Document 9778695

Download Report

Transcript Document 9778695

IenM en zonneactiviteit

Wat als de Zon het licht uit doet?

Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

2 Weerbaarheid vitale processen • 2011 Nationale Risicoanalyse • 2015 Herijking vitale sectoren – Categorie A – Categorie B – Niet vitaal Financiële sector valt in categorie B maar is via keteneffecten gekoppeld met categorie A (energievoorziening, communicatie) Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

3 CATEGORIE B Regionale distributie elektriciteit Regionale distributie gas Vlucht- en vliegtuigafhandeling Scheepvaartafwikkeling Grootschalige productie, verwerking, opslag (petro)chemische stoffen Toonbankbetalingsverkeer Massaal giraal betalingsverkeer Hoogwaardig betalingsverkeer tussen banken Effectenverkeer Communicatie met en tussen hulpdiensten via 112 en C2000 Inzet politie Betrouwbare basisinformatie digitale overheid Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

CATEGORIE A Landelijk transport en distributie elektriciteit Gasproductie, landelijk transport en distributie Olievoorziening Drinkwatervoorziening Keren en beheren waterkwantiteit Opslag, productie en verwerking nucleair materiaal Internetdienstverlening * Mobiele telefonie * Satelliet * Radio * Vaste telefonie * 4

Risico analyse vitale sectoren

Carrington 5 GPS, SATCOM Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Keten Afhankelijkheden 6 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Kwetsbaarheid financiële sector ruimteweer • Verzekeringen – VS 2000-2010 powergrid related: 119-188 M$/yr (10% door ruimteweer) – Meest extreme geval 1 triljoen $ i.g.v. Carrington event (BNP 2015 18 triljoen $) 7 INFRASTRUCTUREEL/OPERATIONS: • Energie voorziening • Communicatie – Internet – Mobiel telefonieverkeer – SatCom (TBD) • Tijdinformatie (GNSS) – Computernetwerken (synchronisatie) – Timestamp transacties Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

8 Wat is ruimteweer?

• Toestand Zon-Aarde systeem • Effecten op onze technologisch kwetsbare samenleving Poster uit 1980 Solar Maximum Mission Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Zon-Aarde Systeem: Space Weather 9 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Ontdekking zonnevlekken 10 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Ontwikkeling actief gebied 11 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Zonnevlekken – hoge resolutie 12 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Tornados op de Zon 13 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Hoge resolutie dynamica zonsoppervlak 14 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Ontwikkeling magnetisch veld 15 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Zonnedynamo: opwekken van magneetveld Rotatie + convectie wikkelt magneetveld op dat opstijgt naar oppervlak van de Zon 16 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

11 jarige cyclus zonnevelkken http://services.swpc.noaa.gov/imag es/solar-cycle-sunspot-number.gif

17 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

14 jaar de Zon in rőntgen 18 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

4500 4500 304 131 19 Ca II 1700 1600 335 211 193 8542 magnetogram 171 24 oktober 2015 94 He 10830 Soft X-ray Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Zonnecorona: lussen en gaten 20 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Corona + berekend 21 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Effect rőntgen & UV straling op GPS en SatCom 22 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Het effect van bubbles op GPS...

23 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

... en op UHF SATCOM 24 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Samenvatting magneetvelden • Zonnedynamo zet bewegingsenergie om in magneetvelden • Magnetische lussen stijgen naar zonsoppervlak • Permanente bewegingen geven lussen een hoge temperatuur (miljoen graden -> röntgenstraling) • Vanuit coronale gaten zonnewind 400 km/s & 700- 900 km/s • Vlammen 10 25-27 •

energie 10 24-25 2000 km/s.

Joule (kwart miljoen orkanen gedurende week)

Coronale massa uitstotingen: 10 12-13 kg (Mount Everest); Joule (5000 atoombommen); snelheid 450-

• Aardse ionosfeer beschermt ons tegen straling, magneetveld tegen snelle deeltjes en CMEs.

• MAAR: veranderend magneetveld spanningen → stromen → electrische velden = electrische 25 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Eredivisie zonnevlammen: Coronale massa uitstortingen 26 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Filaments and Prominences

27 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Twee banden vlam

28 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

29 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Prominences

Image from EIT instrument on SOHO satellite 30 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

31 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Chromosfeer/corona 32 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

33 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Magnetic Field Line Complexity

34 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Magneetveld

rond filament 35 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Coronale massa uitstoting + effect op satelliet 36 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

17 maart 2015 in Delft

Geomagnetic Storm & GPS 17 maart 2015 Delft 38 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Space weather 39 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Van de Zon naar de Aarde 40 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

41 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

WSA-ENLIL Model 42 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Poollicht 43 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

44

Magnetosfeer van de

Aarde

Bescherming tegen ruimteweer: - Aardmagnetisch veld - Ionosfeer - (

Ozonlaag)

Poollicht

45

Auroral colors and altitudes: Green: atomic oxygen (O) Red: atomic oxygen (O) Blue: molecular oxygen (O 2 ) atomic nitrogen (N) 100-200km 200-400km 80-100km 100-200km

46 Tromsø, Norway, 10 Apr 2010

47 Manitoba, Canada, April 2013

48 Alaska, USA

49 Missouri, USA, 24 Oct 2011

50 Sodankylä, Finland, 23 Nov 2010

Oorsprong – effect diagram (zonder scintillatie) 51 infrastructuren infrastructuren luchtvaart satellites Alertering Zonnestormen - Bert van den Oord KNMI 11 november 2015

Wat stuurt de Zon onze kant op? (severe & extreme occurrences) Energetische straling 8d/11yr Snelle deeltjes 3/11yr Magnetische verstoringen 64d/11yr Satellite drag Satellite damage Satellite malfunction 52 Radio blackouts GPS-loss Radar disturbances Radio disturbances GPS-loss Energy, Telecom, Internet Transport Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Kwetsbaarheden 53 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Aandacht voor space weather 54 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Gebruiksfrequentie NOAA services 55 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Relatie zonnevlekken – electriciteitsstoringen 56 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Elektrisch grid verstoringen 30-10-2003 (Malmő) 57 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Space weather infrastructuur radiostraling zichtbaar licht UV, röntgen, Υ 58 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Spelersveld

Services

• NOAA Space Weather Prediction Center • ISES International Space Environment Services – 15 leden + ESA +Toulouse

Organisaties

• ICAO: werkt via WMO:

wenst 1 of 2 Global Space Weather Centers

• WMO: Inter-Programme Coordination Team on SW – – – Frequentiebescherming ICAO belangen Werkt aan service definitie • IAU: Comimissions on Sun & Heliospheric Physics/Space Weather – Roadmap kennis infrastructuur • COSPAR (ICSU) – Roadmap waarneem/modellen infrastructuur. • Vele anderen……… 59 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

WMO (VN, ICAO): werkplan 2015-2019 60 KNMI Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Plannen • Consultaties stakeholders (o.a. IKUS project: inventarisatie kwetsbaarheid satelliet uitval) • Kwetsbaarheidstudies met sectoren • Medio inrichten SW service bij KNMI • Opbouw kennisnetwerk • Permanente evaluatie risico’s en afhankelijkheden • Samenwerking Defensie JMG Woensdrecht • Actieve rol binnen WMO, IAU, ICAO 61 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

Ruimteweer • Kwetsbaarheden: – Verlies energievoorziening (transport, signalering, controlesystemen,…) – Verlies GPS (navigatie (tijd, lokatie), computersystemen,…) – Verlies telecommunicatie – Verlies Internet – Verlies grondradar Hoe zitten deze aspecten in uw contingency plans?

Hoe kwetsbaar is uw organisatie?

Welke type waarschuwingen zou u willen ontvangen?

Hoe kunt u awareness binnen organisatie vergroten?

Zijn de risico’s van ketenafhankelijkheden gemitigeerd?

62 Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015

[email protected]

63

(Dr. C. Schrijver (LMSAL) en US Air Force hebben grafisch materiaal voor deze presentatie beschikbaar gesteld.)

Spaceweather en de financiele sector Bert van den Oord - KNMI 20 november 2015