Kepler de Souza Oliveira Filho

Apresentação em tema: "Kepler de Souza Oliveira Filho"— Transcrição da apresentação:

1 Kepler de Souza Oliveira Filho http://astro.if.ufrgs.br
O Sol não é constante Kepler de Souza Oliveira Filho

2 Efeitos do Sol nas Redes Elétricas
Kepler de Souza Oliveira Filho

3 Correntes induzidas

4 Geomagnetically Induced Currents
If a Coronal Mass Ejections passes the Earth, it penetrates into the Earth's magnetosphere and cause currents of a million Amperes or more arise in the Earth's ionosphere. These ionospheric currents, called electrojets, induces a varying magnetic field and thereby an electric field in the surface of the Earth. The electric fields drives semi-direct currents through the transformers neutrals and the power lines connecting them. If it exceeds about 50 Ampere, there might be some disturbances in the power system.

5 Geomagnetically induced currents (GIC) are driven by the electric fields produced by the magnetic field variations that occur during a geomagnetic disturbance. Because of their low frequency compared to the AC frequency, the geomagnetically induced currents appear to a transformer as a slowly-varying DC current. GIC flowing through the transformer winding produces extra magnetisation which, during the half-cycles when the AC magnetisation is in the same direction, can saturate the core of the transformer. This results in a very spikey AC waveform with increased harmonic levels that can cause misoperation of relays and other equipment on the system and lead to problems ranging from trip-outs of individual lines to collapse of the whole grid. Saturation of the transformer core produces extra eddy currents in the transformer core and structural supports which heat the transformer. The large thermal mass of a high voltage power transformer means that this heating produces a negligible change in the overall transformer temperature. However, localised hot spots can occur and cause damage to the transformer windings. The costs to power system operators involve not only replacement of damaged equipment but also the loss of revenue from sale of power. The Quebec blackout on March 13, 1989 had a net cost of about $13.2 million; damaged equipment accounts for about $6.5 million of that estimated cost. The transformer at the Salem, New Jersey, nuclear generating station, that burnt-out during the March 13, 1989 magnetic disturbance, cost several million dollars to replace. Such expensive units are usually built to order and the delivery time is normally about one year. Unusually, in the Salem case, a replacement transformer was available and delivery and installation took only 6 weeks. Even so , having the transformer out of service restricted the power that could be delivered from the Salem generating station and the purchase of replacement power from neighbouring utilities cost about $17 million, far more than the cost of the transformer.

6 Efeitos

7 Transformador em New Jersey
GSU (generation step-up) transformer at a nuclear plant in New Jersey in which a 1,200 MVA, 500kV bank was damaged beyond repair

8 GIC medido na Finlândia
Normal é > 1A

9 Medida no terra do transformador

10 Variação no brilho

11 Mínimo e Máximo

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14 Manchas?

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16 Sol no raio-X

17 Sol no ultravioleta

18 Ejeta bolhas de partículas ionizadas

19 Bolhas com bilhões de toneladas
Viajam a 1 milhão km/hr Levam 3 a 4 d para chegar na Terra

20 Ejeção coronal de massa
Algumas bolhas vêm em nossa direção

21 Magnetosfera da Terra

22 Anomalia Geomagnética do Atlântico Sul
Vermelho: prótons de 30 keV

23 Bolha chega na Terra

24 Últimas tempestades http://www.sec.noaa.gov Data Hora (UT) Índice Kp
20 nov 2003 12 hr 9 4 out 2003 7 30 out 2003 0 hr 11 hr 24 out 2003 14 hr 15 out 2003 9 hr 17 set 2003 23 ago 2003 18 ago 2003 6 ago 2003 12 jul 2003 6 hr 18 jun 2003 29 maio 2003 22 hr 8

25 Fluxo maior! Equivalente a raio-X

26 Índice planetário Kp Média das perturbações (máximo-mínimo) ao campo magnético terrestre de 13 estações subaurorais, após subtrair a média. O nome Kp vem de "planetarische Kennziffer" ( = índice planetário). Um K=9 varia de acordo com a estação, de 500 nT a 1500 nT. International Association for Geomagnetism and Aeronomy, IAGA

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28 Mudanças no Hp=campo paralelo ao da Terra, perpendicular ao da órbita do satélite. O campo médio da Terra é 4000 nT

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32 4 Nov 2003

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35 30 0ut 2003

36 Out-nov 2003

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38 Julho 2000

39 Exposição à radiação Sol mínimo: 3,6 mSy/ano Recomendado: 1 mSy/ano

40 Exposição à radiação Em termos de radiação na Terra, a radiação que atinge a Terra normalmente é de 360 milirem/ano (3,6 mili sievert/ano), mas para os astronautas em estações como a Mir atinge em média 6 rem/ano (60 mili sievert/ano), mas em único evento em 1989 atingiu 216 milirem/dia (2,16 mili sievert/dia) após uma tempestade solar. Durante uma ejeção coronal de massa a radiação na superfície da Lua chega a 7000 rem/min (70 sievert/min), o que é fatal. No sistema internacional de medidas, a dose é medida em gray (Gy=1Joule/kg) é a quantidade de energia transferida pela radiação, eletromagnética ou corpuscular, para um objeto e 100 rad=1 Gy. Um pessoa na Terra recebe em média 450 µGy/ano. O limite de dose equivalente para a população em geral é de 0,1 rem/ano (1 mSv/ano). O limite para trabalhadores ocupacionalmente expostos é de 2 rem/ano (20 mSv/ano). (ICRP-60: International Commission on Radiological Protection, Report 60, 1991). Para passar de dose (D), medida em Gy, para exposição (E), medida em Sv, precisamos levar em conta a qualidade (Q) da radiação e o especro (N) da mesma. E=D Q N. A qualidade Q varia de 1 para a radiação eletromagnética até 20 para partículas carregadas de alta energia, já que o dano causado pelas partículas carregadas é muito maior do que o da radiação eletromagnética.

41 Radiação ultravioleta ao meio-dia

42 Exposição à radiação UV
Tipo Comprimento de onda Comentário UVC nm camada de ozônio filtra UVB nm causa formação de melanina UVA nm oxida a melanina, dando cor visível nm

43 Ozônio

44 Ozônio em 2001

45 Buraco de agosto a novembro

46 Em 2000

47 Absorção pela atmosfera

48 Exposição eritêmica