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
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