Solaktiviteten kan orsaka jordmagnetiska störningar

Solens magnetiska aktivitet påverkar teknologiska system i rymden och på marken. Det visar en doktorsavhandling som Magnus Wik (Institutet för rymdfysik, IRF) lägger fram vid Lunds universitet på lördag (15 november).

14495_getimage.jpg [4]

I avhandlingen studerar han solen och dess påverkan. Hans fokus ligger framförallt på inducerade strömmar i kraftsystem men även på prognos av jordmagnetiska störningar, analys av solens totala instrålning samt solens magnetiska aktivitet.

– På samma sätt som på jorden finns det väder i rymden, rymdväder, som påverkar oss dagligen, säger Magnus Wik. Källan till rymdvädret är vår närmaste stjärna, solen. Emellanåt inträffar enorma utbrott på solen, koronamassutkastningar, som består av laddade partiklar och magnetfält. När dessa är riktade mot jorden kan det orsaka problem för teknologiska system i rymden och på marken. Ibland kan man få en sk geomagnetisk storm som i sin tur kan leda till norrsken runt polerna samt kraftiga strömsystem i jonosfären på ca 100 kilometers höjd.

Strömstyrkan kan nå flera miljoner ampere och uppstår speciellt på höga latituder som t ex Nordamerika och Skandinavien. När strömmarna varierar med tiden induceras ett elektriskt fält på jordytan som i sin tur kan driva strömmar i olika ledare, t ex kraftledningar och järnvägsräls. Dessa strömmar, som kan betraktas som likströmmar, kallas för jordmagnetiskt inducerade strömmar (på engelska "geomagnetically induced currents", GIC). Då strömmen passerar genom transformatorer, kan den orsaka mättning av kärnan och leda till olika problem. Transformatorer kan skadas, skyddsrelän kan lösa ut och man kan även få en urkoppling av flera kraftledningar. Detta kan orsaka en kollaps av hela nätet.

I Sverige har det inträffat flera störningar på nätet på grund av GIC, varav den kraftigaste inträffade under "Halloween-stormen" den 30 oktober 2003, då Malmö drabbades av strömavbrott.
– Samma kväll observerade vi hur det jordmagnetiska fältet plötsligt dök. Sju minuter senare gick strömmen, säger Magnus Wik i ett pressmeddelande.

Tillsammans med Finska meteorologiska institutet (FMI), har Magnus Wik tagit fram en modell för beräkning av dessa strömmar i 400 kV-systemet i södra Sverige. Med hjälp av denna modell beräknade han t ex de strömmarna som orsakade strömavbrottet i Malmö. Han har också studerat hur det inducerade elektriska fältet kan påverka banverkets signalsystem. Som ett exempel nämner han hur en järnvägssignal slog om från grönt till rött söder om Stockholm under en kraftig geomagnetisk storm 13-14 juli 1982.