Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Wpływ promieniowania kosmicznego na klimat zostanie obliczony

Kwotę 2,3 mln EUR ze środków Siódmego programu ramowego (7PR) UE przeznaczono na eksperyment, w ramach którego w okresie najbliższych trzech lat badany będzie wpływ promieniowania kosmicznego na klimat Ziemi. Koordynowany przez niemiecki Uniwersytet Johanna Wolfganga Goethego ...

Kwotę 2,3 mln EUR ze środków Siódmego programu ramowego (7PR) UE przeznaczono na eksperyment, w ramach którego w okresie najbliższych trzech lat badany będzie wpływ promieniowania kosmicznego na klimat Ziemi. Koordynowany przez niemiecki Uniwersytet Johanna Wolfganga Goethego we Frankfurcie projekt współpracy w ramach sieci kształcenia początkowego CLOUD-ITN (Cosmic rays leaving outdoor droplets - Initial Training Network) ruszył w sierpniu br. Przewidziano stypendia dla ośmiu doktorantów oraz dwa staże podoktorskie (post doc) w dziewięciu instytucjach partnerskich z całej Europy. Znakomita część prac prowadzona będzie w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych (CERN). Za przyczynę obserwowanego od początku XX w. ocieplenia klimatu uważa się głównie emisję do atmosfery pochodzących z działalności człowieka gazów cieplarnianych. Zakłada się, że zmiany promieniowania słonecznego mają stosunkowo niewielki udział w zmianach klimatu. Natomiast nie obliczono jeszcze skutków zmian w promieniowaniu ultrafioletowym (UV) oraz kosmicznym (GCR). W ramach eksperymentów w położonym na francusko-szwajcarskiej granicy CERN podjęta zostanie próba ilościowego ujęcia oddziaływania promieniowania kosmicznego, ultrafioletowego, aerozoli i chmur. Dzięki niemu powinniśmy lepiej poznać tzw. pośredni udział Słońca w zmianach klimatu. Jednym z elementów największej niepewności w równaniu opisującym zmiany klimatu jest proces tworzenia się chmur. A jak powstają chmury? Po wejściu w atmosferę ziemską, generowane przez supernowe wysokoenergetyczne promieniowanie kosmiczne wyrywa elektrony z napotkanych na swej drodze gazów, pozostawiając za sobą smugę naładowanych cząsteczek (jonów). Wokół tych jonów mogą wówczas formować się nowe cząstki aerozolowe, które stanowią jądra kondensacji dla kropelek wody tworzących ostatecznie chmurę. W ramach projektu CLOUD skonstruowano komorę do badania aerozoli, w której przy pomocy wiązki cząstek podstawowych można symulować oddziaływanie promieniowania kosmicznego na aerozol i powstawanie chmur. Pierwszy prototyp komory powstał w roku 2006, a jej nowa, udoskonalona wersja umożliwi prowadzenie eksperymentów badających zjawisko nukleacji indukowanej jonami oraz oddziaływanie jonów z aerozolami. Pozwolą one lepiej poznać mechanizmy tworzenia się chmur. Komora kondensacyjna stanowi konstrukcję ze stali nierdzewnej o wymiarach 3 m x 3,7 m, wypełnioną składnikami uczestniczącymi w procesie formowania chmur (powietrzem, parą wodną, śladowymi ilościami gazów). Są one stale analizowane przy pomocy szeregu różnorodnych przyrządów. Jednym z takich analizatorów jest spektrometr masowy jonów, który potrafi dokonać pomiaru stężenia kwasu siarkowego poniżej 0,1 ppt (cząsteczek na bilion). Przyrządem tym dysponują jedynie trzy instytucje na całym świecie, w tym CLOUD. Galaktyczne promieniowanie kosmiczne (GCR) symulowane jest przez akcelerator, synchrotron protonowy. Przy pomocy aktualnej wersji prototypowej (Mk2) przeprowadzone zostanie w okresie najbliższych kilku lat wiele ważnych doświadczeń fizycznych. Ostatecznie zastąpi go finalna wersja instalacji CLOUD o ulepszonych parametrach, wraz z nowo skonstruowaną komorą ciśnieniową do badania aerozoli. W projekcie CLOUD-ITN przewidziano fundusze na osiem stypendiów doktoranckich, w ramach których doktoranci będą prowadzić badania i pisać rozprawy na ich temat. Przygotowano kompleksowy program szkoleń doktorantów i stypendystów staży podoktorskich, obejmujący coroczne letnie szkoły i warsztaty poświęcone tematom takim jak chemia i fizyka aerozoli, nukleacja indukowana jonami oraz wpływ promieniowania GCR na klimat w przeszłości. Pierwszą letnią szkołę zorganizowano w sierpniu tego roku w Leśnej Stacji Terenowej w Hyytiälä (Finlandia). Wszystkie przyrządy analityczne zapewniają instytuty partnerskie, ze wsparciem ze strony krajowych agencji finansujących. W projekcie uczestniczą: CERN, Paul Scherrer Institute - PSI (Szwajcaria), Uniwersytet w: Helsinkach (Finlandia), Leeds (Wielka Brytania), Reading (Wielka Brytania) i Wiedniu (Austria), niemiecki Instytut Badań Troposfery w Lipsku (Leibniz-Institut für Troposphärenforschung) oraz Ionicon Analytik z Innsbrucku (Austria). Ostatnio do współpracy dołączył Uniwersytet w Lizbonie (Portugalia) oraz Instytut Badań Jądrowych i Energii Jądrowej w Sofii (Bułgaria). Oprócz tego, Rosyjska Fundacja Badań Podstawowych (RFFI) przyznała Instytutowi Fizyki im. Lebiediewa grant badawczy przeznaczony na wsparcie działalności CLOUD, stosownie do umowy o współpracy naukowej między CERN i RFFI. Kadry projektujące urządzenie CLOUD Mk2 zapewnia PSI, CERN i Uniwersytet w Lizbonie. Koszty budowy CLOUD Mk2 pokryte zostaną ze środków wspólnego funduszu zasilanego przez instytuty partnerskie oraz poprzez wkłady rzeczowe.

Powiązane artykuły