Хенрик Свенсмарк - Henrik Svensmark

Хенрик Свенсмарк
HenrikSvensmark.jpg
Хенрик Свенсмарк
Родившийся1958 (61–62 года)
НациональностьДатский
Альма-матерТехнический университет Дании
НаградыПриз за исследования Energy-E2
Юбилейная научно-исследовательская премия Кнуда Хойгаарда
Научная карьера
ПоляФизик
УчрежденияДатский институт космических исследований (DSRI) в
Датский национальный космический центр в
Технический университет Дании

Хенрик Свенсмарк (1958 г.р.) физик и профессор кафедры физики солнечной системы Датский национальный космический институт (DTU Space) в Копенгаген.[1] Он известен своей теорией о влиянии космические лучи на облако образование как косвенная причина глобальное потепление.[2][3][4]

ранняя жизнь и образование

Хенрик Свенсмарк получил Магистр технических наук Кандидат полит. Наук в 1985 г. и Кандидат наук. в 1987 г. из Физической лаборатории I Технический университет Дании.[5]

Карьера

Корреляция между вариациями потока космических лучей (красный) и изменением температуры моря (черный).

Хенрик Свенсмарк - директор Центра изучения солнечного климата Датский институт космических исследований (DSRI), часть Датский национальный космический центр. Ранее он возглавлял группу по солнечному климату в DSRI. Он занимал постдокторские должности по физике в трех других организациях: Калифорнийский университет в Беркли, Северный институт теоретической физики, а Институт Нильса Бора.[6]

В 1997 г. Свенсмарк и Эйгиль Фриис-Кристенсен популяризировал теорию, связывающую галактические космические лучи и глобальное изменение климата опосредовано, главным образом, вариациями интенсивности Солнечный ветер, которые они назвали космоклиматология. Эта теория ранее была рассмотрена Дикинсоном.[7]Один из мелкомасштабных процессов, связанных с этой связью, был изучен в лабораторном эксперименте, проведенном в Датском национальном космическом центре (статья опубликована в Труды Королевского общества А, 8 февраля 2007 г.).

Выводы Свенсмарка из его исследования преуменьшают значимость воздействия антропогенного увеличения атмосферного воздуха. CO2 о недавних и исторических глобальное потепление, при этом он утверждал, что, хотя роль изменения климата парниковые газы значительно, солнечные вариации играют большую роль.

Космоклиматологическая теория изменения климата

Свенсмарк подробно изложил свою теорию космоклиматология в статье, опубликованной в 2007 году.[8]Центр исследований солнечного климата Датского национального космического института «исследует связь между солнечной активностью и климатическими изменениями на Земле».[9][10]На его домашней странице представлены несколько публикаций, более ранних работ, связанных с космоклиматологией.[11][12]

Свенсмарк и Найджел Колдер опубликовал книгу Леденящие кровь звезды: новая теория изменения климата (2007) описывая Космоклиматология теория, что космические лучи "оказывают большее влияние на климат, чем искусственный CO2":

«В течение последних 100 лет космические лучи стали меньше, потому что необычно энергичное воздействие Солнца отбило многие из них. Меньшее количество космических лучей означало меньше облаков и более теплый мир».[13]

Документальный фильм о теории Свенсмарка, Тайна облака, был произведен Ларс Оксфельдт Мортенсен[14][15] Премьера состоялась в январе 2008 года на датском телевидении 2.

В апреле 2012 года Свенсмарк опубликовал расширение своей теории в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества[16]

В своей новой работе он утверждает, что разнообразие жизни на Земле за последние 500 миллионов лет может быть объяснено тектоникой, влияющей на уровень моря вместе с вариациями в скорости местных сверхновых, и практически ничем иным. Это предполагает, что на прогресс эволюции влияет изменение климата в зависимости от потока галактических космических лучей.

Директор DTU Space, профессор Эйгил Фриис-Кристенсен, прокомментировал: «Когда 16 лет назад началось это расследование эффектов космических лучей от остатков сверхновых, мы никогда не думали, что это приведет нас так глубоко во времени или во многие аспекты. истории Земли. Связь с эволюцией - кульминация этой работы ».

Экспериментальная проверка

Предварительная экспериментальная проверка была проведена в эксперименте SKY в Датском национальном космическом научном центре. ЦЕРН Европейская организация ядерных исследований в Женеве готовит всеобъемлющую проверку в ОБЛАКО Проект.

НЕБО Эксперимент

Свенсмарк провел экспериментальные испытания концепции в рамках эксперимента SKY в Датском национальном космическом институте.[17]

Для исследования роли космических лучей в формировании облаков в нижней части атмосферы Земли в эксперименте SKY использовались естественные мюоны (тяжелые электроны), которые могут проникнуть даже в подвал Национального космического института в Копенгагене. Гипотеза, подтвержденная экспериментом, заключается в том, что электроны, высвобождаемые в воздухе проходящими мюонами, способствуют образованию молекулярных кластеров, которые являются строительными блоками для ядер облачной конденсации.

Критики гипотезы утверждали, что образующиеся кластеры частиц имеют размер всего несколько нанометров в поперечнике, тогда как аэрозоли обычно должны иметь диаметр не менее 50 нм, чтобы служить в качестве так называемых ядер облачной конденсации. Дальнейшие эксперименты Свенсмарка и соавторов опубликованы в 2013 г.[18] Это показало, что аэрозоли диаметром более 50 нм производятся ультрафиолетовым светом (из следовых количеств озона, диоксида серы и водяного пара), достаточно больших, чтобы служить ядрами конденсации облаков.

Эксперименты в рамках проекта CLOUD

Основная статья: ОБЛАКО

Ученые готовят подробные эксперименты по физике атмосферы, чтобы проверить тезис Свенсмарка, основываясь на датских открытиях. В 2006 году ЦЕРН начал многоэтапный проект, включая повторный запуск датского эксперимента. ЦЕРН планирует использовать ускоритель, а не полагаться на естественные космические лучи. Многонациональный проект CERN предоставит ученым постоянный центр, где они смогут изучать эффекты как космических лучей, так и заряженных частиц в атмосфере Земли.[19] Проект CERN называется CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets).[20] ЦЕРН опубликовал отчет о ходе реализации проекта CLOUD за 2009 год.[21]

25 августа 2011 г. были опубликованы первые результаты эксперимента, которые показывают, что следы паров, которые до сих пор считались причиной аэрозоль образование в нижних слоях атмосферы может объяснить лишь небольшую часть наблюдаемого образования атмосферных аэрозолей. Результаты также показывают, что ионизация космическими лучами значительно усиливает образование аэрозолей.[22] Дополнительные положительные лабораторные результаты были опубликованы в 2013 году, хотя применение этих результатов к реальной атмосфере оставалось спорным.[23]

Dunne и другие. (2016) представили основные результаты 10-летнего опыта, полученного в эксперименте CLOUD в ЦЕРНе. Они подробно изучили физико-химические механизмы и кинетика образования аэрозолей. В зарождение Процесс образования капель воды / микрокристаллов льда из водяного пара, воспроизведенный в эксперименте CLOUD, а также непосредственно наблюдаемый в атмосфере Земли, включает не только ионы образование из-за космических лучей, но также ряд сложных химических реакций с серная кислота, аммиак и органические соединения, выбрасываемые в воздух в результате деятельности человека и организмов, живущих на суше или в океанах (планктон ).[24] Хотя они наблюдают, что часть ядер облаков эффективно образуется в результате ионизации из-за взаимодействия космических лучей с составляющими атмосферы Земли, этого процесса недостаточно, чтобы приписать нынешние климатические изменения флуктуациям интенсивности космических лучей, модулируемым изменениями в атмосфере. солнечная активность и магнитосфера Земли.

Дебаты и противоречия

Галактические космические лучи против глобальной температуры

В ранней (2003 г.) критике теории Свенсмарка физиком Питером Лаутом были повторно проанализированы данные Свенсмарка и высказано предположение, что они не подтверждают корреляцию между космическими лучами и глобальными изменениями температуры; он также ставит под сомнение некоторые теоретические основы теории.[25] Свенсмарк ответил на статью, заявив, что «... нигде в статье Питера Лаута (PL) он не смог объяснить, где физические данные были обработаны неправильно, как характер моих документов вводит в заблуждение или где моя работа не соответствовать научным стандартам " [26]

Майк Локвуд из Великобритании Лаборатория Резерфорда Эпплтона и Клаус Фрёлих из Всемирного радиационного центра в Швейцарии опубликовали в 2007 году статью, в которой был сделан вывод о том, что повышение средней глобальной температуры, наблюдаемое с 1985 года, настолько плохо коррелирует с изменчивостью Солнца, что нельзя приписывать ему какой-либо причинный механизм, хотя они признают, что существует является «значительным свидетельством» солнечного влияния на доиндустриальный климат Земли и, в некоторой степени, также на климатические изменения в первой половине 20 века.[27]

Соавтор Свенсмарка Колдер ответил на исследование в интервью LondonBookReview.com, где он выдвинул встречный иск о том, что глобальная температура не повышалась с 1999 года.[28]

Позже в 2007 году Свенсмарк и Фриис-Кристенсен выпустили Ответ Локвуду и Фрёлиху из которого делается вывод, что записи температуры приземного воздуха, использованные Локвудом и Фрёлихом, по-видимому, являются плохим руководством для физических процессов, управляемых Солнцем, но тропосферный Записи температуры воздуха действительно показывают впечатляющую отрицательную корреляцию между потоком космических лучей и температурой воздуха до 2006 г., если из данных о температуре исключить тенденцию к потеплению, колебания океана и вулканизм. Они также указывают на то, что Локвуд и Фрёлих представляют свои данные, используя методы работы около 10 лет, что создает иллюзию продолжающегося повышения температуры, в то время как все несглаженные данные указывают на выравнивание температуры, совпадающее с текущим максимальным значением температуры. магнитная активность Солнца, и продолжающийся быстрый рост CO2 концентрации, казалось бы, не удалось отменить.

Галактические космические лучи против облачного покрова

В апреле 2008 года профессор Терри Слоан из Ланкастерский университет опубликовал статью в журнале Письма об экологических исследованиях под названием «Проверка предполагаемой причинной связи между космическими лучами и облачным покровом»,[29] которые не обнаружили значительной связи между облачным покровом и интенсивностью космических лучей за последние 20 лет. Свенсмарк ответил, что «Терри Слоан просто не смог понять, как космические лучи действуют на облака».[30] Доктор Джайлс Харрисон из Университет чтения, описывает работу как важную, «поскольку она обеспечивает верхний предел эффекта облаков космических лучей в данных об облачных глобальных спутниках». Харрисон изучал действие космических лучей в Великобритании.[31] Он заявляет: «Хотя статистически значимый нелинейный эффект космических лучей невелик, он будет иметь значительно больший совокупный эффект на более длительные климатические изменения (например, столетия), когда повседневная изменчивость усредняется». Брайан Х. Браун (2008) из Шеффилдский университет далее обнаружил статистически значимую (p <0,05) краткосрочную 3% -ную связь между галактическими космическими лучами (GCR) и облаками низкого уровня за 22 года с 15-часовой задержкой. Долгосрочные изменения облачного покрова (> 3 месяцев) и GCR дали корреляцию p = 0,06.[32]

Обновления дебатов

Совсем недавно Laken et al. (2012)[33] обнаружили, что новые спутниковые данные высокого качества показывают, что Эль-Ниньо Южное колебание несет ответственность за большинство изменений облачного покрова на глобальном и региональном уровнях. Они также обнаружили, что галактические космические лучи и полное солнечное излучение не имеют статистически значимого влияния на изменения облачного покрова.

Локвуд (2012)[34] провел тщательный обзор научной литературы о «влиянии солнца» на климат. Было обнаружено, что, когда это влияние надлежащим образом включено в климатические модели, заявления о причинных изменениях климата, такие как заявления Свенсмарка, оказываются преувеличенными. Обзор Локвуда также подчеркнул убедительность доказательств в пользу влияния солнца на региональный климат.

Слоан и Вулфендейл (2013)[35] продемонстрировали, что, хотя температурные модели показывают небольшую корреляцию каждые 22 года, менее 14 процентов глобального потепления с 1950-х годов можно отнести к скорости распространения космических лучей. Исследование пришло к выводу, что скорость космических лучей не соответствовала изменениям температуры, что указывает на отсутствие причинной связи. Другое исследование 2013 года обнаружило, вопреки утверждениям Свенсмарка, «отсутствие статистически значимой корреляции между космическими лучами и глобальным альбедо или глобально усредненной высотой облаков».[36]

В 2013 году лабораторное исследование Свенсмарка, Пепке и Педерсена, опубликованное в Physics Letters A, показало, что на самом деле существует корреляция между космическими лучами и образованием аэрозолей, которые зарождаются в облаках. Экстраполируя результаты лабораторных исследований на реальную атмосферу, авторы утверждают, что солнечная активность ответственна за ок. 50 процентов колебаний температуры.[23][37]

В подробном сообщении 2013 года в блоге ученых RealClimate Расмус Э. Бенестад представил аргументы в пользу того, что утверждения Свенсмарка «дико преувеличены».[38] (Время Журнал охарактеризовал основную цель этого блога как «прямое представление физических свидетельств глобального потепления».[39])

Избранные публикации

  • Хенрик Свенсмарк (1998). «Влияние космических лучей на климат Земли». Письма с физическими проверками. 81 (22): 5027–5030. Bibcode:1998ПхРвЛ..81.5027С. CiteSeerX  10.1.1.522.585. Дои:10.1103 / PhysRevLett.81.5027.

Книги

Фильм

Награды

  • 2001, Приз за исследования Energy-E2
  • 1997, Юбилейная научно-исследовательская премия Кнуда Хойгаарда

Рекомендации

  1. ^ "Хенрик Свенсмарк". Датский национальный космический институт (DTU Space). Архивировано из оригинал на 2011-09-22. Получено 2012-07-14.
  2. ^ Колдер, Найджел (10 октября 2006 г.). «Космические лучи до семи, облака до одиннадцати». Новый ученый. Получено 2012-07-14.
  3. ^ Грей, Ричард (11 февраля 2007 г.). «Космические лучи обвиняют в глобальном потеплении». Дейли Телеграф. Получено 2012-07-14.
  4. ^ Свенсмарк, Хенрик (2007). «Космоклиматология: рождается новая теория». Астрономия и геофизика. 48 (1): 1.18–1.24. Bibcode:2007A&G .... 48a..18S. Дои:10.1111 / j.1468-4004.2007.48118.x.
  5. ^ "CV - Хенрик Свенсмарк". 33-й Международный геологический конгресс. 2008. Архивировано с оригинал на 2012-02-10. Получено 2012-07-14.
  6. ^ Лоуренс Соломон (2007-02-02). «Солнце движет изменением климата». онлайн. Национальная почта. Отрицатели, часть VI. Архивировано из оригинал на 2007-08-27. Получено 2007-09-19.
  7. ^ Роберт Э. Дикинсон (Декабрь 1975 г.). «Солнечная изменчивость и нижняя атмосфера» (PDF). Бюллетень Американского метеорологического общества. 56 (12): 1240–1248. Bibcode:1975БАМС ... 56.1240Д. Дои:10.1175 / 1520-0477 (1975) 056 <1240: SVATLA> 2.0.CO; 2. ISSN  1520-0477.[мертвая ссылка ]
  8. ^ Свенсмарк, Хенрик (2007). «Космоклиматология: рождается новая теория». Астрономия и геофизика. 48 (1): 18–24. Bibcode:2007A&G .... 48a..18S. Дои:10.1111 / j.1468-4004.2007.48118.x. ISSN  1366-8781.
  9. ^ «Краткое изложение космоклиматологии». Датский национальный космический центр. Февраль 2007 г.. Получено 25 ноября 2008.
  10. ^ «Связь между солнечной активностью и изменениями климата». Центр исследования солнечного климата Датского национального космического института. Архивировано из оригинал 21 июня 2008 г.. Получено 25 ноября 2008.
  11. ^ «Научные работы и публикации». Датский национальный космический центр. Получено 25 ноября 2008.
  12. ^ Фредди Кристиансен; Джоанна Д. Хей; Хенрик Лундштедт (4 сентября 2007 г.). «Влияние солнечных циклов на климат Земли» (PDF). Датский национальный космический центр. Архивировано из оригинал (PDF) 20 ноября 2008 г.. Получено 25 ноября 2008.
  13. ^ Свенсмарк, Хенрик, «Леденящие кровь звезды: новая теория изменения климата», Totem Books, 2007 (ISBN  1-840-46815-7)
  14. ^ Тайна облака В архиве 2007-07-09 в Wayback Machine
  15. ^ Документальный
  16. ^ Свенсмарк, Хенрик (2012). «Свидетельства близлежащих сверхновых, влияющих на жизнь на Земле». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 423 (2): 1234–1253. arXiv:1210.2963. Bibcode:2012МНРАС.423.1234С. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2012.20953.x. ISSN  1365-2966.
  17. ^ "НЕБО-эксперимент". Датский национальный космический институт. Получено 25 ноября 2008.[мертвая ссылка ]
  18. ^ Свенсмарк, Энгофф, Педерсен, Реакция облачных ядер конденсации (> 50 нм) на изменения в ионной нуклеации, Physics Letters A, Volume 377, Issue 37, 8 ноября 2013 г., страницы 2343–2347
  19. ^ Лоуренс Соломон (02.02.2007). «Солнце движет изменением климата». Национальная почта. Отрицатели, часть VI. Архивировано из оригинал на 2007-08-27. Получено 2007-09-19.
  20. ^ "Документы проекта CLOUD". Получено 25 ноября 2008.
  21. ^ [1] Киркби, Джаспер, The CLOUD Collaboration, ЦЕРН, Женева, Комитет экспериментов CERN-SPSC-2010-013, SPSC, 7 апреля 2010 г.
  22. ^ ЦЕРН 2011 Пресс-релиз № 15 Эксперимент CERN CLOUD дает беспрецедентное понимание образования облаков.
  23. ^ а б Свенсмарк, H .; Enghoff, M .; Педерсен, Дж. (2013). «Реакция ядер облачной конденсации (> 50 нм) на изменения в ионной нуклеации». Письма о физике A. 377 (37): 2343–2347. arXiv:1202.5156. Bibcode:2013ФЛА..377.2343С. Дои:10.1016 / j.physleta.2013.07.004.
  24. ^ Dunne, E.M .; Gordon, H .; Kurten, A .; Almeida, J .; Duplissy, J .; Williamson, C .; Ортега, И. К .; Pringle, K.J .; Адамов, А .; Baltensperger, U .; Barmet, P .; Benduhn, F .; Bianchi, F .; Breitenlechner, M .; Кларк, А .; Curtius, J .; Dommen, J .; Донахью, Н. М .; Ehrhart, S .; Flagan, R.C .; Франчин, А .; Guida, R .; Hakala, J .; Hansel, A .; Heinritzi, M .; Йокинен, Т .; Kangasluoma, J .; Киркби, Дж .; Кулмала, М .; Kupc, A .; Лоулер, М. Дж .; Lehtipalo, K .; Махмутов, В .; Mann, G .; Mathot, S .; Merikanto, J .; Miettinen, P .; Nenes, A .; Оннела, А .; Rap, A .; Реддингтон, К. Л. С .; Riccobono, F .; Richards, N.A.D .; Rissanen, M. P .; Rondo, L .; Sarnela, N .; Schobesberger, S .; Sengupta, K .; Саймон, М .; Sipila, M .; Smith, J. N .; Стозхов, Ю .; Tome, A .; Trostl, J .; Wagner, P.E .; Wimmer, D .; Winkler, P.M .; Worsnop, D. R .; Карслав, К.С. (02.12.2016). «Глобальное образование атмосферных частиц по данным измерений CERN CLOUD». Наука. 354 (6316): 1119–1124. Bibcode:2016Научный ... 354.1119D. Дои:10.1126 / science.aaf2649. ISSN  0036-8075. PMID  27789796.
  25. ^ Лаут, Питер (2003). «Солнечная активность и земной климат: анализ некоторых предполагаемых корреляций» (PDF). Журнал атмосферной и солнечно-земной физики. 65 (7): 801–812. Bibcode:2003JASTP..65..801L. CiteSeerX  10.1.1.539.8293. Дои:10.1016 / S1364-6826 (03) 00041-5.
  26. ^ Хенрик Свенсмарк, "Комментарии к статье Питера Лаута:" Солнечная активность и земной климат: анализ некоторых предполагаемых корреляций "
  27. ^ Майк Локвуд & Клаус Фрёлих (2007). «Последние разнонаправленные тенденции солнечного климатического воздействия и средней глобальной приземной температуры воздуха». Труды Королевского общества А. 463 (2086): 2447–2460. Bibcode:2007RSPSA.463.2447L. Дои:10.1098 / rspa.2007.1880.
  28. ^ http://www.londonbookreview.com/interviews/nigelcalder.html[постоянная мертвая ссылка ] LondonBookReview.com интервью с Найджелом Колдером
  29. ^ Слоан, Терри; Вулфендейл, А. (2008-04-03). «Проверка предлагаемой причинной связи между космическими лучами и облачным покровом». Письма об экологических исследованиях. 3 (Апрель – июнь 2008 г.): 024001. arXiv:0803.2298. Bibcode:2008ERL ..... 3d4001S. Дои:10.1088/1748-9326/3/2/024001. Получено 2008-04-05.
  30. ^ Блэк, Ричард (2008-04-03). "'Нет связи Солнца с изменением климата ». Новости BBC. Получено 2008-04-05.
  31. ^ Харрисон, Джайлз; Стивенсон, Дэвид (2006). «Эмпирическое свидетельство нелинейного воздействия галактических космических лучей на облака». Труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки. 462 (2068): 1221–1233. Bibcode:2006RSPSA.462.1221H. Дои:10.1098 / rspa.2005.1628. Архивировано из оригинал на 2008-08-04. Получено 2008-04-05.
  32. ^ Браун, Б. (2008). «Краткосрочные изменения глобального облачного покрова и космической радиации». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики. 70 (7): 1122–1131. Bibcode:2008JASTP..70.1122B. Дои:10.1016 / j.jastp.2008.02.003.
  33. ^ Лакен, Бенджамин; Палле, Энрик; Мияхара, Хироко (2012). «Десятилетие спектрорадиометра для формирования изображений среднего разрешения: можно ли обнаружить связь Солнца с облаком?». Журнал климата. 25 (13): 4430–4440. Bibcode:2012JCli ... 25,4430 л. Дои:10.1175 / JCLI-D-11-00306.1.
  34. ^ Локвуд, Майк (2012). «Влияние Солнца на глобальный и региональный климат». Исследования по геофизике. 33 (3–4): 503–534. Bibcode:2012SGeo ... 33..503L. Дои:10.1007 / s10712-012-9181-3.
  35. ^ Sloan, T .; Вулфендейл, А. (7 ноября 2013 г.). «Космические лучи, солнечная активность и климат». Письма об экологических исследованиях. 8 (4): 045022. Bibcode:2013ERL ..... 8d5022S. Дои:10.1088/1748-9326/8/4/045022.
  36. ^ Krissansen-Totton, J .; Дэвис, Р. (2013). "Исследование связей космических лучей и облаков с помощью MISR". Письма о геофизических исследованиях. 40 (19): 5240–5245. arXiv:1311.1308. Bibcode:2013GeoRL..40,5240K. Дои:10.1002 / grl.50996.
  37. ^ http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/nye-resultater-stotter-omstridt-klimateori
  38. ^ Бенестад, Расмус Э. "'Космоклиматология »- усталые старые споры в обновках». Получено 18 августа 2015.
  39. ^ "Окружающая среда". Время. 2008-04-17.
  40. ^ Фриц Варенхольт, Себастьян Люнинг: Die kalte Sonne. Warum die Klimakatastrophe nicht stattfindet. Hoffmann und Campe, Гамбург 2012, ISBN  3-455-50250-4.

внешняя ссылка