förutsägelser med AI Solfenomenens växelverkan med Jorden Effekter

Artificiella neurala nätverk (ANN) Grundkomponenten i varje ANN är en artificiell neuron eller en neuron (som är en abstrakt modell av en naturlig neuron). Neuronen mottager en indata vektor x och beräknar sedan utdatan y=f(Swixi). Värdet y är neuronens tillstånd. Om f=sgn då får neuronen värdet (+1,-1). Neurala nätverk är dynamiska (dvs förändras med tiden). Tillståndet vid tiden t för det generella nätverket till vänster beskrives av tillstånsvektorn X(t)=(+1,-1,+1,+1,-1,+1)T. De olika tillstånden med tiden, beskriver en bana (trajectory). Banans ändpunkter kallas ”fundamental memories” eller ”attractors” (”strange chaotics” e.g.)

Supervised neural network Recurrent neural network Unsupervised neural network

Fördelarna med neurala nätverk Ett neuralt nätverk, består av hopkopplade icke-lineära neuroner, som själva är icke-lineära. Neurala nätverk är dynamiska. Ett neuralt nätverk kan lära sig från exampel att konstruera en input-output avbildning. Denna avbildning kan sedan förklaras. De kan beskrivade växelverkan mellan mikroskopiska och makroskopiska fenomen.

Workshops i Lund AI Applications in Solar-Terrestrial Physics - 1993 - 1997 - 2001

Deltagare under 1997 workshop

Halo koronamassutkastning den14 juli, 2000

Koronahål och den snabba solvinden

Heliosfäriska strömytan

Jordens magnetosfär och jonosfär

Norrskensovalen

Norrsken i Lund och Malmö 8/9 november 1991

Det gjorde man också den 15-16 juli, 2000! Norrsken sågs så långt söder ut som Italien den 6-7 April, 2000! Norrsken sett i Stockholm Det gjorde man också den 15-16 juli, 2000! Norrsken sett i Italien

Effekter av rymdvädret på teknologiska system

Satellitanomalier

Halo koronamassutkastning den 14 juli, 2000

Satelliter fick problem den 14-16 juli, 2000 Proton fluxen (pfu) > 10 MeV, 24000 pfu (15 juli, 12.30 UT). Tredje störst uppmätta! Störst på 43 000 pfu, (24 mars 1991). Andra störst på40 000 pfu (20 oktober 1989). ”Proton event”-en orsakade problem för ACE (36 tim), SOHO (solpanel 1 år äldre), WIND (2 dagar), GOES , Ørsted, Akebono (Japansk satellit, vars elektronik skadades),”star trackers” ombord kommersiella satelliter, och ASCA (Japansk X-ray satellit) slutade helt att fungera.

Rymdfarkosten ACE

Solproton-händelser är farliga för astronauter Mellan Apollo 16 och 17 inträffade en proton-event, som skulle ha varit dödlig för astronauterna inom 10 timmar (över 4000 mSv).

Strålningsrisk vid flygning Piloter och kabinpersonal får oftare cancer. Utav 300 passagerare på höglattitud-flygningar, får en cancer efter en intensiv ”proton event”. Ny EU lag: Gravid flygpersonal får inte utsättas för mer än 1 (1-6) millisievert/year

Effekter av jordmagnetiska stormen (SydGas, Klagshamn)

Jordmagnetiskt inducerade strömmar mätt av SydGas

Den jordmagnetiska stormen (Ap=152,15/7), 15-16 juli, påverkade elkraftsystemen El-kraftsystem från norra Main till sydöstra USA upplevde kraftiga störningar. Kraftiga GIC uppmättes, spänningsfluktuationer förekom i 325 kV kraftsystemen, en transformater skadades osv. I Sverige rapporterades bara mindre störningar.

NASA har startat Living with a Star.

Sol- och rymdväder idag! Lunds Regional Warning Center

Slut och summering