Klimat och fysik för nyfikna 2024

Om föreläsningsserien

Föreläsningsserien är samma som gavs under hösten 2022, med några förändringar. De nya föreläsningarna i serien har markerats under respektive föreläsning.

Länk till föreläsningarna hittar ni som har anmält er på startsidan i Studium. Vid eventuella tekniska frågor hur man loggar in i Studium kontakta itsupport@uu.se.

I denna föreläsningsserie diskuterar vi fysiken bakom klimat och klimatmodeller. Vi startar från de grundläggande principer som styr klimatet så som kosmisk påverkan, jordens strålningsbalans, värme och energi, går sedan via klimatmodeller vidare till olika energislags betydelse för vår energiförsörjning och deras påverkan på vår omvärld. Risker med olika energislag samt deras olika behov av naturresurser och material diskuteras. I seriens sista föreläsning diskuterar vi möjligheten till en plan(et) B. Vilka möjliga lösningar finns det på klimatkrisen och vad kan vi lära oss av klimat på andra planeter?

Målgrupp och upplägg

Föreläsningsserien vänder sig till dig som är nyfiken på hur klimatet fungerar utifrån grundläggande fysikaliska principer. Totalt ges 11 föreläsningar under våren 2024. Föreläsningarna ges online, på tisdagar med start kl 19.00. Varje föreläsning är 50 min lång och ungefär halva tiden ägnas åt diskussion med föreläsaren och övriga deltagare kring frågor kopplade till området för föreläsningen. Inspelat material kommer att göras tillgängligt i anslutning till varje föreläsning. Det går att delta vid alla föreläsningarna i serien, men går också bra att delta vid enstaka föreläsningar.

Anmälan

Anmälan görs på https://catalog.studium.uu.se/browse/opencourses/courses/klimat-och-fysik---fr-nyfikna-2024. Efter deltagande i föreläsningsserien utfärdas ett intyg till de som så önskar.

Genomförda föreläsningar

Kosmisk påverkan

• Föreläsare: Andreas Korn, universitetslektor i astronomi
• Datum: 6/2 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Jorden är en del av rymden och termodynamiskt sett inget slutet system. Solens instrålning har en avgörande effekt på jordens klimat. Men hur påverkar solens variabilitet jordens klimat? Och finns det kanske andra relevanta effekter som är kosmiska in sin natur?

Klimatvetenskapens historia

• Föreläsare: Ulf Danielsson, professor i teoretisk fysik
• Datum: 13/2 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Klimatvetenskapens rötter kan spåras tillbaka till antiken, men den som lade grunden för den moderna klimatvetenskapen var svensken Svante Arrhenius kring förra sekelskiftet. År 2021 belönades området med Nobelpriset i fysik.

Jordens strålningsbalans

• Föreläsare: Erik Andersson-Sundén, forskare i tillämpad kärnfysik
• Datum: 20/2 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: I den här föreläsningen kommer vi att prata om den strålning Jorden tar emot från solen och hur den beroende på energi reflekteras, transmitteras och/eller absorberas i atmosfären och på jordytan. Vi kommer också att diskutera en del av de feedbackprocesser som är relevanta för jordens strålningsbalans, samt prata om olika atmosfärsgaser och deras så kallade växthuspotential (global warming potential).

Vind, vatten, el och mer...

• Föreläsare: Daniel Primetzhofer, professor i tillämpad kärnfysik
• Datum: 27/2 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: El från vind och vattenkraft utgör en viktig del av vår energiförsörjning. Vattenkraft används dessutom för storskalig lagring av energi och stabilisering av vårt elnät. I denna föreläsning tas de fysikaliska principerna för vind- och vattenkraftverk upp och vi diskuterar tekniska frågor kring deras design. Vidare analyseras också fysiken och tekniska aspekter av de fördelar och utmaningar de medför för ett elnätssystem.

Klimatmodeller

• Föreläsare: Rikard Enberg, professor i högenergifysik
• Datum: 5/3 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Denna föreläsning ska först handla om modeller i allmänhet: matematiska, datorbaserade och stokastiska modeller (dvs. modeller där statistik och slumpmässiga utfall spelar roll) och om hur modeller är uppbyggda och vad man kan använda dem till. Den typ av modeller vi ska diskutera används inom naturvetenskap, medicin och teknik, men även inom ekonomi, samhällsvetenskap, politik, osv. Sedan kommer det att handla om klimatmodeller:

• Vad måste en klimatmodell innehålla?
• Vad är skillnaden mellan klimat och väder?
• Syukuro Manabes första klimatmodell som han fick Nobelpriset i fysik 2021 för
• Moderna klimatmodeller, General Circulation Models, regionala modeller
• Vad får man ut för resultat från en klimatmodell?

Solenergi

• Föreläsare: Håkan Rensmo, professor i fysik
• Datum: 12/3 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Solen är en förnybar energikälla och solenergi kan på många sätt betraktas som outtömlig. Solenergi kan bland annat omvandlas till kemisk energi i form av olika bränslen, men också omvandlas till elektrisk energi med hjälp av solceller. I denna föreläsning fokuserar vi främst på hur solceller fungerar och vilka ny teknologier som utvecklas.

Fusion och framtida energisystem

• Föreläsare: Göran Ericsson, universitetslektor i tillämpad kärnfysik
• Datum: 19/3 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Kärnenergi i form av fissionskraftverk är ett etablerad del av vårt energisystem. Det gäller särskilt i Sverige där kärnkraften idag står för ca 30% av elproduktionen. Fusionsenergi, där atomkärnor slås samman istället för att splittras som i fission, har länge diskuterats som en möjligt komplement till vårt energisystem. I denna föreläsning kommer jag att presentera de fysikaliska grunderna för fusionsenergi, hur denna genereras i solen och hur ett fusionskraftverk på jorden skulle kunna se ut. Vi kommer också att titta på de steg som återstår för att realisera fusionsenergin, och vilka likheter och skillnader som finns med dagens fissionskraft.

Resurser och material

• Föreläsare: Oscar Grånäs, universitetslektor i materialteori
• Datum: 26/3, 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Vilka resurser och material används i det moderna samhället? Hur framställs dessa, och vilka möjligheter och problem kring hållbarhet ställs samhället inför? På det här temat går vi igenom:

• Teknik och material i det moderna samhället
• Miljö och teknikutveckling
• Kritiska råvaror och resurser
• Tillgänglighet, konfliktmineraler etc.
• Extraktion, anrikning, förädlingRiskbedömningar
• Föreläsare: Mattias Lantz, forskare i tillämpad kärnfysik
• Datum: 2/4 2024, kl. 19.00-19.50
• Sammanfattning: Denna föreläsning kommer fokusera på riskbedömningar för olika kraftslag för samhällets energiförsörjning. Vad för kraftslag är lämpliga för att minska effekterna av klimatförändringar, vilka risker har de, och hur känsliga är kraftslagen själva för de olika effekter som kommer med klimatförändringar? Föreläsningen kommer bland annat ta upp:
• Rapporterna från FN:s klimatpanel IPCC
• Energiförsörjningens andel av klimatutmaningen
• Risker med olika slags kraftslag
• Risker för olika kraftslag på grund av klimatförändringar

Klimattydlighet

• Föreläsare: Urban Eriksson, professor i fysikens didaktik
• Datum: 9/4 2024, kl. 19.00-19.50
• Ny föreläsning för 2024

Sammanfattning: När klimat diskuteras används det oftast en mängd olika bilder, s.k. representationer, för att synliggöra något fysikaliskt fenomen. Dessa representationer har skapats för att signalera ett visst budskap (som inte alltid är vetenskapligt grundat) men det är upp till betraktaren att läsa dessa representationer. Just här blir det ofta problematiskt då det alltid krävs kunskap för att läsa den mening/budskap som skaparen av representationen har tänkt.

Som skapare av en representation har man en viss tanke – intention – som man vill förmedla, sen skapar man en representation utifrån dessa tankar – skapande – som därefter skall presenteras och läsas av en betraktare. Betraktaren skapar sedan mening utifrån sina tidigare kunskaper och erfarenheter – upplevelsen – vilket kan leda till helt andra slutsatser än var skaparen hade tänkt. Så klart finns det här också goda möjligheter att lura betraktare att se saker som inte vilar på vetenskaplig grund.

Just inom klimatdebatten förekommer det både de som högljutt vill argumentera för att klimatet ändras pga. människans påverkan, och också de som lika högljutt argumenterar för motsatsen. Båda ”lägren” använder representationer i sin argumentation och vill då visa att de har ”rätt”. Representationer kommer då att bli mycket viktiga i argumentationen, både vad de avser att visa från skaparens horisont och vad en åhörare läser ut i dessa representationer.

I denna föreläsning kommer jag att lyfta exempel på detta och synliggöra hur både svårt och viktigt det är att presentera vetenskapliga fakta och modeller så att det blir ”lättläst” för allmänheten.

Plan(et) B?

• Föreläsare: Linn Boldt Christmas, doktorand i astronomi
• Datum: 16/4, 2024, kl. 19.00-19.50

Sammanfattning: Med dramatiska framsteg inom rymdindustrin över det senaste decenniet har många börjat att seriöst diskutera utvandring till andra planeter (t.ex. Mars) som ett förslag på hur mänskligheten kan räddas om vår planet förlorar sin bebolighet – men hur realistiskt är det egentligen? Vi har idag upptäckt över 5 000 planeter utanför vårt solsystem som vi kan teoretiskt välja från, så hur ser klimat ut på dessa planeter? Kan vi flytta dit och bo där?