Tag - norrsken

Nattlysande moln

I går kväll/natt (22 juli) så kunde man se nattlysande moln över Stockholm. De flesta reagerade säkert inte mer än att det var en vacker solnedgång och himmel, men de nattlysande molnen är ännu mer fascinerande än så.

När de finns så finns de under hela dygnet, men de syns bara i skymning och gryning. -På dagen är den blå himlen i sig så ljus att molnen inte framträder och på natten går till slut solen under horisonten även för de nattlysande molnen.

På fackspråk kallas de för ”noctilucent clouds” som direkt översätts till nattlysande moln. Det är givetvis inte så att molnen lyser av sig själv, men de lyser upp av solen när den står under horisonten.

Anledningen till detta är att de ligger så mycket högre, på 70-100 km höjd, än vanliga moln som vanligen håller till från marken upp till under 10-15 km. Solen kan därför lysa på dem efter att det blivit mörkt i övrigt. Vanligen syns de bäst när solen står mellan 5 och 15 grader under horisonten.

Nattlysande moln över Stockholm strax före midnatt den 22 juli, 2016.

Nattlysande moln över Stockholm strax före midnatt den 22 juli, 2016.

Man delar in luftlagret, från marken till rymden, i olika sfärer som beskriver deras olika egenskaper och förutsättningar. Vanliga moln, som utgör 99,99..% av alla moln, bildas i troposfären, luftlagret närmast marken. Det är här som allt väder händer. Men nattlysande moln bildas i ”mesopausen” nivån mellan mesosfären och termosfären.

Molnen bildas vanligen under sena våren och sommaren när luften närmast marken värms. Luftlagren högre upp kyls av och den ringa luftfuktighet som trots allt finns där kan kondensera till iskristaller. Det är inte helt självklart att beskriva temperaturen när lufttrycket är så lågt som där de nattlysande molnen finns, men det är kallt. Omkring -100°C.

De här luftlagren är i princip avskilt från väder, moln och alla annan cirkulation av vattenånga som till absolut övervägande del sker i troposfären. Nattlysande moln är de högsta molnslaget vi har.

De nattlysande molnen är mycket tunna, i princip genomskinliga och reflekterar bara en bråkdel av det infallande solljuset. Hur kraftigt de lyser/syns (brightness) definierar man på en 5-gradig skala där 1 är det svagaste och 5 det kraftigaste. 1:or är så svaga att man i princip måste veta att de finns där för att se dem. 5:or är så kraftiga att man lätt misstolkar dem för att vara vanliga moln. Molnen i går kväll/natt hade brightness 3.

De klassificeras även i olika typer beroende på form och struktur på molnen, men det blir lite för mycket att gå igenom i denna artikel. 🙂

Sannolikt har vi nattlysande moln i natt igen.

/Martin

PS. En annat bekant nivå är stratosfären där vi bland annat har ozonskiktet. Men ozonskiktet ligger på ca 35 km höjd, dvs bara halvvägs upp till de nattlysande molnen.

Ovanför de nattlysande molnen har vi i och för sig fenomenet norrsken (sydsken och eller sammanfattande namn polarsken) som inträffar på höjder mellan 90 och 200 km. Men det är inte moln utan elektriskt laddade partiklar från solen som fångas in av jordens magnetfält och kolliderar med tex syre och kväve varvid elektroner exciteras. När de faller tillbaka till sina normala energinivåer sänds ljus ut. Norrsken lyser med andra ord på riktigt eftersom det är ljus och inte moln som reflekterar ljus. DS.

Norrsken i natt

Norrsken mellan Östersund och Svenstavik

Nu när dagarna blir kortare så medför det inte bara att nätterna blir längre. De blir också mörkare (eftersom solen går djupare ner under horisonten).

Och med en klar natt så är det läge att spana efter norrsken. Det görs med fördel en bit från städer så man slipper föroreningar från alla lampor som lyser upp mer än de skall. Det är också bra om månen håller låg profil.

Alla dessa förutsättningar är uppfyllda kommande dagar.

Norrsken mellan Östersund och SvenstavikNorrsken i Jämtland i natt. Plats: Salsån, mellan Östersund och Svenstavik. 9 sept kl 23.30. ISO 1600, Bländare 3,2 och 4 sekunders slutartid. (Lumix GH3 med 20mm 1:1,7, vilket motsvarar 40 mm brännvidd på traditionell systemkamera).

Och nej, norrsken låter inget och säger inget speciellt om framtiden. Det är laddade elektriska partiklar, till största delen elektroner, från solen som fångas av jordens magnetfält. När de kolliderar med atomer i den tunna luften i magnetosfären så exciterar dessa laddade partiklar elektroner i molekylerna. När elektronerna faller tillbaka i sin ordinarie bana så sänds fotoner ut och vi ser det vi kallar Norrsken.

Det är i princip samma sätt som gjorde att man fick bild i de ”gamla” TV-apparaterna (det är ju bara typ tio år sedan). Du kan läsa vad jag tidigare skrivit om norrsken här på bloggen, tex ”Polarsken syns inte här”.

/Martin

Var kan man se norrsken i natt?

Var kan man se Norrsken

Solen har just nu kraftiga utbrott och en solstorm är på väg mot Jorden. Det gör att det kommer att skapas extra kraftiga norrsken kommande dagar. En del av dessa kommer att vara synliga även från södra Sverige.

Norrsken uppstår när elektriskt laddade partiklar, elektroner och protoner, från solen fångas in i jordens magnetfält. Låt vara att luften är väldigt tunn på de höjder där norrsken bildas, men när de elektriskt laddade partiklarna kolliderar med syreatomer, syrejoner, kväve eller kvävejoner i atmosfären, då bildas ljus som vi ser som ”norrsken”.

Elektroner i dessa atomer exciteras, hoppar upp, till högre energinivåer. Då elektronerna faller tillbaka till sina normala banor sänder de ut ljus vilket vi ser som norrsken. Beroende på mellan vilka nivåer de faller så sänder de ut ljus med oliak väglångder, färg. Kring Sydpolen händer samma sak, det kallas då för sydsken eller Aurora Australis. Norrsken, som alltså vi kan se från Sverige, kallas för Aurora Borealis.

Norrsken. Källa: Jerry MagnuM PorsbjerNorrsken över sjön Malmesjaur utanför Moskosel i Lappland. 5 April 2010. Källa: Jerry MagnuM Porsbjer, www.magnumphoto.se via Wikipedia.

Processen som skapar Norrsken är densamma som genererade bilder i TV-apparater. Ja i alla fall i den gamla sortens ”tjock-TV”-apparater. Elektroner accelereras (och styrs) mot bildskärmen. Bildskärmen är (var) uppbyggd av material som fluorescerade, sände ut ljus, i olika färger när den träffades av elektroner. Genom att styra elektronerna mot rätt plats på bildskärmen fick man både rätt position och rätt färg i den respektive pixeln.

En förutsättning för att se Norrsken är, förutom en mer eller mindre kraftig ström av laddade partiklar från solen, givetvis att det är klart väder. Norrsken, eller samlingsnamnet Polarsken, bildas både dag och natt, men det är bara på nätterna vi kan se det. Men ljuset är oftast så svagt att det inte räcker med att det är natt. Ljuskällor från städer lyser indirekt upp natthimlen och gör att det är svårt eller omöjligt att se Norrsken i närheten av städer.

Samma sak gäller för övrigt övriga stjärnhimlen, men de flesta tänker inte på det. Det är först om man varit ute i natten, långt från störande ljuskällor, som kan verkligen ser hur fascinerande många stjärnor, inklusive Vintergatan, man kan se med blotta ögat.

Nu finns alltså förutsättningar att se Norrsken även i södra Sverige om molnigheten är gynnsam. Som prognoserna ser ut så är det, i vanlig ordning, bäst förutsättningar i Norrland. Kartan nedan visar läget mellan kl 22 och 24 natten mellan onsdag 18 och torsdag 19 mars.

Var kan man se NorrskenPrognos för molnighet om man vill se Norrsken natten till torsdag 19 mars.

Vill man veta mer om Norrsken så kan man följa NASA:s prognoser som uppdateras var 30:e minut.

Jag kan också tillägga att det inte låter något om norrskenet. Det är en typisk skröna. Att det ofta är kallt när man ser norrsken har inget annat samband än att det är bäst förutsättningar at se norrsken när luften är klar, dvs det inte finns några moln, och det är mörkt. Det väder som oftast skapar den situationen är högtryck och när solen är långt under horisonten. Om man tänker efter när detta inträffar oftast så inser man att det är vinter och högtryck. Det är samma situation som är gynnsam för riktigt kallt väder. I övrigt har kallt väder inget med Norrsken, eller tvärt om, att göra.

/Martin

Säsongen för norrsken är här

Stockholm

 (TT)

Hej då, ljusa sommarnätter. Nu när mörkret åter sänkt sig väntar tidernas säsong för norrsken.

De flesta förknippar nog norrsken med bistra vinternätter. Men det räcker med augustimörkret för att det eviga norrskenet åter ska bli skönjbart. Arjeplogsbon Nenne Åman fotade ett färgspel över Hornavan härom natten och fick det presenterat på spaceweather.com.

Höstens första norrsken är nästan de allra finaste, för då har man kvar det kvardröjande ljuset från solen. Men de är naturligtvis mer spektakulära på vintern, när det är kolsvart, säger hon och beskriver hur ett mäktigt norrsken kan få både himmel och snö att flamma i grönt.

Just denna höst inleds en riktigt lovande norrskenssäsong. Vi är nämligen på väg mot ett solmaximum vilket inträffar vart elfte år, förklarar Urban Brändström, forskare vid Institutet för rymdfysik i Kiruna.

Solen blåser ut partiklar och denna aktivitet varierar med solcykeln som når sitt maximum runt årsskiftet. Sannolikheten för norrsken är som störst därefter.

Bra tid för spaning i vinter, alltså – även i södra Sverige, om man är tålmodig nog.

Under solmaximum 2003 såg man norrsken i Tyskland, vilket fick brandkåren att ryckta ut i tron att det var skogsbrand. De visste inte vad de såg, säger Urban Brändström.

Anna Lena Wallström/TT

Fakta: Tips till norrskensspanare

* Norrsken, aurora borealis, uppstår när laddade kärnpartiklar från solen fångas in av jordens magnetfält och styrs upp mot den norra polen. När partiklarna når atmosfären krockar de med partiklarna i luften. Av rörelseenergin alstras ljus. (Samma fenomen runt sydpolen: sydsken).

* Norrsken kan ses under norrskensovalen, som oftast täcker nordligaste Skandinavien. Ibland är den så stor att norrskenet även blir synligt i södra Sverige. För aktuellt läge se www.spaceweather.com.

* För att se norrsken krävs också att det är klart väder och tillräckligt mörkt, augusti-april.

* Bästa tidpunkten på dygnet är runt klockan 22.30 vintertid.

Källa: www.rymdforum.se (TT)

Högtryck och solstormar

Högtrycket med centrum över Ryssland ligger kvar.

Det är tillräckligt stort för att ge oss i Sverige högtrycksdominerat vinterväder. Det betyder:

– mest svaga vindar, i den här situationen nordliga,
– lokala snöbyar, främst i Östersjölandskapen och längs med Norrlandskusten,
– fortsatta temperaturer under noll grader.

Med lite tur så kommer högtrycket att ge klart väder. Det ger dig möjlighet att se norrskenet som troligen kommer att vara synligt inte bara i norra Sverige.

Solen har haft en medelstor solstorm och den kommer att beröra oss kommande dagar.

Nedanstående bild tagen av NASA visar en utkastning av UV-strålning.

Bild från NASA (23 januari 03.59 UTC) via spaceweather.com

Solstormen ger inte bara vackra norrsken, det kan även skapa störningar i elektronisk utrustning, digital kommunikation mm.

Att det skulle kunna uppstå problem i vår digitala värld gör det lätt att mer eller mindre automatiskt skylla minsta avvikelse på solstormen. Klockan på min mobil gick fel i morse och en digital termometer hade skiftat till Fahrenheit istället för Celsius. Det skulle kunna vara barnen som varit framme. Eller solstormen. Det första låter mest troligt, det senare mer fascinerande.

Nåväl, när hela system drabbas så är det troligen inte sexåringar som varit i farten. Kommande dagar får vi se hur sårbart och robust det moderna samhället är för en solstorm. Solstormen är graderad till en 3:a på en 5-gradig skala.

Jag hoppas och förväntar mig att det finns folk som har gjort sårbarhetsanalyser. Om de har gjort sina läxor så märker vi inte mycket av solstormen. Eller så har vi bara tur. Det kan också vara så att analytikerna har gjort sin läxa men att vi har otur.

Jag har ett mekanisk armbandsur. Det drar sig ett par sekunder per vecka. Plötsligt känns det mycket mer tillförlitligt än ack så precisa digitala klockor som antingen går helt rätt. Eller helt fel.

/Martin

Växthuseffekten, del 2

Av John Pohlman

De vetenskapliga framgångarna inom olika områden från 1500-talet och de följande århundradena medförde ett stigande intresse för vädret.

Under denna tid övergick vädret från en kunskapsgren till den naturvetenskapliga meteorologin. Bland alla forskningsprojekt började man nu också bli medveten om att det var egenskaperna i det luftskikt som omger jorden som är orsaken till vår existens.

På 1800-talet kom de första vetenskapliga teorierna om atmosfärens värmeabsorberande egenhet. Den franske matematikern och fysikern Joseph Fourier framhöll 1824 att det är gasernas i atmosfären olika förhållande till det inkommande solljuset och den utgående värmestrålningen som gör att jordytan är varmare än den skulle varit utan atmosfär.

Detta utvecklades vidare av den brittiske fysikern och kemisten John Tyndall som genom mätningar av olika gasers absorptionsförmåga drog slutsatsen 1859 att det var framför allt vattenångan och koldioxiden som hindrade värmeutstrålningen till rymden. Tyndall forskade också i ljusets spridning i mikroskopiska partiklar och gav därmed förklaring till himlens blåa färg och rödfärgningen vid soluppgång och solnedgång.

I slutet av århundradet påvisade den svenske geologen Arvid Högbom att människans förbränning av stenkol kunde öka koldioxidinnehållet i atmosfären. Detta spörsmål togs också upp av vår store vetenskapsman i kemi och fysik Svante Arrhenius. Han gjorde också beräkningar om hur ökningen av atmosfärens koldioxidinnehåll genom drivbänkseffekten påverkade jordens temperatur.

I detta avseende var han en pionjär även om hans beräkningar inte var korrekta och fick skarp kritik. Men han var inne på rätt spår. Arrhenius var en mångsysslare. Hans ämnesområde omfattade bland annat geofysik, kosmisk fysik och meteorologi, där han tillsammans med meteorologen Nils Ekholm forskade i en periodicitet för åskväder och norrsken. Han erhåll som förste svensk nobelpriset i kemi 1903 för sin elektrolytiska dissociationsteori.

Fortsättning följer.

/John

Polarsken syns inte här nu

Sydsken, Aurora australis

Martin säger: På södra halvklotet råder nu vinter och nätterna är långa. Då kan man se polarsken (Aurora Polaris på latin). Polarsken är namnet på fenomenet oavsett var på jorden det inträffar. Sker det på norra halvklotet kallar vi det norrsken (Aurora Borealis). På södra halvklotet sydsken (Aurora Australis).

Polarskenet bildas när elektriskt laddade partiklar från solen fångas in i jordens magnetfält och kolliderar med syreatomer, syrejoner, kväve eller kvävejoner. Elektroner i atomerna exiteras till högre energinivåer. Då elektronerna faller tillbaka till sina normala banor sänder de ut ljus vilket vi ser som polarsken.

Polarskenet utgör ofta en sammanhängande eller uppbruten cirkel kring den magnetiska nord- respektive sydpolen. Över oss ligger den vanligen i höjd med Kirunas latitud, men ibland når den så långt söderut som till Sydeuropa. Det finns norr- respektive sydsken hela tiden. Dag som natt, sommar som vinter.

Sydsken, Aurora australis

Sydsken, Aurora australis, från ISS 29 maj, 2010.

Bilden visar sydsken som fotograferats från rymdstationen ISS den 29 maj (NASA). Det skapades av ett partikelutbrott från solen den 24 maj. Det gröna ljuset i sydskenet på bilden finns ca 150 km över jordens yta och skapades genom exiterade syreatomer. Då elektronerna i syreatomerna återgår tillbaka till sitt normala tillstånd sänder de ut ljus med våglängden 558 nm, dvs grönt ljus.

Fenomenet med exiterade elektroner är i princip detsamma som sker i vanliga tjock-TVapparater. Där styr man elektroner att exitera elektroner i bildskärmen vilket skapar olika färger på olika positioner, vilket i sin tur byggde upp TV-bilden.

Det finns många myter och historier kring polarsken. Det är ett fascinerande skådespel att uppleva. Det ser ut som om det skulle kunna låta, på något sätt spraka eller klinga. Men det är helt tyst för oss.

Däremot brukar det knarra under skorna. Detta eftersom det ofta är kallt när man ser det. För att se norrsken behöver det vara mörkt och molnfritt och gärna nordliga latituder. Klara vinternätter i norra Skandinavien är det vanligtvis kallt.

Men norrsken finns alltså även på sommaren. Det är bara det att vi inte ser det. Nätterna är alldeles för ljusa i Skandinavien så här års

/Martin

PS. Rymdstationen ISS befinner sig på ca 350 km höjd. DS.