Ядерная зима что это кратко и понятно
Обновлено: 08.07.2024
В начале 1980-х годов сообщества ученых в СССР и США практически одновременно пришли к мысли, что крупномасштабная ядерная война между странами приведет не только к гибели большей части населения Земли, но и к глобальным изменениям климата. Это было золотое время для ученых Советского Союза: тогда Страна Советов в глобальных исследованиях могла идти наравне с американцами. Мощности отечественных вычислительных центров того времени не отставали столь серьезно, как в нынешней России.
Академик Н. И. Моисеев
В СССР академик Никита Николаевич Моисеев, работая в Вычислительном центре Академии наук, в начале 80-х годов разработал математическую модель климата, позволяющую рассчитывать изменения погоды на всей планете. Итогом расчетов стали впечатляющие средние 20-30 градусов, на которые упадет температура атмосферы по всей планете.
Общий сценарий ядерной войны, которая приведет к глобальному похолоданию, имеет тривиальный характер: США и СССР обмениваются мгновенными ударами, причем расходуется менее половины всех запасов. Это примерно соответствует общей мощности 5742 мегатонн, которые затронут Европу, СССР, Северную Америку, Дальний Восток, Японию; обеим Кореям тоже достанется. Самое интересное, что, в соответствии с моделью, будут нанесены удары по странам, вообще никаким боком не причастным к мировой перепалке (чтобы их потенциал не дал им возможность возвыситься на послевоенной разрухе). Безусловно, крупные города-миллионники становятся приоритетными целями для ядерных боеголовок, так как именно в них сконцентрированы основные мощности оборонного и экономического потенциала противоборствующих сторон.
Моделирование на компьютерах позволило сделать выводы о том, что в среднем в начале ядерного конфликта в атмосферу выбросится единовременно более 200 млн. тонн аэрозоля, из которого около трети составляет углерод. Особенностью этого элемента является замечательная способность поглощать солнечный свет за счет глубокой черной окраски. В итоге гигантские площади между 30 0 и 60 0 с. ш. на планете при самом пессимистичном сценарии будут на 95% лишены солнечного света как минимум на несколько недель.
Также были дополнительно выявлена масса новых отягчающих обстоятельств: черная сажа будет нагреваться Солнцем и в таком состоянии поднимется выше, что еще снизит поток тепла на Землю. Из-за малого нагрева снизятся конвективные потоки в атмосфере, что уменьшит осадки, а это, в свою очередь, снизит процессы вымывания аэрозоля из воздуха. В среднем для перемещения по всему Северному полушарию аэрозольному облаку нужно будет порядка двух недель, а за два месяца оно покроет Южное полушарие. Тьма продержится на Земле около года, но таким странам, как Бразилия, Нигерия и Индия, никак не задействованным в войне, также достанется в полной мере губительной силы ядерного противостояния.
А если вдруг одна-единственная подлодка СССР или США за несколько минут разрядит свой смертоносный груз на города-миллионники противника? Это будет суммарно порядка 100 мегатонн, которые запустят аналогичный сценарий глобального похолодания длительностью два-три месяца. Казалось бы, всего 60 дней, но они могут уничтожить значительную часть живого на Земле даже вне зоны ядерных ударов.
Поэтому сейчас нет особой разницы в масштабе ядерной войны — и локальное противостояние, и глобальная бойня могут привести к гибели большей части населения.
Все вышесказанное выглядит немного фантастичным и далеким от реальности, однако последние события делают ядерную зиму всё более близкой…
Рождение теории о начале ядерной зимы
Возможность начала ядерной зимы была впервые выдвинута советским ученым Георгием Голицыным и американцем Карлом Саганом. Георгий Голицын в мае 1983 года выступил с докладом о возможных последствиях ядерной войны, а на мысли натолкнул его шведский журнал, в котором рассматривались последствия гипотетического конфликта между СССР и США. В той статье говорилось, что главным последствием ядерного конфликта станет разрушение озонового слоя.
Похожая ситуация возникла во время войны в Персидском заливе, когда в Кувейте начались нефтяные пожары, и небо затянуло черными тучами. Температура воздуха на поверхности составляла +25 градусов по Цельсию, тогда как в этих широтах воздух обычно прогревается до +40 и более градусов.
Георгий Голицын утверждал, что после ядерной войны Землю ждут массовые пожары. Также прекратятся муссоны, переносящие влагу на континенты, климат на планете станет сухим и холодным. Из-за похожей смены климата, вполне вероятно, погибли динозавры. В научной среде утверждают, что подобные катастрофы случаются на Земле примерно один раз в 100 миллионов лет.
Научное обоснование ядерной зимы
Ученые позднее провели расчеты, при которых рассматривалось начало ядерной зимы при взрыве 10 тысяч и 100 тысяч мегатонн боеприпасов. Во втором случае солнечный поток у поверхности планеты сократится в 400 раз, время самоочищения атмосферы составит 3-4 месяца. При взрыве ядерных боеприпасов мощностью 10 тысяч мегатонн солнечный поток у поверхности Земли сократится в 20 раз, самоочищение атмосферы займет один месяц.
При взрыве ядерных бомб серьезно изменится климатический механизм Земли. В первые десять дней температура воздуха над материками снизится на 15 градусов по Цельсию, в отдельных районах похолодание составит 30-50 градусов. Несмотря на это, исследователи во главе с Карлом Саганом пришли к выводу, что обстановка на планете вернется к нормальным значениям уже через год после гипотетического ядерного апокалипсиса.
При войне между Россией и США с использованием 4 400 ядерных боезарядов мощностью одна мегатонна каждый произошел бы выброс в атмосферу 150 мегатонн сажи. В этом случае температура воздуха на планете упала бы ниже значений плейстоценового ледникового периода, подобные показатели сохранились бы на протяжении десяти лет.
Варианты развития ядерной зимы
Ученые выдвинули ряд теорий вокруг начала ядерной зимы на планете. Рассмотрено шесть вариантов изменения климатических показателей.
Последний случай уже происходил в истории планеты примерно 600 миллионов лет назад, до выхода живых существ на земную поверхность. К слову, на сушу первые живые существа смогли выйти благодаря достаточному количеству CO2 в земной атмосфере. За последние 100 тысяч лет на земле было четыре оледенения, которые не привели к массовой гибели людей и необратимому обледенению.
Я́дерная зима́ — гипотетическое глобальное состояние климата Земли в результате широкомасштабной ядерной войны. Предполагается, что в результате выноса в стратосферу большого количества дыма и сажи, вызванного обширными пожарами при взрыве 30—40 % накопленных в мире ядерных боезарядов, температура на планете повсеместно снизится до арктической в результате существенного повышения количества отражённых солнечных лучей [1] [2] [3] [4] .
Содержание
Рождение теории
Современные расчёты
В современных работах 2007, 2008 гг. сделан шаг вперёд по сравнению с пионерами этих изысканий. Компьютерное моделирование показывает, что небольшая ядерная война, когда каждая воюющая сторона использует около 50 зарядов, каждый из которых по мощности равен бомбе, взорванной над Хиросимой, взрывая их в атмосфере над городами, даст беспрецедентный климатический эффект, сравнимый с малым ледниковым периодом. Кстати, 50 зарядов — это примерно 0,3 % от текущего мирового арсенала (2009) [9] .
Критика
Также теория ядерной зимы не учитывает парниковый эффект от гигантских выбросов углекислого и других парниковых газов вследствие массового применения ЯО, а также то, что в первое время после войны падение температуры от прекращения доступа к солнечному свету будет компенсироваться огромными тепловыми выбросами от пожаров и самих взрывов.
Ученый Фред Сингер так высказался на эту тему [14] :
В течение десятилетий после этой детонации человечество содрогалось от ядерного оружия. По мере того, как глобальный ядерный арсенал расширялся, мы боимся характера войны, которую мы могли бы развязать. Поскольку ученые исследовали возможные последствия такого конфликта, новый термин вошел в народ: ядерная зима. Если вид грибного облака, горящего над горизонтом, предполагает, что мир может закончиться одним ударом, тогда ядерная зима представляет собой многовековые последствия ядерной войны.
С начала 80-х годов этот сценарий пронизал наши самые мрачные представления о будущем: внезапно небо пронизывает сияние тысячи солнц; миллионы жизней сгорают до золы и тени; по мере того, как ядерные огненные бури сжигают города и леса, потоки дыма поднимаются в атмосферу, чтобы заглушить планету в волнах, черного облака пепла. Результатом является полуденная тьма, резкое падение температуры и возможная гибель жизни на планете Земля.
Ядерная война и атмосфера
Теория ядерной зимы по существу является одним из экологических побочных повреждений. Хотя ядерное нападение может быть нацелено на национальную военную инфраструктуру или населенные пункты, нападение может нанести огромный ущерб атмосфере Земли.
Легко воспринимать воздух, которым мы дышим как само собой разумеющееся, но атмосфера является жизненно важным компонентом всей жизни на этой планете. Фактически, ученые полагают, что он со-эволюционировал до нынешнего состояния наряду с одноклеточными организмами Земли. Атмосфера защищает нас от опасных уровней солнечной радиации, но также позволяет Солнцу нагревать наш мир. Солнечный свет сияет в атмосфере и согревает поверхность планеты, которая затем излучает тепло, снова согревая воздух. Если в небо поднимается достаточное количество золы от горящих городов и лесов, она может эффективно работать как зонтик, защищая большую часть Земли от Солнца. Если вы уменьшите количество солнечного света, который пробивается к поверхности, то вы уменьшите атмосферную температуру, а также потенциально помешаете процессам фотосинтеза.
В следующем году жители США испытали летние снегопады и температуру от 3 и до 6 градусов Цельсия меньше, чем в среднем. Это падение температуры опустошило урожай и вызвало сотни тысяч смертей - не считая тех, кто погиб в Индонезии. Некоторые археологи теоретизируют, что еще больший катаклизм произошел 65 миллионов лет назад, когда астероид столкнулся с Землей. Некоторые эксперты считают, что это столкновение могло привести к выбросу в атмосферу достаточного количества золы и обломков, чтобы вызвать сильную зиму. Явление такое же, как ядерная зима, только с другим методом создания атмосферного мусора. Некоторые палеонтологи подозревают, что такое воздействие привело к исчезновению динозавров.
Стихийные бедствия - это не единственные причины изменения температур. В конце войны в Персидском заливе в 1991 года президент Ирака Саддам Хусейн сжег 736 кувейтских нефтяных скважин. Пожары длились в течение девяти месяцев, из-за которых средняя локальная температура воздуха упала на 10,2 градуса Цельсия.
Теоретики по ядерной зиме дают гораздо более мрачный прогноз, если бы ядерная война разразилась между ядерными сверхдержавами США и тогдашним СССР. В 1980-х годах теоретики предсказали десятилетнее умеренное снижение до - 40 градусов по Цельсию. Такая зима может закончить разрушение, начатое ядерной войной, отправив оставшихся в живых в пугающий путь голода и холода.
Прогноз для вымирания
1. Минимальная ядерная зима : в лучшем случае ядерной войны, достаточно небольшая атака приведет к минимальному облачному покрову и незначительному или вообще не приведет к экологическому воздействию. Хотя ущерб, нанесенный целевыми районами, может оказаться значительным, остальной мир не пострадает от атмосферных последствий.
3. Номинальная ядерная зима : авторы считают этот класс ядерной зимы низкой способностью к полномасштабной ядерной войне с участием детонации от 6 000 до 12 000 единиц ядерного оружия. Оставшиеся в живых пережили бы темное небо, широко распространенную засуху, осадки и глобальные перепады температуры в 10 градусов Цельсия в Северном полушарии. В полдень солнечный свет проходил бы только на треть, от того, что до войны. В последующие месяцы эти облака расселись бы, и солнце, казалось бы, горело бы больше, чем раньше. Поскольку ядерные взрывы разрушили бы большую часть озонового слоя, большее количество солнечной радиации достигнет поверхности Земли. Южное полушарие не испытает серьезных климатических изменений.
4. Существенная ядерная зима : этот сценарий после полномасштабной ядерной войны включает катастрофические последствия для Северного полушария: температура замерзания, широкомасштабные осадки, загрязнение, истощение озона и разрушение осадков. Представьте себе глубокий пасмурный день - теперь представьте, что эти условия сохраняются годами. Зеленые растения почти не получают достаточного солнечного света для фотосинтеза. Культуры потерпят неудачу, миллиарды людей умрут, виды исчезнут, а человечество, вероятно, выживет, цивилизации, как мы ее знаем, может и не быть. Повреждение Южного полушария будет зависеть от количества детонаций ниже экватора.
5. Тяжелая ядерная зима : в этом сценарии менее 1 % солнечного света доходит до поверхности Земли в течение нескольких месяцев, что приводит к падению температуры во всем мире и недостаточному освещению для фотосинтеза. В дополнение к широко распространенному голоду и загрязнению, Саган и Турко предсказывают, что сельскохозяйственное производство будет уменьшено до критического уровня.
6. Крайняя ядерная зима : в этом наихудшем сценарии, основанном на условиях 1990 года, использовано почти все ядерное оружие мира. Результатом будет полная темнота в полдень. Большая часть жизни планеты погибнет в холодных пределах этой черной, атмосферной гробницы. Однако ядерная зима - это очень спорная теория
Во многих отношениях ядерные зимние дебаты аналогичны дискуссиям по глобальному потеплению. В обоих случаях легко классифицировать одну сторону как паникера и обвинять другую в отрицании. Также легко приписать политическую мотивацию обеим сторонам.
Атмосфера - невероятно сложная система. Когда у вас есть 5 квадриллион тонн газа и множество местных, глобальных, наземных и внеземных факторов, которые его перемешивают, трудно понять, как все это работает. Даже современные компьютерные модели теряют эффективность при прогнозировании погоды более чем на несколько дней. Использование этих моделей породило понятие теории хаоса и эффекта бабочки. Маленькое изменение может иметь огромные последствия.
В 1990 году авторы TTAPS опубликовали пересмотренные данные, основанные на новых данных. Более умеренные результаты умиротвовали некоторых критиков, но были и остаются все еще несогласные голоса. Эти разногласия сводятся к четырем факторам, каждый из которых представляет свою долю неизвестных или непознаваемых:
- Сколько материала сжигается после ядерного обмена?
- Сколько останется пепла в атмосфере, и сколько его будет падать на поверхность Земли?
- Сколько солнечных лучей будет закрыто такими облаками дыма?
- В течение какого сезона произойдет ядерный взрыв? Если атака произошла в течение настоящей зимы, могут ли результаты быть намного менее серьезными?
Используя современные климатические модели, ученые Брайан Тоон и Алан Робок теоретизируют, что даже региональная ядерная война может вызвать маргинальную ядерную зиму для всех. Согласно их выводам 2007 года, если бы Индия и Пакистан запустили 50 ядерных вооружений друг на друга, весь земной шар мог бы испытать 10 лет дымовых облаков и трехлетнее падение температуры примерно на 1,25 градусов Цельсия. Отчасти благодаря этому докладу бюллетень ученых-атомщиков продвинул часы Судного Дня на две минуты ближе к полуночи.
Мы не полностью вошли в ядерный век, но до сих пор мы избегали даже региональной ядерной войны. Будет ли эта инициатива держаться дальше? Или люди в конечном итоге смогут научиться жить в мире, без постоянно нависшей угрозы вымирания?
Читайте также: