Dansk partikel-accelerator efterprøver kontroversiel klimateori

Danske forskere har med en partikelaccelerator i Aarhus vist, at elektroner kan øge antallet af aerosoler i luften. Det mener de understøtter Henrik Svensmarks kontroversielle teori om den kosmiske strålings betydning for Jordens klima.

Af Jens Ramskov 17. maj 2011 kl. 16.59

Et nyt eksperiment ved Aarhus Universitet, udført i samarbejde med DTU Space, viser, at elektroner spiller en rolle for dannelsen af aerosoler i luften.

Såfremt disse aerosoler vokser sig større, kan de udvikle sig til kondensationskerner for skyer.

Det betragter forskerne som en understøttelse af Henrik Svensmarks klimateori, der forklarer, at den kosmiske stråling kan styre skydannelsen på Jorden og dermed klimaet.

Elektroner fra Aarhus Storage Ring (Astrid) er brugt til at studere dannelse af aerosoler i luften. (Foto: Aarhus Universitet).

Forskerne har dog ingen mulighed haft for at studere, om aerosolerne kan vokse sig store nok. Dette kan muligvis blive undersøgt i et lignende, men større eksperiment, som for tiden gennemføres ved Cern i Geneve.

Elektroner fra Astrid

I eksperimentet sendes elektroner med en energi på 580 MeV fra Danmarks største partikelaccelerator Astrid (Aarhus Storage Ring) ind i en 50 liter beholder af rustfrit stål, hvor der konstant gennemstrømmer 3,1 liter luft i minuttet indeholdende små mængder af svovldioxid (2 ppb) og ozon (55 ppb).

En belysning med ultraviolet lys giver anledning til dannelse af molekyler af svovlsyre, som kan fungere som kim for skydannelse, da vandmolekyler kan samle sig omkring svovlsyremolekylerne, der så kan fungere som kondensationskerner for skydråber.

Eksperimentet viste, at der sker en forøget produktion af aerosoler, når elektronstrålingen passerer gennem kammeret.

Antagelsen er, at det samme vil ske i den rigtige atmosfære, når den rammes af kosmisk stråling, og byger af elektriske ladede partikler udsendes.

Forsøg med gammastråling

Henrik Svensmark og Jens Olaf Pepke Pedersen fra DTU Space har tidligere lavet tilsvarende forsøg i et skykammer i kælderen under DTU Space, men her benyttede de gammastråling i stedet for partikler som elektroner.

I den lille beholder i Aarhus-eksperimentet kan aerosolerne vokse til en størrelse omkring 3 nanometer, hvilket er langt fra den størrelse omkring 100 nanometer, som gælder for de kondensationskerner, der starter skydannelse.

Denne størrelse mener man, der er mulighed for at nå i Cloud-eksperimentet (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) ved Cern, hvor der anvendes en beholder på 26 kubikmeter.

Henrik Svensmark var med til at formulere Cloud-projektet for mere end 10 år siden. Men han ragede siden uklar med Jasper Kirkby fra Cern, som leder projektet, og DTU Space trak sig helt ud af Cloud for nogle år siden.

I Cloud-eksperimentet vil man benytte et beam af pioner, som kommer fra Cerns Proton Synchrotron (PS), som også indgår som et led i processen, der accelererer protoner, der føres til høj-energi-acceleratoren LHC.

Pioner er nogle af de partikler, som dannes, når kosmisk stråling - oftest i form af energirige protoner - rammer den øvre del af atmosfæren. En pion har en masse, der er ca. en syvendedel af protonmassen.

Stadig et uafklaret spørgsmål

Selv om det nu eksperimentelt kan fastslås, at ladede partikler kan fremme dannelsen af aerosoler, som muligvis kan vokse sig store nok til at blive til egentlige kondensationskerner, så er der stadig uafklarede problemer.

Kritikere af Svensmarks teori har ofte anført, at der er rigeligt med kondensationskerner i atmosfæren, så derfor mener, at den kosmiske strålings effekt er ligegyldig. Den problemstilling må yderligere forskning afgøre.

Samtidig venter alle spændt på at se, hvordan den nuværende solcyklus udvikler sig, og om Solen de kommende år skulle være på vej ind i en længere periode med lav solaktivitet og dermed forøget kosmisk stråling, som ifølge Svensmarks teori giver anledning til et øget dække af skyer i lav højde, der er med til at afkøle kloden. Det vil være det ultimative eksperiment, men eksperimentet er desværre ukontrollabelt.

Dokumentation

Aerosol nucleation induced by a high energy particle beam

Emner Meteorologi Fysik

Kommentarer (11)

Louis Nielsen 2 år siden

Giver madlavning klima-ændringer?

Overalt på jordkloden laves der mad af organiske produkter. Maden tilberedes ved kogning og/eller stegning.
Ved specielt stegnings-processen udvikles der stege-os, der består af forskellige kulstofholdige partikler.
Når man går rundt i bl.a. Tivoli og andre steder i København, så kan man mange steder lugte den ubehagelige stege-os fra madlavning.

-- Madlavnings-partikler i atmosfæren?
Hvis der ophobes bl.a. kulstofholdige madlavnings-partikler i atmosfæren, så vil sådanne partikler virke som kondensationskerner for dannelse af skyer. Ligeledes vil de kunne absorbere energi fra solstrålingen og derved give temperaturforøgelse af atmosfæren.

-- Spørgsmål:
Hvilke effekter har madlavnings-partikler på vejr og klima? Og, på menneskers helbred?
Har man seriøst og videnskabeligt undersøgt hvordan og om atmosfæren bliver forurenet af de partikler, der frigøres ved madlavning?
Har man udført målinger af madlavnings-forureningen?

-- Kondensationskerner fra trafikken partikel-forurening --
Partikelforurening af atmosfæren fra den motoriserede trafik giver også kondensationskerner til dannelse af skyer.

Hilsen fra
Louis Nielsen

anmeld

Dan Mortensen 2 år siden

LOL

Det er den sjoveste kommentar ever - hvilken effekt har madlavning på klimaet SS Godt der stadig er humor blandt debattørerne

anmeld

Flemming Sørensen 2 år siden

Jeg tror nu

at den globale opvarmning skyldes kuldioxid fra alle de sodavand og øl, vi drikker. Og selvfølgelig også boblerne fra champagnen ...

anmeld

Jesper Ørsted 2 år siden

Re: Giver madlavning klima-ændringer?

Hvilke effekter har madlavnings-partikler på vejr og klima? Og, på menneskers helbred?

Kommer an på om du griller eller ej. Er grill-mad din grille, så kan grillkul bidrage i betydeligt omfang til partikelforureningen...i hvertfald lokalt!

anmeld

Jesper Ørsted 2 år siden

Re: Jeg tror nu

at den globale opvarmning skyldes kuldioxid fra alle de sodavand og øl, vi drikker. Og selvfølgelig også boblerne fra champagnen ...

Nej, den skyldes de metanholdige ko-bøvser og -prutter fra de hellige køer i Indien ;-)

anmeld

Jens Olaf Pepke Pedersen 2 år siden

Madlavning og klima-ændringer

Jeg ved fra egen erfaring, at madlavning kan give anledning til skydannelse i køkkenet, men spørgsmålet er nu relevant nok. Halvdelen af jordens befolkning anvender træ, tørret gødning, strå eller lignende som brændsel i husholdning og under madlavning, og det giver anledning til store emissioner af aerosoler og også til dannelse af tynde skyer / tåger, som kan observeres f.eks. på satellitbilleder fra Asien.

Emnet er bl.a. behandlet i en Science artikel fra 2005 (Residential Biofuels in South Asia: Carbonaceous Aerosol Emissions and Climate Impacts http://www.sciencemag.org/content/307/5714...) samt beskrevet i Scientific American i 2007 (Brown Haze from Cooking Fires Cooking Earth, Too http://www.scientificamerican.com/article....).

Konklusionen er, at de millioner af åbne ildsteder i den 3. verden udover at være kilde til en stor og sundhedsskadelig luftforurening sandsynligvis også har en klimapåvirkning.

anmeld

Flemming Sørensen 2 år siden

Re: Jeg tror nu

Var i sin tid i New Zealand, hvor jeg fik at vide, at deres alvorligste forureningsproblem var udstødningen fra deres 80 mio. får ...

anmeld

Søren Rosendal Jensen 2 år siden Abonnent

Re: Giver madlavning klima-ændringer?

Hvis der ophobes bl.a. kulstofholdige madlavnings-partikler i atmosfæren, så vil sådanne partikler virke som kondensationskerner for dannelse af skyer.

Nåletræs- og andre skove udleder enorme mængder af små til mellemstore molekyler af organiske stoffer. Disse kan danne aerosoler i mængder, der ganske overskygger noget, som menneskers madlavning kan frembringe.

Så svaret på dit spørgsmål er: Det betyder ikke noget, som kan måles.

Søren

anmeld

Søren Rosendal Jensen 2 år siden Abonnent

Re: Giver madlavning klima-ændringer?

Jeg glemte referencen:

http://science.au.dk/nyheder-og-arrangemen...

Søren

anmeld

Martin Nielsen 2 år siden

Klimaforandringer

Hvis man skulle være lidt kynisk, så kunne man sige at mennesket er den værste CO2 skurk i hele jordens historie, og at vi derfor er kilden til hele problemet. Derfor ville en rask lille atomkrig jo være i vores allesammens interesse (ironi kan forekomme i dette indlæg).