Pam mae Ofcom yn cadw llygad ar dywydd y gofod?

Er gwaetha’r ffaith ei fod yn filiynau o gilomedrau o'r Ddaear, mae posibilrwydd y gallai gweithgarwch newidiol yr Haul amharu ar y cyfathrebiadau di-wifr, y gridiau trydan a'r GPS yr ydym i gyd yn eu defnyddio bob dydd.

Yma, mae Clare Allen, uwch beiriannydd sbectrwm gydag Ofcom, yn esbonio pam mae hynny'n wir, a sut y gallwn fonitro gweithgarwch yr Haul er mwyn helpu i leihau aflonyddwch ar wasanaethau hanfodol.

Mae'r Haul yn fàs enfawr o nwy a wefrir yn drydanol, plasma gyda maes magnetig pwerus sy'n allyrru meintiau mawr o ynni i'r gofod. Mae allyriadau solar ar ffurf golau, gwres a hyd yn oed rhai mathau o belydriad uwchfioled yn ei wneud yn bosib i fywyd fodoli ar y Ddaear.

Mae gweithgarwch solar yn amrywio dros raddfeydd amser sy'n para o funudau a diwrnodau i ddegawdau. Gall y gwahaniaethau o ran lefelau pelydriad rhwng y digwyddiadau hyn fod dros 1,000 o weithiau, gan greu tywydd deinamig y gofod sy’n effeithio ar weddill y system solar ac awyrgylch y Ddaear.

Yr haul ar wahanol adegau o'r cylchoedd solar  (https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/what-will-solar-cycle-25-look-like-sun-prediction-model).

Cylchoedd solar a sut y cânt eu monitro

Mae maes magnetig yr Haul yn dilyn cylch dros gyfnod o tuag 11 mlynedd - mae'r cylchoedd hyn yn cael eu monitro drwy gyfri 'brychau haul'. Mewn cyfnodau o weithgarwch uwch, mae brychau haul yn ymddangos ar wyneb yr Haul oherwydd y meysydd magnetig cryfion sy'n rhwystro'r gwres rhag dianc o graidd eithriadol o boeth yr Haul (15 miliwn gradd Celsius).

Yn ystod pob cylch solar, mae pegynau magnetig yr Haul yn newid lle. Mae'r newid hwn wedi'i nodi gan gyfnod o weithgarwch isel ym maes magnetig yr Haul a elwir yn 'isafswm solar' pan welir ychydig iawn o frychau ar wyneb yr Haul. Mae gweithgarwch solar yn cynyddu i 'uchafswm' (pan ellir gweld nifer uwch o frychau haul) ar ganol gwrthdroi'r polau, ac yna'n disgyn i isafswm arall wrth i'r pegynau gael eu gwrthdroi'n llawn.

Parhaodd y cylch cyflawn diweddaraf - 'Cylch Solar 24' - rhwng 2008 a Rhagfyr 2019 - a dyna oedd y cylch gwannaf mewn 100 mlynedd.

Ar ôl wyth mis o arsylwi gofalus, cyhoeddwyd dechrau'r 'Cylch Solar 25' presennol. Rhagwelir y bydd yn un gwan arall, gan gyrraedd uchafbwynt tua mis Gorffennaf 2025. Fodd bynnag, gallai dorri'r duedd o gweithgarwch solar gwannach a welwyd dros y pedwar cylch diwethaf.

Efelychiad o newid yr haul yn y pegwn magnetig yn ystod cylch solar 24  (https://insider.si.edu/2017/07/3d-simulations-reveals-sun-flips-magnetic-field-every-11-years/).

Arsylwadau brychau haul ers 1750. Mae'r dull o gyfri brychau haul wedi esblygu dros amser ac nid oes modd cymharu canlyniadau presennol â'r arsylwadau a wnaethpwyd ganfrifoedd yn ôl. 

Sut mae tywydd y gofod yn cael ei ffurfio a'i effaith ar awyrgylch y Ddaear

Beth bynnag fo'r cylchoedd solar, mae'r Haul bob amser yn gollwng gronynnau a wefrir i'r gofod, gan greu tywydd gofodd deinamig gyda gwyntoedd a stormydd o gyflymder a dwyseddau amrywiol. Wrth i'r cylch solar fynd yn ei flaen tuag at 'uchafswm', mae'r digwyddiadau hyn yn mynd yn amlach ac yn ddwys. Mewn cyfnodau o weithgarwch uwch, mae stormydd solar pwerus yn digwydd gyda ffrwydradau (fflachiau solar) sy'n torri allan ac yn anfon tunelli o ynni i'r gofod ar gyflymder y golau. Mae'r fflachiau hyn weithiau'n cyd-fynd ag ebychiadau solar enfawr sy'n taflu peli o blasma i'r gofod ac mae gwyntoedd solar yn cario'r plasma hwn drwy ofod rhyngblanedol.

Yn y pen draw, mae'r stormydd hyn yn cyrraedd y ïonosffer, yr awyrgylch uchaf tua 50 km uwchben wyneb y Ddaear. Mae'r haen hon yn cynnwys gronynnau a wefrir ac electronau rhydd a ffurfir oherwydd y pelydriad uwchfioled o'r Haul.  Hyd yn oed yn ystod cyfnodau tywydd gofod tawel, mae'r ïonosffer yn ddeinamig a, phan fydd mwy o weithgarwch, mae'r ïonosffer yn cael ei uwchwefru gan greu golygfa naturiol anhygoel, sef awrorâu.

Beth allai fynd o chwith?

Gall gweithgarwch solar effeithio ar berfformiad a dibynadwyedd systemau technoleg yn y gofod ac ar y Ddaear. Gall gweithgarwch solar dwysach hefyd gael effaith ddinistriol ar ein rhwydweithiau dosbarthu pŵer, amharu ar y System Lloeren Mordwyo Fyd-eang (GNSS), llongau gofod, cyfathrebiadau yn y gofod ac ar y ddaear.

Gwasanaethau diwifr mewn sbectrwm amledd uchel: Gall y gwasanaethau hyn gario cyfathrebiadau dros bellteroedd hir iawn drwy ddefnyddio'r ïonosffer fel drych i adlewyrchu tonnau radio yn ôl tuag at y Ddaear. Er enghraifft, gall darllediadau tonnau byrion ddarparu gwasanaethau radio ledled y byd. Mae'r sbectrwm hefyd yn cael ei ddefnyddio'n helaeth gan longau ac awyrennau ar gyfer cyfathrebiadau brys. Gall fflachiau a stormydd solar wneud yr ïonosffer yn llai adlewyrchol ac mae'r tonnau radio’n diflannu i'r awyr. Felly, weithiau pan nad yw gwasanaethau amledd uchel yn gweithio, gall hyn fod oherwydd gweithgarwch solar.

System Lloeren Mordwyo Fyd-eang (GNSS): Rydym yn dibynnu'n helaeth ar systemau lloeren mordwyo byd-eang fel GPS ar gyfer lleoli bob dydd ac mae wedi mynd yn rhan annatod o ffonau symudol, cerbydau ac unrhyw offer sydd angen mesuriadau lleoliad. Defnyddir systemau GNSS manwl iawn hefyd mewn ceisiadau sy'n hanfodol i gymdeithas gan gefnogi adeiladu, fforio, ffermio, arolygu, bancio a llawer o ddiwydiannau eraill. Gall cywirdeb systemau GNSS gael ei effeithio yn ystod storm ofod ddifrifol, gan arwain at wallau lleoli.

Trawsyrru pŵer trydanol: Gall tywydd y gofod amharu ar y grid pŵer trydan, sy'n cludo pŵer i'n cartrefi, ein busnesau a'n seilwaith rhwydweithiau. Gall hyn achosi i offer amddiffynnol ddiffodd ac achosi problemau sefydlogrwydd gan arwain at dorri’r trydan yn rhannol neu’n gyfan gwbl.​​​​​​​

Pam mae’n bwysig monitro tywydd y gofod

Mae rhagolygon tywydd y gofod yn rhoi golwg lefel uchel i ni ar stormydd y gofod, a pha mor ddwys ac aml y maent.  Yn y DU, mae'r Swyddfa Dywydd yn darparu rhagolygon tywydd y gofod, ac mae tywydd y gofod yn cael ei gydnabod fel 'bygythiad sylweddol posib' gan Lywodraeth y DU.

Mae gwyddonwyr ac asiantaethau ledled y byd yn gweithredu arsyllfeydd ac offerynnau sy'n monitro tywydd yr Haul a'r gofod, gan weithio i wella rhagfynegi digwyddiadau yn y dyfodol. Y digwyddiad gweithgaredd solar mwyaf a gofnodwyd erioed yw Digwyddiad Carrington, a drawodd y Ddaear ym 1859 ac a achosodd i systemau telegraff ledled America ac Ewrop fethu. Mae digwyddiadau arwyddocaol eraill yn y gorffennol yn cynnwys:

Corwyntoedd 2017 Môr Iwerydd: Digwyddodd tair storm drofannol dros yr Iwerydd ar yr un pryd â fflachiau solar mawr ar wyneb yr Haul. Collodd gweithredwyr radio Amatur a fu'n cynorthwyo gyda gweithrediadau brys yn ynysoedd Caribî gyfathrebiadau am wyth awr a chollodd gwasanaethau rheoli traffig awyr gyfathrebiadau ag awyren gludo am 90 munud.

Toriad trydan Quebec, Canada ym 1989: Achosodd storm solar doriad trydan 12 awr yn nhalaith Quebec yng Nghanada. O fewn munudau i'r storm adroddwyd dros 200 o ddiffygion mewn gridiau pŵer ledled yr Unol Daleithiau. Yn y gofod, troellodd rhai lloerennau allan o reolaeth am sawl awr a chamweithredodd synhwyrydd critigol dros dro ar long ofod Discovery.

Gall cylch solar nodweddiadol gynhyrchu dwy neu dair storm arwyddocaol ac mae siawns bob amser y bydd stormydd mwy dwys yn y dyfodol. Yn 2012, daeth storm solar o faint tebyg i Ddigwyddiad Carrington o fewn trwch blewyn - ychydig dros wythnos -  i orbit y Ddaear.

Bydd cadw golwg ar weithgarwch solar ac adeiladu rhwydweithiau gwydn yn ein helpu i reoli'r risg o effaith ar wasanaethau cyfathrebu hanfodol a gridiau trydan.

Golygfa naturiol anhygoel yn yr wybren fin nos yn y Ffindir, Gogledd Ewrop  (https://www.bbc.co.uk/newsround/47417595).