Leta i den här bloggen

tisdag 25 augusti 2015

Hur länge har det funnits människor?

Här ett utdrag ur Nationalencycklopedin: Släktet äkta människor utvecklades för drygt 2 miljoner år sedan ur släktet förmänniskor (Australopithecus). De äldsta fynden dateras till 2,4–1,9 miljoner år och har huvudsakligen hittats i Tanzania, Etiopien och Kenya. Äkta människor skiljer sig från förmänniskor genom sin större hjärnvolym (minst 750 cm3) och genom sina mindre käkar och kindtänder." De äldsta fynden av Homo sapiens (den enda nu levande arten) är omkring 195 000 år och hittades i sydvästra Etiopien i samband med utgrävningar 1967-74

fredag 10 juli 2015

Haven är Världens sjunde största ekonomi

Vetenskapen säger oss att vi närmar oss kritiska gränser för klimatet, den biologiska mångfalden, näringsämnenas kretslopp, sötvatten och havens hälsa. Även om forskningen aldrig varit tydligare på att definiera planetens gränser, har samhället aldrig stått närmare rasbranten.



Växande erkännande av tillståndet i våra naturliga system leder till ökad integration av ekonomiska, sociala och miljömässiga principer. Vi ser även fler företag genomföra ansvarsfulla metoder och det finns en livlig debatt kring de gröna och kretsloppsbaserade ekonomierna.



Men, varför är inte haven högre  upp på dagordningen?



Det är lätt att bli förförd av havet; dess skönhet och storlek kan ge det felaktiga intrycket att allt är bra. I själva verket utnyttjar vi 61 % av möjligt fiske till gränsen och har överfiskat 29%. Samtidigt har vi har åtagit oss att endast skydda ca 3% av världen totala havsområde. Havet är i trubbel.



Det finns också mycket kraftfulla ekonomiska argument för att motverka dessa negativa trender. WWF: s senaste rapport, ”Reviving the Ocean Economy” uppskattar försiktigt havets årliga ekonomiska produktion till att vara US $ 2.5trn. Jämfört med de nationella BNP, gör det haven till världens sjunde största ekonomi.


En separat WWF analys visar att genom att investera i marina skyddade områden ger varje dollar som spenderas minst tre tillbaka. När allt kommer omkring, är det svårt att ha en fiskeindustri utan fisk, eller en turistnäring i en ekologisk död zon.


onsdag 1 juli 2015

Hur fungerar ögonbrynen?

Forskarna vet inte med säkerhet varför vi människor har ögonbryn, men det verkar rimligt att anta att brynen först och främst har en praktisk funktion. 



Tillsammans med ögonfransarna förhindrar de att svett, regn och smuts tränger in i ögonen. Det finns flera indicier på att ögonbrynen är till för att skydda ögonen, till exempel att alla håren är riktade utåt. På så sätt leder brynen automatiskt bort svett och regnvatten från området runt ögonen. 



Förutom denna funktion är det sannolikt att ögonbrynen spelar en roll i att förstärka ansiktets mimik. Människans framgång beror i hög grad på hennes förmåga att kommunicera, och då är ansiktsuttryck viktiga. Ögats stängningsmuskel och pannans hudmuskel möts under ögonbrynen, som därmed blir väldigt flexibla och kan uttrycka och tydliggöra ett brett spektrum av känslor. 



Darwinistiska hänsyn har sedan gjort att naturen har bibehållit ögonbrynen genom hela evolutionen, under vilken människan annars har förlorat resten av sin päls. För övrigt byts håren i ögonbrynen ut var femte månad. Tillsammans med ögonfransarna är ögonbrynen de hårstrån på kroppen som byts ut oftast. Detta skall jämföras med ett huvudhår som håller i tre år

torsdag 26 februari 2015

Hur fungerar Ögonfransar?

Överraskande nog, har ögonfransarnas verkliga funktion förblivit okänd. Forskning visar att de som saknar fransar, som vissa människor gör, lider högre risk för ögoninfektion än genomsnittet. Inte helt överraskande har fransarna alltså en skyddande funktion. En hypotes har varit att skydda ögonen från nedfallande damm. En annan att fransarna fungerar som ett djurs morrhår och skulle kunna upptäcka främmande föremål innan de kan göra skada, och utlösa en skyddande blinkning.


David Hu från Georgia Institute of Technology och hans kollegor tror att de har knäckt problemet. Ögonfransar skyddar inte ögonen direkt, utan snarare, ändrar de luftflödet runt ögat på ett sätt som hindrar damm och andra irriterande föremål att komma in samt skyddar från att för mycket fukt lämnar ögat.

Den avgörande observationen var att oavsett vilken art av däggdjur undersöktes (och David Hu studerade 22 av dem), var längden på ögonfransarna i genomsnitt en tredjedel av bredden på dess öga.


I ett experiment byggde forskarteamet en liten vindtunnel, och även modeller av ögon med utbytbara ögonfransar med olika längd. Med hjälp av dessa, studerade de luftflöde runt och genom fransarna, hur det påverkade avdunstning från ögats hornhinna, och även hur många partiklar som nådde hornhinnan yta.

Naturen har självklart kommit fram till vad som är en optimal ögonfranslängd för att hålla hornhinnan fuktig och dammfri. Fransarna minskar luftflödet över hornhinnan och skapar ett gränsskikt långsamma luften. Det stoppar damm komma igenom, och minskar fuktavgång eftersom fukten inte blåser bort.



Det optimala förhållandet är när ögonfransens längd utgör en tredjedel av ögats bredd. Längre fransar än så torkar ut ögat snabbare.  

torsdag 15 januari 2015

Turbo hjälper miljön?


Bilen är än så länge ett nödvändigt ont och i jakten på prestige har det tyvärr alltid varit populärt med stora, kraftiga bilar.
 
En gång i tiden, fanns fyrcylindriga motorer endast i de mer blygsamma bilarna. Det skulle helst vara V8a, V6a eller raka motsvarigheter, för att få till ett riktigt kraftpaket till bil.
 
Idag dominerar fyrcylindriga motorer och de monteras även in i lyxiga bilmodeller. Den stora skillnaden är naturligtvis att nu är fyrcylindrarna turboladdade. De är tvångsmatade med mer luft än normalt, så att de kan bränna proportionellt mer bränsle. Resultatet är en lätt, kompakt kraftenhet med relativt låg bränsleförbrukning som samtidigt avger mindre föroreningar.

En turbokompressor arbetar genom att de varma avgaserna från motorn driver en liten turbin som i sin tur driver en lika liten luftkompressor inrymd i samma kompakta hölje. Luften som sugs in i turboladdaren komprimeras och fler syremolekyler kan packas in i varje cylinder.  

Att kunna ”packa” en större luftmassa i cylindrarna gör att mer bränsle kan förbrännas vilket ökar kraftuttaget. I allmänhet kan en turboladdad 1,8-liters fyrcylindrig bensinmotor leverera samma kraft som i en traditionell 3-liters sexcylindrig motor. På samma sätt, kan en turboladdad V6a väl matcha en konventionell V8a.




Turboladdare är inte precis något nytt. General Motors monterade en till en Oldsmobile redan 1962. BMW gjorde en turboversion av sin klassiska 2002-modellen i början av 1970-talet. Senare samma årtionde, blev den turboladdade Saab 99-an en av de snabbaste familjebilarna. Praktiskt taget alla av de tidiga turboladdade bilarna använde fyrcylindriga motorer.

Det är inte bara effekttäthet och kompakthet som gjort turboladdade fyrcylindriga motorer attraktiva för motortillverkare. I allmänhet förbrukar en turboladdad-fyra cirka 15% mindre bränsle än en större sexcylindrig motor. Det högre lufttrycket levererar massor av syre som ger en bättre förbränning, bränsle/luft-blandningen i cylindrarna tenderar att bli mer ingående förbränd. Resultatet är renare avgaser.



Idag räknar man med att 25 % av lätta fordon som säljs i Amerika under 2015 är turboladdade, upp från 8 % 2010.

I Europa, där hälften av alla bilar och lätta lastbilar som säljs sedan länge är dieselmodeller, är fördelarna med turboladdning väl förstått. Eftersom dieslar antänder bränsle genom värme från kompressionen snarare än tändstift, behöver de mycket högre kompression för att fungera. För att klara de högre internlasterna måste alla motordelar göras mycket starkare, och därmed tyngre. Tyvärr tycker tunga svängmassor inte om att spinna snabbt.
 
 
Som ett resultat tenderar dieslar att verka i ett lägre, smalare band av motorhastigheter. Och eftersom de snurrar relativt långsamt, har de svårt att suga in tillräckligt med luft för att fylla sina cylindrar. Det är därför som dieselmotorer-vare sig i lastbilar, tåg, fartyg och generatorer samt personbilar-länge använt turboaggregat för att övervinna sin inneboende andnöd.

tisdag 13 januari 2015

Inflöden av vatten till Östersjön

Det stora inflödet av salt vatten till Östersjön som sker just nu är allt annat än vanligt förekommande.

Inflöden av så kallat friskt vatten till Östersjön har goda effekter för Östersjöns miljö och levande organismer.

Egentliga Östersjöns djupvatten förnyas under bestämda förutsättningar genom att salt vatten från Kattegatt rinner in genom Bälten och Öresund.

Eftersom Östersjöns in- och utflöden, salthalt och syreförhållanden har övervaktas i över 100 år av bland annat SMHI finns det förhållandevis gott om data för att beskriva dem.

Vad som för många kan vara överraskande är att mätningarna visar att inflöden inte alls är något ovanligt. Däremot är inflöden som på ett avgörande sätt förändrar förhållandena i Östersjöns djuphålor sällsynta.

Förutsättningar

För att få ett kraftigt saltvatteninbrott krävs speciella förutsättningar. Vattenståndet i Östersjön skall vara lågt dvs. en högtrycksperiod före är gynnsamt. Sedan behövs en längre period, flera veckor, med lågtryck över Västerhavet och Östersjön som ger högt vattenstånd och kraftiga sydliga till västliga vindar.

Det inströmmande vattnet behöver dessutom ha en hög densitet dvs. hög salthalt (högre än 17 promille) och låg temperatur för att kunna tränga undan det befintliga djupvattnet på sin väg längs Östersjöns botten.

Under 1900-talet har Östersjön mottagit omkring 100 extrema inflöden.

Stora saltvatteninbrott

Saltvatteninbrotten klassificeras efter den volym vatten som rinner in genom Bälten och Öresund. Små inbrott är mindre än 100 km3, måttliga är mellan 100 och 200 km3, kraftiga är mellan 200 och 300 km3 samt mycket kraftiga är mer än 300 km3. Det inbrott som sker nu har hittills inneburit att 200 km3 runnit in. Alltså kan det till och med bli ett mycket stort inbrott.

Mycket kraftiga inbrott skedde 1897 (330 km3), 1906 (300 km3), 1922 (510 km3), 1951 (510 km3) samt 1993/94 (300 km3).

Kraftiga inbrott förekom 1898 (2 st), 1900, 1902 (2 st), 1914, 1921, 1925, 1926, 1960, 1965, 1969, 1973, 1976 samt 2003.

41 måttliga inflöden har skett sedan 1898.

Salt- och syrehalt

I egentliga Östersjöns djuphålor styrs salthalten huvudsakligen av de extrema inflödena. Varje inflöde kan registreras som en snabb ökning av salthalten och om antalet inflöden minskar eller uteblir sker en långsam sänkning av salthalten.

Syrehalten styrs däremot av en balans mellan nedfallet av syreförebrukande material, döda djur och växter, och inflöden av nytt och syrerik vatten. Vid få eller uteblivna inflöden förbrukas mer syre än som tillförs och syrehalten minskar.

Om syret tar slut fortsätter nedbrytningen av de döda organismerna med hjälp av svavelbakterier och svavelväte bildas. Svavelväte är ett dödligt gift, vilket gör att de djur som inte kan fly undan dör. Även fiskägg dör, vilket fått allvarliga följder för torskstammen i östra Östersjön.

Att Östersjön periodvis har döda bottnar är alltså kopplat till en naturlig process och inte till några giftutsläpp. Människan påverkar dock processen genom utsläpp av näringsämnen, som stimulerar tillväxten och därmed nedfallet av syreförbrukande material.

Nytt vatten från Kattegatt

För att tillföra nytt syre till djuphålorna krävs att nytt vatten tillförs och detta vatten måste både vara tyngre, alltså ha högre densitet (mao. vara saltare), än det gamla vattnet samt relativt nyligen ha varit i kontakt med atmosfären för att syremättas.

Den här typen av vatten kan för Östersjöns del bara fås från södra Kattegatt, dvs. i samband med extrema inflöden. Det inflödande vattnet rinner då på grund av sin tyngd nedför bottnen, fyller djuphålorna och lyfter undan eller blandas med det gamla vattnet.

När den första hålan är fylld rinner resterande vatten över kanten till nästa håla. På så vis fylls successivt Östersjöns djupområden med nytt vatten vid ett inflöde.

Förloppet i detalj

Det höga vattenståndet i Västerhavet medför att vatten rinner in i södra Östersjön genom Bälten och Öresund. Tröskeldjupet i Öresund är 8 m medan vattnet genom bälten skall över tröskeln vid Dars som är 18 m djup.

På sin väg genom sunden blandas det inströmmande vattnet med det befintliga vattnet och salthalten sjunker efter hand. Det vatten som rinner genom Öresund har kortare väg till djupområdet (53 m) i Arkonabassängen och späds därför mindre än det vatten som rinner genom bälten.

Inflödesvolymen genom Öresund är mellan en fjärdedel och en tredjedel av den totala volymen. När vattnet fyllt Arkonabassängen till 45 m börjar vattnet rinna över tröskeln till Bornholmsbassängen som är 105 m djup. När denna är fylld till 60 m rinner vattnet över genom Stolpe ränna till Gotlandsdjupet (259 m).

Innan Gotlandsdjupet är fyllt har det gått 5-6 månader. De stora saltvatteninbrotten når efter ett år västra Gotlandsbassängen med Landsortsdjupet (459 m), Norrköpingsdjupet (205 m) och Karlsödjupet (114 m) men rinner inte in till Bottenhavet.

Om densiteten på det inströmmande vattnet är lägre än det befintliga djupvattnet lagras det nya vattnet in ovanför.

Det nya bottenvattnet tränger undan det gamla bottenvattnet som blandas upp i högre vattenlager och höjer salthalten i ytvattnet. Det nya bottenvattnet kommer nu att ligga relativt stilla tills nästa saltvatteninbrott. Den höga syrehalten minskar efter hand på grund av förruttnelseprocesser vid nedbrytning av sjunkande plankton.

Källa: SMHI.se