Archive for the ‘Rymden’ Category

Global uppvärmning klimatkänslighet och havsytans nivå

30/10/2017

Bakgrund

Vi har under de senaste årtiondena sett en lång rad av domedagsprofetior . Den idag populära varianten är att jorden till följd av ökande koldioxidhalt i atmosfären går mot en snar värmekatastrof som kommer att lägga världens kustområden under vatten och leda till ett okänt antal döda i värmeslag.

Den här artikeln är en fortsättning på en diskussion på FaceBook som startade från en länk till klimatupplysningen.se:
http://www.klimatupplysningen.se/2017/10/19/forskarna-tonar-ned-koldioxidens-betydelse-klimatforandringen/#.WejlNu7eGeV.facebook

I denna tråd diskuterades den såkallade klimatkänsligheten d.v.s. hur mycket jordens temperatur borde stiga vid en fördubbling av koldioxidhalten. Artikeln hänvisar till ca. 40 olika uppskattningar av klimatkänsligheten och det verkar finnas en trend mot ett relativt lågt värde. Den intressanta frågan är naturligtvis hur man skall få ett grepp om klimatkänslighetens ungefärliga storlek. Man brukar definiera klimatkänsligheten som:

dT = lamda * RF

där RF är såkallad ”forcing” som brukar ges som:

RF = 5.35*ln(co2/co2ref)

En enkel överslagsberäkning t.ex. genom att använda satellitdata från 1980 – 2017 (vi gör en överslagsberäkning, det är alltså inte kritiskt hur vi väljer intervallet). En överslagsberäkning ger resultatet:

lamda = 0.52

För en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären skulle det beräknade värdet på lamda ge en temperaturstegring på ungefär:

dT = 0.52*5.35*ln(co2_dubblad/co2_1980)
dT = 0.52*5.35*ln(678/339) = 1.92 C

Klimatforskaren Rahmstorf, som jag uppfattar som en alarmist, gjorde motsvarande uppskattning från förindustriell tid till vår tid och han beräknade uppvärmningen till 2.1 C.  Min uppskattning är antagligen tillräckligt god då IPCC:s uppskattning ligger mellan 1.5 och 4.5 C för en fördubbling av CO2-halten i atmosfären.
Knappast skrämmande och sannolikt på alla sätt en positiv uppvärmning då alla faktorer tas i beaktande.

Överslagsberäkningen är naturligtvis inte hela sanningen. En uppvärmning leder till att mera vatten avdunstar från världshaven vilket gör att luftfuktigheten ökar vilket i sin tur, eftersom vattenånga är en växthusgas, bör leda till en förstärkning av växthuseffekten … problemet är att vattenångan i atmosfären finns i tre olika former (aggregationstillstånd) gas (vilket förstärker växthuseffekten), som dimma d.v.s. vatten i form av små droppar (moln) samt i form av is. Vatten i form av moln eller iskristaller kommer att reflektera bort stora mängder av infallande ljus i vilket det största energiflödet från solen finns. Vi har idag inte den kunskap som behövs för att med säkerhet säga om den återkoppling vi får via vattenånga är positiv eller negativ. Om återkopplingen är negativ så kommer klimatkänsligheten att minska d.v.s. temperaturstegringen till följd av ökande koldioxidhalt blir lägre än väntat. Om återkopplingen är positiv så kommer temperaturstegringen att bli större än det beräknade värdet.

Havet som termometer

Avsikten med den här artikeln är att använda havsytans nivå som en termometer som mäter jordens temperatur genom vattnets expansion då det blir varmare.  Det är skäl att notera att uppskattningen av temperaturstegringen blir mycket grov eftersom vi helt enkelt inte har tillgång till alla data vi behöver:

  • Inverkan från avsmältning från glaciärer
  • Inverkan från användning av grundvattenreserver
  • Inverkan från invallning och torrläggning av havsområden
  • Inverkan från vattnets termiska expansion då temperaturen stiger. Det är denna punkt vi studerar nedan.

Det finns olika uppskattningar om ovanstående parametrar men en uppskattning är att den observerade havsytehöjningen beror till 1/3 av termisk expansion och resten är avsmältning och andra orsaker. Vi kan använda detta till att göra en grovuppskattning av hur mycket havet värms upp per år. Vi kan också uppskatta hur mycket energi som borde lagras i havet per år utgående från förändringen i havsnivån.

Bakgrundsdata

Havens medeldjup uppskattas till 3688 m.

Havens totalyta (70% av jordytan) är ungefär 3.60E+14 m².

Vatten värmekapacitet 4180 J/kg C

Vatten längdutvidgningskoefficient 6.9 E -5 /K

Det finns olika uppskattningar om hur snabbt världshavens yta stiger. Någon form av koncensus säger att stegringen är ca. 3 mm/år vilket jag personligen uppfattar vara taget rätt grovt i överkant eftersom detta helt skulle stoppa upp landhöjningen vid den egna stranden 0.3 m/100 år. Mätstationerna för mätning av havsnivån indikerar inte en så snabb plötslig höjning av havsytan. Ett exempel är Stockholm där man i likhet med Helsingforstrakten i Finland har landhöjning efter istiden på ungefär 0.35 m/århundrade som långsamt avtar av naturliga orsaker.

78_high

Fig. 1  Bilden visar hur havsytan långsamt ”sjunker” i Stockholm till följd av landhöjningen efter istiden. Notera också hur trenden ser helt oförändrad ut sedd över det senaste århundradet. Om vi upplever en extrem  uppvärmning till följd av ökande koldioxidhalt i atmosfären … varför kan vi inte se detta i t.ex. ovanstående bild. Trenden är densamma som den har varit i över hundra år. Notera att en kraftigt stigande havsyta borde synas som bladet på en hockeyklubba vinklat uppåt i bilden. Vi ser inget sådant.

Vi kan nu titta på hur stor uppvärmning av havet vi behöver för att få en signifikant höjning av havsytan. Havet värms uppifrån så att synligt ljus tränger ner i vattnet och sedan förvandlas till värme. Ljus tränger ner till kanske 100 m medan huvuddelen av energin absorberas i de första 30 m av ytskiktet. Vi hittar också, utgående från havens temperaturprofiler, en undre gräns vid ca. 1000 m djup där temperaturen inte i praktiken förändras utan den ligger på en konstant temperatur om ca. 4 C.

320px-annual_mean_temperature_change_for_land_and_for_ocean_nasa_gistemp_2017_october

Fig. 2  Uppskattning av världshavens yttemperatur sedan 1950 (NASA GISS).

En typisk temperaturfördelning i världshaven ges av:

m1u2-sf20fig2-520summer202620winter20temp

Fig. 3  Temperaturfördelningen i världshaven. Notera hur temperaturen når ett någorlunda konstant värde vid ca. 700 – 1000 m djup (ca. 4 grader). Kallt vatten fylls på vid polerna och detta vatten har en temperatur på ca. 4 grader C. Det sker en mycket långsam blandning av det varma ytvattnet och det kalla bottenvattnet.

Vi kan nu utnyttja temperaturprofilen till att uppskatta hur stor den årliga temperaturstegringen i världshaven måste vara för att havsytan skall stiga med ett givet värde. Temperaturprofilen visar att vi inte behöver bekymra oss om havet nedanför ca. 1000 meter eftersom temperaturen går mot ett konstant värde som bestäms av vattnets maximala densitet. Inverkan från termisk utvidgning av havsvattnet kommer alltså från ett ca. 1 km tjockt varmt ytvatten.

Längdutvidgningen i ett material ges av:

dL = alfa * dT * L

där:

alfa är längdutvidgningskoefficienten 6.9*E-5 /K.

L är det aktiva djupet uppskattat till ca. 1000 m

dT är den behövliga uppvärmingen i ytskiktet i grader C (eller K).

Vi löser dT ur formeln ovan och får då:

dT = dL/(alfa*L)

Notera att temperaturstegringen är störst i ytskiktet för att sedan falla mot det konstanta 4 grader på över 1000m djup. Resultatet är att det värde vi beräknar blir grovt i överkant eftersom ytskiktet inte uppvärms homogent. Vi ser idag uppgifter om att havsytan stiger med ca. 3 mm/år även om uppskattningarna varierar mellan ca. 1mm/år och ca. 3.5 mm/år. Ytterligare har man gjort en uppskattning att den termiska utvidgningen idag utgör ca. 1/3 av det totala värdet på höjningen av havsytan.

Om vi accepterar höjningen av havsytan 3.2 mm/år och accepterar att 2/3 av stegringen är till följd av smältande glaciärer och pumpning av grundvatten som på slutändan hamnar i haven och andra faktorer så får vi:

dL = 1.07 mm/år till följd av termisk utvidgning.

För att detta skall vara riktigt måste hela ytskiktet på 1000 m värmas upp med ungefär:

dT = 1.07E-3 m/(6.9E-5 /K * 1000m) = 0.0155 K/år

Om vi beaktar att stegringen är störst vid ytan för att linjärt gå mot 4 grader vid 1000 m djup så måste vi fördubble temperaturstegringen för att få en tillräckligt stor höjning av havsytan se bild 3 ovan. Vi får då ungefär dT = 0.03 C / år.

Vi kan jämföra detta med trenden hos havsytans temperatur (se fig. 2) som under tiden 1950 – 2017 ger en årlig temperaturstegring på ca. 0.009 grader per år. Vi ser alltså att den observerade temperaturstegringen är ungefär en tredjedel (1/3) av vad den skulle behöva vara för att vi skulle få den angivna totala havsytehöjningen på 3.2 mm/år.

Om ovanstående grova överslagsberäkning är korrekt så kan man endast dra slutsatsen att det angivna värdet för stigande havsyta sannolikt har överdrivits åtminstone  2 … 3 ggr.

Vi kan kontrollera riktigheten genom att jämföra vårt värde med ett värde man har fått från tidvattenmätare. Ett medelvärde för 11 uppskattningar ger en stegring av havsytan med ungefär 1.87 mm/år (ca. 19 cm/århundrade).  Vi bör igen använda samma uppskattning att 1/3 av detta värde är termisk utvidgning d.v.s. 0.62 mm/år. Vi kan nu kontrollera hur stor temperaturstegring det behövs för att den termiska utvidgningen skall höja havsytan med 0.62 mm/år.

dT = dL/(alfa*L)

dT = 0.62E-3m/(6.9E-5/K*1000m) = 0.009 K  (grader C)

Det är intressant att notera att detta exakt motsvarar den mätta trenden för havsytans temperatur. Vi bör dock sannolikt göra samma korrektion som tidigare  d.v.s. anta en ungefär linjär temperaturfördelning ner mot 1000 m djup och vi får då 0.018 C/år. Värdet är då ungefär dubbelt större än den observerade vilket tyder på att någon eller en kombination av nedanstående punkter kunde gälla:

  • Uppskattningen att 1/3 av stegringen i havsytans nivå är termisk utvidgning är alltför hög och ett riktigare värde skulle vara t.ex. 1/6.
  • Den uppskattade stegringen i havsytans nivå ligger i den undre kanten av uppskattningarna från kustbaserade mätare (Gomiz and Lebedeff 1987) .
  • Satellitmätningar av havsytans nivå stämmer inte överens med resultatet från konventionella havsnivåmätare (tidal gages) utan uppskattningen är nästan dubbelt större än resultatet från direkta mätningar. Satellitmätningarnas korrektioner har diskuterats rätt mycket och någon klar koncensus finns inte. Under senare år har satellituppskattningarna trimmats uppåt … är det möjligt att dessa justeringar är fel?

Jag avslutar denna artikel med att knyta tillbaka till kommentaren om klimatkänsligheten till följd av ökande koldioxid eftersom vi ovan har utnyttjat temperaturdata gällande havsytans temperatur (NASA GISS) som visar en högsta uppskattningen av temperaturstegring av alla de allmänt utnyttjade globala temperaturuppskattningarna. Min avslutningsfråga blir då:

Då 70% av jordens yta är vatten så borde vi inte då vid beräkning av klimatkänsligheten hellre använda havsytans globala temperaturanomali än mätstationer på land som störs av t.ex. värmeläckage från bebyggelse UHI (Urban Heat Island). Världshaven dominerar vädersystemen och påverkar kraftigt temperaturen på land.

Klimatkänslighet utgående från havsytans temperatur

Vi utgår från den välkända formeln för temperaturförändring till följd av stigande koldioxidhalt i atmosfären (se ovan):

dT = lamda * RF

där:

dT är temperaturstegringen till följd av ökande växthusgaser.

lamda är klimatkänslighetparametern.

RF är påverkan från växthusgaser (radiative forcing).

Vi har dessutom följande uttryck för RF:

RF = 5.35*ln(CO2/CO2_ref)

Då vi kombinerar dessa och löser lamda får vi:

lamda = dT/(5.35*ln(CO2/CO2_ref))

Vi tar världshavens uppvärmning ur figur 2 och uppskattar detta till ungefär 0.6 grader då vi noterar att svansen vid 2016-2017 sannolikt beror på en kraftig ”eEl Ninjo” d.v.s. vi gör en linjär uppskattning av temperaturen. År 1950 var CO2-halten ungefär 307 ppm och 2017 ungefär 404 ppm. Vi lägger in talvärden och beräknar lamda:

lamda = 0.6/(5.35*ln(404/307))

lamda = 0.408

Vi kan nu utnyttja det beräknade värdet på lamda för att få en uppskattning av hur mycket temperaturen skulle stiga vid en fördubbling av koldioxidhalten i atmosfären:

dT = lamda*5.35*ln(614/307)

dT = 0.408*5.35*ln(2) = 1.5 grader C

Skrämmande? Nej! Klimatkänsligheten är så låg att vad vi än gör så kommer vi att ligga under den godtyckliga politiska gränsen 2 C. Politikerna har alltså gjort en helgardering där de inte kan förlora däremot är ju klimatfrågan perfekt för att flytta över pengar i de rikas fickor på de fattigas bekostnad. Klimatfrågan är politiskt omsatt i en ny form av utvecklingsbistånd där man via Världsbanken förbjuder uländerna industrialisering och ett fungerande energisystem oftast baserat på kol med hänvisning till ett ickeproblem.

Det finns naturligtvis de som konstaterar att ovanstående beräknade värde på klimatkänsligheten inte är korrekt då uppvärmningen kommer att leda till större avdunstning och mera vattenånga i atmosfären. Vattenånga är i likhet med CO2 en växthusgas … problemet är att vattenånga förekommer i tre olika aggregationstillstånd i atmosfären nämligen vattenånga, vattendimma (moln) och iskristaller (moln). Vi kan inte ännu övertygande uppskatta om ökande molnighet ger positiv återkoppling till följd av mera växthusgas eller negativ återkoppling till följd av att mindre solljus når jordytan. Min uppfattning är att om vi inte ännu kan bestämma återkopplingens förtecken så är det bäst att utgå från det okorrigerade beräknade värdet ovan.

Källor:

  1. Havsnivåmätere (tidal gages) http://sealevel.colorado.edu/content/tide-gauge-sea-level
  2. Havsytans nivå: http://www.ioc-sealevelmonitoring.org/
  3. Stockholm : http://www.psmsl.org/data/obtaining/stations/2131.php
  4. Världshavens temperaturprofil University of Havai: https://manoa.hawaii.edu/exploringourfluidearth/physical/density-effects/ocean-temperature-profiles/compare-contrast-connect-vertical-profiles-ocean
  5. Havsytans temperatur: https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-sea-surface-temperature

 

 

Vetenskap och förutfattade meningar

03/11/2014

Alla ”vet” idag att universum har blivit till genom ”Den stora smällen” eller ”Big Bang”. Tron på universums tillblivelse genom ”big bang” bygger på ett enkelt observerbart fenomen som upptäcktes av astronomen Edvin Hubble 1929. Tanken på ett expanderande universum skapades av Georges Lemaitre som förutom den då relativt nya relativitetsteorin också som katosk präst strävade att förena fysiken med skapelseberättelsen.

Edvin Hubble upptäckte att allmänt taget alla mycket avlägsna objekt verkade vara rödförskjutna d.v.s. ljuset från en fjärran galax är rödare än ljuset från en närliggande galax. Rödförskjutningen betyder inte att vi endast ser rött ljus från galaxen utan allt ljus t.ex. en blå spektrallinje i spektret från en avlägsen galax inte längre ligger på samma plats i spektret utan den har förskjutits mot längre ”rödare” våglängder. Ursprungligen ”röda” spektrallinjer förskjuts mot infrarött .

Då man använde specifika typer av supernovor som ”standard” ljuskällor d.v.s. man antog att supernovorna var ungefär lika ljuskraftiga så kunde man enkelt beräkna avståndet till en avlägsen supernova då man vet att ljusstyrkan avtar med kvadraten på avståndet. Genom att studera spektret från den avlägsna galaxen och hur mycket ljuset var rödförskjutet kunde man, om man antog att rödförskjutningen var en följd av en dopplerförskjutning, enkelt beräkna hur snabbt den avlägsna galaxen/ljuskällan avlägsnar sig från oss. Vår standardljuskälla, supernovan, ger oss avståndet och rödförskjutningen ger oss hastigheten.

Då man studerar rödförskjutningen i olika riktningar så ser man att avlägsna galaxer i alla riktningar sett från jorden är rödförskjutna och således rör sig bort ifrån oss med en hastighet som är större ju avlägsnare objektet är.

Ovanstående resonemang verkar, hoppas jag, klart och enkelt att förstå. Betyder det här att ”big bang” är ett bevisat faktum? Svaret är ganska entydigt nej!

Ovanstående resonemang utgår från att det inte finns alternativa förklaringar till rödförskjutningen … vilket det finns. En doppler (hastighetsberoende) rödförsjutning leder till intressanta konflikter.

På 1960-talet upptäckte man underliga radiokällor som man trodde var stjärnor men som visade sig ha mycket underliga optiska spektra. Kvasarerna var extremt kraftigt rödförskjutna vilket gjorde dem extremt avlägsna och eftersom man kunde se dem trots det extrema avståndet så måste de ju vara mycket lyskraftiga. I vikipedia finner vi:

Kvasar

Kvasaren 3C 273 på ett foto taget av Hubble-teleskopet

En konstnärs tolkning av en kvasargalax

En kvasar (av engelskans quasi-stellar radio source, quasar) är en extremt ljusstark och avlägsen aktiv galaxkärna. Den överglänser sin värdgalax så mycket, att denna inte tidigare har kunnat observeras. Först med hjälp av CCD-teknik och senare adaptiv optik har många värdgalaxer kunnat påvisas.

Detta energiutstrålande objekt i universum avger enorma mängder elektromagnetisk strålning från radiovågor till gammastrålning. Det är faktiskt inte ovanligt för en enskild kvasar att utstråla energi, motsvarande flera hundra vanliga galaxer. Själva kvasaren är ett förhållandevis litet objekt, men många ligger på ofantligt stora avstånd från jorden.

Med ett så stort energiflöde krävs en mycket kraftfull energikälla och inga andra teorier än att kvasarer är aktiva galaxkärnor har framlagts, som förklarar ett fenomen av denna magnitud. Det rör sig alltså om ett supermassivt kompakt objekt omgivet av en ackretionsskiva i centrum av en galax. Strålningen kommer sig av att gas som närmar sig det förmenta svarta hålet hettas upp i ackretionsskivan och genom jetstrålar avger enorma mängder energi.

Kvasarer var länge de objekt som hade de högsta rödförskjutningar som uppmätts. Rekordet Z=7,085 har ULAS J1120+0641 som upptäcktes 29 juni 2011.[1] Siffran har dock numera överträffats av flera galaxer.

Man accepterar utan att blinka ett objekt som kräver en energiproduktion hundra gånger större än hela vår galax energiproduktion. Notera också att man konstaterar att inga andra teorier för vad kvasarer har framlagts. Faktum är att vi igen ser hur det koncensusdrivna vetenskapssamfundet fungerar. Det finns utan tvivel andra alternativ och dessutom förklaringar som gör kvasarer till normala stellära objekt som inte längre är extremt ljusstarka.

Halton C. Arp är känd för att ha katalogiserat galaxer. I samband med detta arbete upptäckte han att det i anslutning till många galaxer fanns kvasarer som verkade kopplade till ”modergalaxen” via synliga materiebryggor. Om Arps observation av kvasarer, med stor rödförskjutning,  kopplade till relativt närliggande galaxer med mycket mindre rödförskjutning stämmer så betyder det att kvasaren ligger rätt nära oss vilket leder till att energiproduktionen inte är extrem och problemet med kvasarer som producerar mera energi än hundra galaxer försvinner. Om man accepterar den här enkla lösningen så uppstår det dock ett nytt problem …

Om Arps observationer är korrekta så kan det hända att hela teorin gällande ”Big Bang” faller ihop som ett korthus eftersom då den observerade rödförskjutningen inte längre med säkerhet är en följd av avlägsna objekts rörelse. Om rödförskjutningen inte, i huvudsak,  beror på universums expansion så kommer hundratals kosmologers livsarbete att vara bortkastat. Den naturliga reaktionen är då att vägra se på data i likhet med motståndarna mot Giordano Bruno och Galilei och hoppas att problemet försvinner.

Det finns ett talesätt som säger att vetenskapen går framåt via gamla professorers begravningar.

Nedanstående rätt långa video ger en intressant inblick i problematiken.

Vi kan, vi vill, ge oss möjlighet

28/02/2014

Vi stöter ideligen på ordet ”progressiv” kopplad till grön politik, det här är väldigt olyckligt. Den gröna politiken har ingenting med progressivitet eller framsteg att göra. Grön politik är extremt konservativ och bakåtsträvande. Ordet ”progressiv” användes tidigare, helt korrekt, i relation till vänsterpolitik men den kopplingen kan inte längre göras för dagens blandning av grön och vänsterideologi.

Människan har höjt sig över ett liv där naturens nycker har dominerat livet. Människan uppfann elden och hon lärde sig att tillverka verktyg av trä och metall. De gröna söker en idealiserad väg tillbaka till naturen med allt det lidande det för med sig, det här är inte progressivt utan regressivt bakåtsträvande.

Bakom den gröna ideologin ligger tänkande som ursprungligen infördes av Thomas Malthus. Grundtanken är att bakom fattigdom ligger alltid överbefolkning. Denna tanke kan ytterligare kombineras med misstolkad Darvinism så att man konstaterar att de fattiga får skylla sig själva eftersom de är fattiga till följd av sämre arvsanlag än samhällets toppskikt. De fattiga påstås dessutom göra situationen värre genom att föröka sig som flugor … ungefär så här löper resonemanget.

Eftersom de flesta gröna inte har en aning om sina rötter så beskriver man sig som revolutionärer och progressiva då de i verkligheten är Ludditer (fiender till framsteg) och bakåtsträvare.

Malthus förklaringar gällande fattigdom och demografiskt teori återuppstod från de döda efter andra världskriget genom Neo-Malthusianerna. Paul Ehrlich, den synligaste representanten för neo-Malthusianismen, publicerade boken ”The Population Bomb” som är den viktigaste boken gällande återupplivandet av Malthus idéer. Ehrlich beskriver hur han kom till insikt gällande befolkningsproblemet en stinkande natt i Delhi i Indien.

Då vi långsamt kravlade oss genom staden (i en taxi) så kom vi till ett slumområde. Temperaturen var nära 40 grader Celsius och luften var disig av damm och rök. Gatorna var fulla av människor. Ätande människor, människor som tvättade sig och människor som sov. Människor på besök, människor som argumenterade och skrek. Människor stack sina händer in genom fönstret i taxin och tiggde. Människor som bajsade och urinerade på gatan. Människor som lutade sig mot husen. Människor som vallade djur. Människor, människor människor … medan vi långsamt rörde oss genom mobben och taxins signalhorn tutade. Dammet, oljudet, värmen och kokeldarna skapade en helvetisk bild. Kommer vi någonsin fram till vårt hotell. Alla tre av oss var ärligt talat livrädda … sedan den här kvällen har jag varit medveten om hur överbefolkning känns.
(Ehrlich 1968:15)

En Indisk sociolog Mahmood Mamdani (1972) påpekade att om Ehrlich hade besökt Times Square i New York eller Picadilly Circus i London så skulle han ha rört sig i betydligt större människomassor men att Ehrlich i dessa situationer inte skulle ha varit rädd för överbefolkning. Ehrlich besvärades inte av mängden människor utan av människornas fattigdom och det fysiska hot den fattiga och eventuellt instabila människomassan utgjorde.

Fattiga ungdomar är inte gjorda av ”sämre material” än ungdomar i vår egen näromgivning. Då man ger fattiga möjligheter att utveckla sina talanger kan de gå hur långt som helst. Jämför nedanstående slum-ungdomas inspiration med videoexemplen i slutet av artikeln. De problem man jobbar med är olika men jag uppfattar att båda grupperna är hänförda över vad de kan göra. Den här känslan av att vi kan göra, vi kan påverka är det som saknas i dagens samhälle.

Ursprungligen var vänsterpolitiken faktiskt progressiv. Under den franska revolutionen så stödde de som satt till höger i den lagstiftande församlingen aristokratin och monarkin. De som satt till vänster motsatte sig den gamla ordningen och stödde borgarklassens och en framväxande klass handelsmäns intressen. Bönderna hade inte rösträtt och hade ingen representation i församlingen. Ironiskt nog var stöd för kapitalism och fri marknad vänsteridéer under den här perioden.

Med tiden kom vänstern att identifieras med socialism och kommunism och uppfattades driva arbetarklassens och böndernas intressen. Kapitalistiska sympatier flyttades över till högern. Vänstern stödde inte längre fri kapitalism utan de stödde social jämlikhet och uppfattade att en oreglerad marknad leder till stor ojämlikhet i fråga om inkomster och förmögenhet vilket skadar samhället.

Den ursprungliga vänsterpolitiken var inriktad på att skapa möjligheter för individer att förbättra levladsvillkoren i samhällets botten och medelskikt.

Den sammansmältning av grön/vänsterideologi man ser idag är en skrämmande mutation. Partiet som strävar efter att bevara miljön till vilket pris som helst inkluderande folkmord på fattiga i den tredje världen har gått i säng med det parti som borde stöda arbetarna genom att skapa nya marknader och industirell tillväxt. Resultatet är bl.a. en energipolitik där man på konstgjord väg höjer energipriserna så att de som drabbas är de fattiga och småföretag.

Dagens skolsystem innehåller många Malthusianska element utan att människorna är medvetna om detta. Man håller på att förstöra idividens förmåga till självständigt tänkande genom att man monterar ner det naturvetenskapliga tänkandet, som baseras på en åtminstone i viss gradd ”objektiv och mätbar” sanning, och man ersätter denna bas med ett värdeneutralt allmänt tyckande.

Vi behöver en ny utbildningsstrategi där man visar ungdomar från tidig skolålder uppåt att en individ kan skapa och att vi är kapabla att lösa de problem vi ställs inför på ett mänskligt och ett humant sätt. Alternativet är att vi hamnar i en situation där en liten klick ledare för oss dikterar vad som ”måste göras” … tidigare erfarenheter att detta är inte uppmuntrande.

Några steg mot en nyfödd utvecklingsoptimism kunde vara:

  • Lär skoleleverna hur datorer används till att styra den värld vi lever i. Datorkunskap är inte textbehandlare och PowerPoint. Datorkunskap är att visa hur man automatiskt kan vattna blommmor, eller följa med skolans vita råttor över nätet hemifrån men så att eleverna själva skapar de verktyg som behövs.
  • Skapa ett nationellt småskaligt ”riktigt” rymdprogram för landets alla skolor. Målet kunde vara att placera en finsk mikrosatellit i bana kring jorden inom säg fem år. En mikrosatellit med en vikt på några tiotal gram borde gå att skjuta upp i kretsbana med en flerstegsraket som väger ca. 500 kg. En raket av den här storleksordningen är så billig att den utan problem kan utvecklas som elevarbete på någon av landets tekniska högskolor. Målet på något längre sikt kunde vara att skicka en mikrosatellit till en förbiflygande asteroid inom kanske tio år.
  • Utrustning för 3D-utskrift borde vara en självklarhet i alla skolor eftersom detta ger praktiska möjligheter att experimentera med tekniska konstruktioner och mätningar … vilket implicit lär eleverna att allt i princip är möjligt.
  • Elever på högstadie- och gymnasienivå bör ges konkreta möjligheter att diskutera verkliga vetenskapliga experiment. Endast genom att ge skolungdomar insyn i verkliga vetenskapliga problemställningar kan vi försäkra oss om att ungdomar vars tänkande inte ännu låsts i kända banor kan använda sin tid till riktig problemlösning.

 

Se SL4A d.v.s. Scriptin Layer for Android.

Alla videoexempel är länkade till youtube.

Övervakning av miniatyrväxthus

21/08/2013

I artikeln ”Miniatyrväxthus, odling i rymden mm.” gav jag en viss bakgrund till de experiment man gjort gällande extremt effektiv odling på små ytor med tanke på framtida rymdfärder. Om man vill följa med växtprocessen i detalj måste man naturligtvis mäta tillväxthastigheten på något lämpligt sätt, vattenförbrukning, växtunderlagets fuktighet, ljus etc. Den enda rationella metoden att i detalj följa en växtperiod över ca. 30 dagar är att automatisera processen.

IMGP5345

Fig. 1  Bilden visar datorn ”Raspberry Pi” som är en brittisk ”system på en chip” dator som kör operativsystemet Linux. Mitt system är försett med en kamera på ändan av flatkabeln (grå). Raspberry Pi kostar ungefär 30 Euro och kameran ungefär lika mycket. Kameran tar förvånande bra bilder, sensorn går på 5 Megapixlar.

För närvarande sköter datorn endast en kontinuerlig fotografering av växtunderlagen. Jag har skrivit två små program i programspråket Python. Det ena är ett skelett (som senare byggs ut) för ett grafiskt användarinterface och det andra är själva fotoprogrammet. Programmen har följande utseende:

#!/usr/bin/python

import pygtk
 pygtk.require("2.0")
 import gtk
 import os

class test(object):
    def __init__(self):
        filename = "test.glade"
        builder = gtk.Builder()
        builder.add_from_file(filename)
        builder.connect_signals(self)
        window = builder.get_object("main")
        window.show_all()
        os.system("touch run")
        os.system("./speedup.py &")

    def onDeleteWindow(self):
        exit(0)

    def onButtonExit(self, widget):
        os.system("rm run")
        exit(0)

if __name__ == "__main__":
 app =test()
 gtk.main()

Programmet har ett användarinterface baserat på Glade/gtk. Programmet gör egentligen inget annat än att det startar bakgrundsprogrammet ”speedup.py” och via en fil skickar en signal till ”speedup.py” om huvudprogrammet vill stoppa bakgrundsprogrammet. Observera att indenteringen i ovanstående programlistning kan vara felaktig eftersom mellanslag och tabulatur lämnas bort på en vebbsida. Som programmet ser ut på skärmen så kan det bryta mot Pythons syntax och således inte vara körbart om det kopieras rätt av från vebbsidan.

Bakgrundsprogrammet som sköter fotografering med 30 minuters mellanrum har följande utseende:

#!/usr/bin/python
# Camera testing program
# Name: speedup.py
import os
import time
i = 0
while(True):
   if (os.path.exists("./run")):
      cmd ="raspistill -v -rot 180 -o test" + str(i)
      cmd = cmd + ".jpg"
      print cmd
      os.system(cmd)
   else:
      print "Program done"
      exit(0)
      time.sleep(1800)
   i = i + 1

Programmet är en oändlig slinga som kontrollerar om programmet får köra d.v.s. om filen ”run” går att hitta. Om programmet får köra så skapas ett kommando för att ta ett foto. Ett kommando för att ta ett foto med kameran, med hjälp av programvara för kameran, är:

raspistill -v -rot 180 -o <filnamn>

Eftersom jag vet att jag kommer att ta över tusen bilder under testkörningen är det skäl att generera filnamnet så att bilderna numreras på ett vettigt sätt. Jag bygger upp filnamnet på följande sätt:

test + <löpande nummer> + ”.jpg”

Koden för namnet på en bild blir då (variabeln i är löpande nummer som stegas framåt med ett steg för varje bild):

test + str(i) + ”.jpg”

Kommandot str(i) förvandlar innehållet i variabeln ”i” till en textsträng. Om i har värdet 999 får vi alltså ”test + ”999” + ”.jpg”. Om jag vill ta en bild med namnet ”test999.jpg” så kan jag göra det genom att från kommandoraden ge kommandot:

raspistill -v -rot 180 -o test999.jpg

Flaggan -rot 180 i kommandot gör att bilden svängs upp och ned (kameran är för tillfället upp och ned och detta korrigeras genom att be kameran svänga bilden).

Vilket är läget idag

Det är nu ungefär tre dagar sedan jag sådde sallad och man ser tydligt att ett antal frön har grott. Jag planerar att sätta ihop fotografierna av växtprocessen till en video där tidsavståndet mellan rutorna är 30 minuter.

IMGP5344

Fig. 2  Tredje dagen …

Jag gissar att det inom några dagar går att se rörelse då jag kombinerar bilderna. Hittills har programmet tagit strax över hundra bilder.

Tre veckor har gått och det börjar vara ont om plats i krukorna. Som jag gissade går det livligt till då man tittar på hur växterna växer då man snabbar upp processen till 8 bilder motsvarar en sekund vilket betyder att en sekund på videon motsvarar fyra timmars tillväxt.

Månlandning med Apollo 11

02/05/2013

Jag minns hur vi andäktigt via radio följde med månlandningen. Vi hade inte tillgång till TV på den tiden. Landningen på månen är antagligen den händelse som framom alla andra för ett kort ögonblick lyckades ena hela mänskligheten.

Apolloprogrammet startade år 1960 som steg två, efter Mercuryprogrammet, i det amerikanska rymdprogrammet. Världen var mitt inne i det kalla kriget och USA hade plötsligt insett att Sovjetunionen låg före dem i rymdtekniken vilket automatiskt betydde att ryssarna också sannolikt klarade av att bygga bättre långdistansmissiler.

John F Kennedy valdes till USAs president i november 1960. Den amerikanska administrationen var mycket medveten om att det antagligen existerade ett teknologiskt gap mellan USA och Sovjetunionen gällande rymdteknik. Man lyckades få fram pengar för att utveckla en ny raketgeneration (Saturn 5) men Apolloprogrammets finansiering var ännu oklar.

Den 12 april 1961 kablades nyheten om Yuri Gagarins flygning runt jorden ut över hela jorden och rädslan i USA över att bli på efterkälken gällande teknologiskt kunnande växte och vid ett möte i kongressen dagen efter Gagarins flygning höjdes många röster för att man skulle starta ett kraschprogram för att hinna i kapp ryssarna.


Vostok 1 med Yuri Gagarin ombord startar.


Yuri Gagarin på besök i Sverige. Yuri Gagarin dog i en flygkrasch den 27 mars 1968 34 år gammal.

Den 20 april skickade Kennedy ett meddelande till vicepresident Lyndon Johnsson där han bad Johnsson studera vilka rymdprogram som kunde ge USA en möjlighet att komma förbi ryssarna. Johnsson svarade att en månlandning antagligen låg tillräckligt långt in i framtiden för att USA skulle hinna först.

Video av Alan Shepards rymdhopp. Flygningen var suborbital vilket betyder att farkosten aldrig gick in i kretsbana runt jorden.

Alan Shepard lyfts upp ur vattnet efter flygningen av en helikopter från fartyget USS Lake Champlain.

Dokumentärprogram om det amerikanska Mercuryprogrammet.


John Glenn var den första amerikanen som flög i kretsbana runt jorden.

Den 25 maj 1961, tjugo dagar efter USAs första bemannade rymdflygning föreslog Kennedy inför kongressen Apolloprogrammet:

”Jag tror att den här nationen borde gå in för att, innan detta årtiondes slut, nå målet att landsätta en människa på Månen och att säkert låta honom återvända till Jorden. Inget annat rymdprojekt under denna tid kommer att imponera mänskligheten mera än detta, eller vara viktigare viktigare för en framtida rymdforskning; ingenting kommer att vara så svårt eller så dyrt att uppnå.”

Efter Mercuryprogrammet användes Geminiprojektet för att samla praktisk erfarenhet av flygning i kretsbana.

Apolloprogrammet drabbades av en svår olycka år 1967 då man vid testning på marken råkade ut för en brand i Apollo 1. Engelskspråkigt material om olyckan finns här.


De tre astronauterna Edward White, Gus Grissom och Roger Chaffee dog i branden.

Det är värt att notera att Apollokapseln hade en atmosfär av rent syre med ett tryck ca. 0,3 atm. Problemet med en ren syrgasatmosfär är att många material vi i normala fall uppfattar som obrännbara brinner friskt i rent syre. Exempelvis aluminium och järn brinner i ren syrgasatmosfär och många plaster brinner extremt bra. Man använder idag olika plaster som bränsle i hybridraketmotorer oxidatorn är då rent syre.

Branden ledde till rätt omfattande ombyggnad av Apollokapseln för att undvika framtida olyckor. Branden var kanske inte helt oväntad eftersom astronauterna i ett meddelande till ledningen hade skickat nedanstående parodiska bild till chefen Joseph Shea den 19 augusti 1966. Vid ett möte där kapselns teknik diskuterades uttryckte besättningen sin oro över mängden brännbart material som användes i kapseln. Shea godkände kapseln efter mötet varvid besättningen skickade kommentaren ”Det är inte så att vi inte litar på dig men den här gången har vi beslutat att gå över ditt huvud.”


Innanmätet i Apollo 1 efter branden.

Apollo 7 flög den 11 oktober 1968 i bana kring jorden för att testa bemannad flygning i rymden. Besättningen var Schirra, Eisele and Cunningham. Längden på flygningen var elva dagar vilket motsvarar en månflygning.

Apollo 8 var tänkt att bli en flygning motsvarande Apollo 7 men med månlandare. Då det visade sig att månlandaren blev försenad beslöt man att i stället för en lång flygning runt jorden liknande Apollo 7 göra en flygning runt månen. Besättningen var veteranerna Frank Borman, James Lovell och den nya astronauten William Anders. Apollo 8 gjorde tjugo varv runt månen och återvände utan problem.

Apollo 9 testade dockning och flygning med månlandaren i jordbana. Måndräkten konstruerad för aktiviteter utanför månlandaren testades samtidigt vid en rymdpromenad.

Apollo 10 flög i maj 1969. Besättningen var Thomas Stafford, John Young och Eugene Cernan. Månlandaren flög på femton kilometers avstånd från månytan.

Den 20 juli 1969 landade Apollo 11 i Tystnadens hav på månen efter diverse potentiellt livsfarliga problem under landningsmanövern. Besättningen var Neil Armstrong, Michael Collins och Buzz Aldrin. Bl.a. överbelastades landningsdatorn, som till sin kapacitet antagligen närmast kan jämföras med mikroprocessorn i en modern tvättmaskin. Armstrong och Aldrin på Apollo 11:s månlandare blev tvungna att temporärt stänga av den krånglande datorn under nedfärden.

Det finns nu en vebbplats som visar landningen i realtid” sedd ur landarens, flygledningens och teknikens synvinkel. Besök på denna vebbplats rekommenderas!

Referenser:
Wikipedias artikel om månprogrammet.
Youtube video av Apollo 11 starten från Cape Caneveral.
Youtube video av Apollo 11 landning på månen

Jag tackar NASA och Wikipedia för bildmaterialet.


Pointman's

A lagrange point in life

THE HOCKEY SCHTICK

Lars Silén: Reflex och Spegling

NoTricksZone

Lars Silén: Reflex och Spegling

Big Picture News, Informed Analysis

Fashionable dogma. Religious zealotry. We're bigger than that. (This blog is written by Candian journalist Donna Laframboise)

JoNova

Lars Silén: Reflex och Spegling

Climate Audit

by Steve McIntyre

Musings from the Chiefio

Techno bits and mind pleasers

Bishop Hill

Lars Silén: Reflex och Spegling

Watts Up With That?

The world's most viewed site on global warming and climate change

TED Blog

The TED Blog shares interesting news about TED, TED Talks video, the TED Prize and more.

Larsil2009's Blog

Lars Silén: Reflex och Spegling

%d bloggare gillar detta: