Ядерная зима лучше ядерного лета. Что такое ядерная зима

Частенько в прогнозах будущего звучат слова о всевозможных катастрофах нашей цивилизации и растущей угрозе ядерной войны, в частности. Пугающие заявления недавно сделал и профессор Стивен Хокинг, рекомендуя людям скорее расселяться на соседние планеты.

Михаил Горбачев, последний лидер Советского Союза, однажды пояснил: Окружающая среда сильно пострадала от гонки ядерных вооружений. Расчёты, сделанные российскими и американскими учеными, показали, что ядерная война приведет к ядерной зиме.
Это чрезвычайно разрушительный фактор для всей жизни на земле.

К сказанному можно добавить, что знание, основной двигатель и стимул развития цивилизации, если его задействовать с обратным вектором, швырнет нас в каменный век. Выжившие в ядерной катастрофе начнут путь эволюции заново, от палок к каменным топорам.

Итак, что же такое ядерная зима? Давайте посмотрим. Сегодня ядерное оружие имеет возможность стереть с лица планеты целые государства и миллиарды людей в считанные секунды.

Отправка земной цивилизации к «концу света» выглядит легко осуществимой, если мы будем настолько глупы, чтобы применить ядерный арсенал. Это будет мгновенный скачок к низу эволюции — кошмарный путь. Но, это не только непосредственные последствия ядерной войны, ведь есть еще долгосрочные последствия.

Да, пытаясь защитить себя от первоначального взрыва, неизбежно последуют ответные удары — возмездие, как это называют. Повсюду пойдёт распространение смертельной радиации, став первостепенным значением борьбы для выживших. Но это не все, в чем будет задыхаться на пепле цивилизации выживший.

Ядерная зима.

Учитывая массовый масштаб уничтожения в ядерной войне, возникнут немыслимые количества пыли, грязи, копоти, пепла. Около пяти или шести миллиардов людей перемешаются с пылью строений и дорожного покрытия.

Все это дьявольское варево бывшей жизни будет всасываться в атмосферу, образуя большие чёрные облака, подогреваемые огненными шквалами.
Сутки или двое, будет достаточным сроком, чтобы извержение смерти окутало весь земной шар непроглядной тьмой густых облаков — атмосфера станет смертельной для дыхания.

В самое короткое время, плотные массы пыли и гари достигнут стратосферы, блокировав доступ солнечным лучам к планете. Это наступит время ядерной зимы — когда бедные облученные, оставшиеся в живых после ядерной войны, будут иметь дело с чем-то ещё. Как будто миллиарды мертвых и радиоактивный убийца недостаточны для смерти.

Огромное, практически не обсчитываемое количество продуктов ядерной войны быстро заполонит стратосферу планеты, спровоцировав внезапное и . Мы не говорим, что температура будет постепенно снижаться. Мы говорим о том, как выжившие увидят резкое падение температуры. За сутки лучи и тепло Солнца будут блокированы, в результате нашей глупости и безрассудства Земля резко остынет.

сестры смерти — ядерная война и ядерная зима

Коллапс заключается и в мощной потере кислорода. Горящая планета утеряет непостижимые количества воздуха – чем мы дышим, — а вот восполнение запасов ввиду отсутствия Солнца и учитывая выгоревшие «зеленные легкие» планеты затруднительно.

Идея что обмен ядерными ударами будет сопровождаться отложением в атмосферу твердых частиц не нова, это отмечалось многими исследователями. Однако предположение, что связанное с этим ослабление солнечного света может быть настолько велико чтобы вызвать серьезные падения температуры воздуха довольно недавнего происхождения.

Научные команды, изучавшие влияние ядерной зимы, отметили: массовое вымирание охватившее планету 65 миллионов лет назад было уничтожением от обильного количества частиц в атмосфере, результата столкновения крупного метеорита с Землей. Это очевидное предупреждение о том, что, вступая в атомную войну в планетарном масштабе, мы рискуем — все в результате значительных изменений температуры планеты и отравленного воздуха.

Последствия атмосферного состояния дополнят список относительно хорошо понятных последствий ядерной войны, … выжившие будут обречены продолжить выживание и спасение жизни в арктических температурах, но никак не восстановление былой цивилизации.

Долгосрочные атмосферные последствия означают дополнительные проблемы, которые не будут смягчены предварительной готовностью, — радиация, отравленный воздух с иным составом, мутации и
Это не согласуются с любым понятием быстрого послевоенного восстановления социальной структуры.

Обозначенные проблемы ядерной зимы создают совершенно новую угрозу для населения, причем даже далеких от целевых областей, непосредственно подвергшихся удару. Это несет проблему дополнительных основных рисков для любой страны, инициировавшей применение ядерного оружия.

Даже если ответного ядерного удара по каким-то причинам не последовало, все равно влияние ядерной зимы под радиоактивными осадками будет уничтожать население на поверхности планеты.

В свете всего вышесказанного Вы, наверное, спросите, в какой степени температура Земли будет снижена в условиях ядерной зимы? Трудно сказать наверняка, учитывая, что обмен ядерными ударами может быть локализованным или «прозвучит» по всему миру. Каким бы ни был ответ, для оставшихся в живых после войны жизнь будет мрачным существованием. И очень, очень, очень холодным выживанием с недолгой жизнью.

Обычный солнечный день, поют птицы, слегка шелестит листва. Вдруг возникает яркая вспышка, за которой следует ударная волна колоссальной мощности, стирающая все с лица Земли. Появляется огромный «ядерный гриб», который увеличивается в размерах. Постепенно гаснет свет… Примерно такую картину каждый мог видеть в фильмах жанра фантастика. Однако самые ужасные последствия возникают не в результате взрыва, а из-за сильного выделения тепловой энергии.

Взрыв ядерной бомбы

События, имевшие место в Хиросиме и Нагасаки, заставили ученых задуматься о том, какими могут быть последствия ядерной войны. Отмечается, что в результате взрыва атомных бомб существенных изменений претерпевает климат. Это явление и получило название «ядерная зима».

Около трети всей энергии, выделяемой при ядерном взрыве, затрачивается на световую вспышку. В этот момент возгораются все предметы, возникают сильные пожары, которые в итоге объединяются в один огромный и образуют так называемый «огненный смерч». Большие объемы разогретого воздуха устремляются вверх, захватывая дым, частицы пепла и сажи. Солнечные лучи не могут пробиться сквозь образованную тучу.

Расчеты

Ученым удалось смоделировать средний по масштабам ядерный конфлик. По их данным, в атмосферу будет выброшено около 200 млн тонн мелких частиц, которые образуют огромное облако. Часть земной поверхности между 30-м и 60-м градусами северной широты будет погружена в полный мрак.

Под действием притяжения пыль и сажа начнут медленно оседать. Воздушные массы, расположенные у земной поверхности, со временем станут холоднее тех, которые находятся выше пылевого облака. Это повлияет на круговорот воды в природе, который заметно ослабеет. В зависимости от региона, температура воздуха снизится на 15-50 градусов, в результате чего большая часть живых организмов погибнет. Ядерная зима только набирает свою разрушительную силу.

Губительные эффекты ядерной зимы

Температуры воздуха на суше и над океаном будут сильно отличаться, что станет причиной мощных ураганов. Заметно уменьшившееся количество воды на континентах приведет к засухам. Из-за резкого снижения температуры погибнут представители флоры. Животным также придется нелегко. Процесс поиска пищи в условиях полной темноты заметно усложнится. Вымрут птицы, большинство видов млекопитающих, предположительно, смогут выжить рептилии.

«Ядерный порог»

По подсчетам ученых, взрыв мощностью 100 Мт приведет к необратимым изменениям климата нашей планеты. Однако такую мощность может обеспечить всего 1% имеющегося ядерного оружия. Если однажды будет использован весь арсенал, все живое исчезнет с Земли.

Затем эта гипотеза была подтверждена модельными расчётами на ЭВМ В. В. Александрова . Были рассмотрены две основные возможности: суммарная мощность ядерных взрывов 10000 и 100 Мт. При мощности ядерных взрывов в 10000 Мт солнечный поток у поверхности Земли сократится в 400 раз, характерное время самоочищения атмосферы 3-4 месяца. При мощности ядерных взрывов в 100 Мт солнечный поток у поверхности Земли сократится в 20 раз, характерное время самоочищения атмосферы порядка месяца. При этом кардинальным образом изменяется весь климатический механизм Земли, что проявляется в исключительно сильном охлаждении атмосферы над материками (за первые 10 дней средняя температура падает на 15 градусов, а затем начинает незначительно повышаться). Эти работы получили широкий общественный резонанс в массовой прессе разных стран . Впоследствии многие физики оспаривали достоверность и устойчивость полученных результатов, однако убедительного опровержения гипотеза не получила. Интересно высказывание Силарда : «Если бы ядерная зима была невозможна, её следовало бы выдумать».

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) .

Согласно подсчетам американских учёных Оуэна Туна и Ричарда Турко, Индо -Пакистанская война с использованием боезарядов суммарной мощностью 750 кт привела бы к выбросу в стратосферу 6,6 Мт (6,6 млн тонн) сажи . Такой степени загрязнения достаточно, чтобы температура на Земле опустилась ниже, чем в 1816 году («Год без лета »). Обмен ядерными ударами между Россией и США с использованием 4400 зарядов мощностью не более 100 кт каждый привел бы к выбросу 150 Мт сажи, тогда как используемая модель расчёта показывает, что уже 75 Мт сажи в стратосфере приведут к моментальному падению значения потока энергии на м² земной поверхности, 25-процентному сокращению осадков и падению температуры ниже значений плейстоценового ледникового периода. Подобная картина сохранялась бы не менее 10 лет, что привело бы к катастрофическим последствиям для сельского хозяйства .

Критика

Концепция «ядерной зимы» основана на долгосрочных моделях изменения климата. В то же время, детальное численное и лабораторное моделирование начальной стадии развития крупномасштабных пожаров показало, что эффект загрязнения атмосферы имеет как локальные, так и глобальные последствия. На основании полученных результатов сделан вывод о возможности ядерной зимы (Музафаров, Утюжников, 1995 , работы под руководством А. Т. Онуфриева в МФТИ ). Противники концепции «ядерной зимы» ссылались на то обстоятельство, что в ходе «ядерной гонки » в - гг. в мире было произведено около 2000 ядерных взрывов различной мощности в атмосфере и под землей. В совокупности, по их мнению, это равно эффекту затяжного полномасштабного ядерного конфликта. В этом смысле «ядерная война» уже состоялась, не приведя к глобальной экологической катастрофе. Однако фундаментальные отличия ядерных испытаний от обмена ударами состоят в том, что:

  • Испытания производились над пустыней или водой и не вызывали массовых пожаров и огненных штормов , пыль поднималась в атмосферу только за счёт энергии ядерного взрыва, а не энергии, накопленной в сгораемых материалах, для выделения которой ядерный взрыв является лишь «спичкой».
  • При испытаниях поднималась в основном тяжёлая пыль из раздробленных и оплавленных горных пород, имеющая большую плотность и высокое отношение массы к площади, то есть склонная к быстрому оседанию. Сажа от пожаров имеет меньшую плотность и более развитую поверхность, что позволяет ей дольше удерживаться в воздухе и подниматься выше с восходящими потоками.
  • Испытания проводились в течение долгого времени, а в случае войны пыль и сажа будут выброшены в воздух одномоментно.

Вместе с тем, по мнению противников концепции «ядерной зимы», такие расчёты не учитывают разработанные ещё в 1960-е годы контрсиловые сценарии ядерного конфликта. Речь идет о вариантах ведения военных действий, когда целями для ядерных ударов выступают только пусковые установки противника, а против его городов ядерное оружие не применяется. Выброс сажи в стратосферу как причина «ядерной зимы» так же критикуется как маловероятное событие. При поражении современного города выброс сажи рассчитывается по принципу использования схемы лесного пожара с учетом гораздо большего количества топлива существующего на той же территории. Примером является бомбежка немецких и японских городов во время Второй Мировой Войны («Огненный смерч »). Такая модель конечно предполагает множественные источники возгорания в неразрушенных конструкциях. Поскольку пламя во время пожара гораздо быстрее распространяется по вертикали, чем по горизонтали то стоящие здания образуют благоприятные условия для возникновения массовых пожаров. Мощность термоядерного оружия настолько велика, что при поражении современного города поверхность оплавляется и «сравнивается с землей» тем самым погребая пожароопасный материал под несгораемыми остатками строений. Однако, конечно, некоторые индустриальные объекты бомбежки как, например, нефтехранилища могут являться источниками значительного количества сажи в атмосфере, что может привести к нежелательным последствия местного характера, как и произошло во время войны в Персидском заливе в 1991 году . Температура в Персидском заливе упала на 4-6 градусов, но вопреки существовавшим в то время моделям, дымы не поднялись выше 6 км и не проникли в стратосферу. Позднее сторонники теории Сагана объяснили это тем, что его модель была основана на более быстром образовании сажи, что создало бы условия для проникновения её в стратосферу. Oднако во всех известных случаях возникновения значительных зольных выбросов в атмосферу, как в случае «огненных смерчей» в Европейском ТВД Второй Мировой войны или аналогичного явления в Хиросиме, когда город загорелся из за многочисленных кухонных пожаров в поврежденных зданиях (так как большинство населения в то время использовало угольные печи) дымы не поднимались выше уровня тропосферы (5-6 км) и сажа вымывалась дождями в течение нескольких дней после этого (в Хиросиме этот феномен получил название «черный дождь»). Данные полученные во время наблюдения за лесными пожарами также не подтверждают возможности проникновения значительного количества сажи в стратосферу. Также феномен попадания сажи в высокую тропосферу чаще наблюдается в жарких субтропических регионах и при этом в незначительных количествах неспособных серьёзно повлиять на температуру поверхности. К тому же даже если предположить, что ЯО будет применяться в тропиках, вероятность пожаров там значительно меньше, чем в средних широтах из-за высокой влажности. Во время испытаний ЯО на атолла Бикини и Эниветок пожары не возникли именно по этой причине.

Даже если предположить, что выброс 150 Мт сажи в стратосферу действительно будет иметь место, то последствия этого могут и не быть настолько катастрофичными, как предполагается моделями Карла Сагана. Выбросы значительно большего количества сажи во время извержений вулканов имеют значительно меньший эффект на климат. Например последствия извержения Пинатубо в июне 1991 года когда за несколько дней извержения было выброшено около 10 км³ горных пород и высота эруптивной колонны составляла 34 км (по этому показателю оно уступает в XX веке только извержению Катмай-Новарупта в национальном парке Катмай на Аляске), были ощутимы по всему миру. Оно привело к самому мощному (по шкале вулканических извержений) выбросу аэрозолей в стратосферу со времён извержения вулкана Кракатау в 1883 году . На протяжении следующих месяцев в атмосфере наблюдался глобальный слой сернокислотного тумана . Однако при этом было зарегистрировано падение температуры лишь на 0,5 °C и имело место некоторое сокращение озонового слоя , в частности, образование особо крупной озоновой дыры над Антарктидой. Извержение вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава в 1815 году было гораздо более мощным - было выброшено около 150 км³. Значительное количество вулканического пепла оставалось в атмосфере на высотах до 80 км в течение нескольких лет и вызывало интенсивную окраску зорь, но глобальная температура упала лишь на 2,5 °C . Последствия этого явления, конечно, были весьма тяжелы для сельского хозяйства, уровень которого в то время был весьма примитивным по современным понятиям, но все же не являлись «библейской» катастрофой и не привели к депопуляции регионов, где население голодало в результате неурожаев.

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 :

Я всегда считал «ядерную зиму» научно неподтвержденным обманом , о чем я и говорил в моей дискуссии с Карлом Саганом во время обсуждения в Nightline. Данные, полученные во время нефтяных пожаров в Кувейте, поддерживают эту точку зрения. На самом деле, ядерные взрывы могли бы создать сильный парниковый эффект и вызвать потепление, а не похолодание. Будем надеяться, что мы никогда не узнаем, как это произойдет на самом деле.

Примечания

  1. P. J. Crutzen , J.W. Birks The atmosphere after a nuclear war: Twilight at noon. Ambio 11 , 114 (1982).
  2. R. P. Turco et. al. Nuclear winter-Global consequences of multiple nuclear-explosions. Science 222 , 1283 (1983). DOI :10.1126/science.222.4630.1283
  3. J. E. Penner et al. Smoke-plume distributions above large-scale fires-Implications for simulations of nuclearwinter. J ClimateApplMeteorol 25 , 1434 (1986).
  4. S. J. Ghan et. al. Climatic response to large atmospheric smoke injections - sensitivity studies with a tropospheric general-circulation model. J Geophys Res Atmos 93 , 315 (1988).
  5. Александров В.В. Стенчиков Г.Л. Об одном вычислительном эксперименте, моделирующем последствия ядерной войны. Вычислительная математика и математическая физика , 1984, т. 24, стр. 140-144
  6. Стенчиков Г.Л. Климатические последствия ядерной войны: выбросы и распространение оптически активных примесей в атмосфере. Сообщения по прикладной математике. М., Вычислительный центр АН СССР , 1985, 32 c.
  7. В.П. Пархоменко, Г.Л. Стенчиков Математическое моделирование климата. М.: Знание, 1986, 4
  8. Laurence Badash Massachusetts Institute of Technology, 2009 ISBN 0-262-01272-3 ISBN 978-0-262-01272-0 (англ.)
  9. Alan Robock Time to Bury a Dangerous Legacy - Part II Climatic catastrophe would follow regional nuclear conflict A Publication of Yale Center for the Study of Globalization: «YaleGlobal», 17 March 2008 (англ.)
  10. Экологические последствия ядерной войны
  11. Моделирование распространения загрязнений над большим пожаром в атмосфере, Соросовский образовательный журнал, T.7, N4, c. 122-127 (2001) , С. В. Утюжников
  12. Nuclear Testing Chronology (англ.)
  13. Mastering the Problem of Environmental Quality: an interview with Dr. S. Fred Singer | Heartlander Magazine

См. также

Ссылки

  • В. П. Пархоменко, А. М. Тарко. Ядерная зима. «Экология и жизнь», № 3, 2000 г.
  • М. Д. Искандеров. Что такое «Ядерная зима». ЭБЖ, № 10, 2000 г.
  • Учебная модель: Последствия локального ядерного конфликта

Wikimedia Foundation . 2010 .

"Ядерная зима" -- пропагандистский миф или объективный прогноз?

"Первый ангел вострубил: и сделались град и огонь, смешанные с кровью, и были брошены на землю; и треть земли сгорела, и треть деревьев сгорела, и всякая трава зеленая сгорела".
Откровение Иоанна Богослова, гл. 8

*** I. Теория Ядерная зима -- природная катастрофа, которая, по мнению некоторых ученых, может возникнуть вследствие военного конфликта с применением ядерного оружия. Разрушительные последствия теплового удара, взрывной волны, а также проникающей и остаточной радиации были известны ученым давно, но косвенное влияние подобных взрывов на окружающую среду долгие годы оставалось без внимания. Лишь в 70-ых годах было проведено несколько исследований, в ходе которых удалось установить, что озоновый слой, защищающий Землю от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, может быть ослаблен выбросами в атмосферу больших объемов оксидов азота, которые произойдут после многочисленных ядерных взрывов. Дальнейшее изучение проблемы показало, что облака пыли, выброшенные ядерными взрывами в верхние слои атмосферы, могут препятствовать теплообмену между ней и поверхностью, что приведет к временному охлаждению воздушных масс. Затем ученые обратили внимание на последствия лесных и городских пожаров (т.н. эффекте "огненного шторма"), вызванных огненными шарами* ядерных взрывов, и в 1983г. был запущен амбициозный проект под названием TTAPS (по первым буквам фамилий авторов: R.P. Turco, O.B Toon, T.P. Ackerman, J.B. Pollack и Carl Sagan). Он включал в себя детальное рассмотрение такого фактора, как дым и сажа от горящих нефтяных полей и пластмассы в уничтоженных взрывами городах (дым от подобных материалов поглощает солнечных свет гораздо более "эффективно", чем дым от горящего дерева). Именно проект TTAPS дал начало хождению термина "Ядерная зима" ("Nuclear winter"). Впоследствии эта зловещая гипотеза была развита и дополнена научными сообществами американских и советских ученых. С советской стороны ей занимались такие климатологи и математики как Н.Н. Моисеев, В.В. Александров, А.М. Тарко. Как предполагают исследователи, первопричиной ядерной зимы станут многочисленные огненные шары, вызванные взрывами ядерных боеголовок. Эти огненные шары приведут к огромным неконтролируемым пожарам во всех городах и лесах, оказавшихся в их радиусе поражения. Разогрев воздуха над этими пожарами приведет к тому, что огромные столбы дыма, сажи и пепла поднимутся на большую высоту, где они могут витать неделями, пока не осядут на землю или не будут вымыты из атмосферы с дождями. Несколько сотен миллионов тонн пепла и сажи будут перемещаться восточными и западными ветрами до тех пор, пока они не образуют плотный равномерный пояс частиц, охватывающий все Северное полушарие и протянувшийся от 30R с.ш. до 60R с.ш. (именно там расположены все крупные города и сосредоточено почти все население потенциальных стран-участников конфликта). Из-за атмосферной циркуляции затем частично будет затронуто и Южное полушарие. Эти густые черные облака экранируют земную поверхность, препятствуя попаданию на нее солнечного света (90%) в течение нескольких месяцев. Температура ее резко упадет, вероятнее всего на 20-40 градусов С. Продолжительность наступившей ядерной зимы будет зависеть от суммарной мощности ядерных взрывов и при "жестком" варианте может достигать двух лет. При этом величина похолодания при взрывах в 100 и 10000 Мт отличается незначительно. В условиях полной темноты, низких температур и выпадения радиоактивных осадков (fallout) процесс фотосинтеза практически прекратится, и большая часть земной растительности и животного мира будет уничтожена. В Северном полушарии многие животные не выживут из-за недостатка пищи и сложности ее поиска в "ядерной ночи". В тропиках и субтропиках важным фактором будет холод - теплолюбивые растения и животные погубит даже кратковременное снижение температуры. Вымрут многие виды млекопитающих, все птицы, большинство рептилий.Резкий скачок уровня ионизирующей радиации до 500-1000 рад ("радиационный шок") погубит большинство млекопитающих и птиц и вызовет серьезное лучевое поражение хвойных деревьев. Гигантские пожары уничтожат большую часть лесов, степей, сельскохозяйственных угодий. Безусловно погибнут агроэкосистемы, столь важные для поддержания жизнедеятельности человека. Полностью вымерзнут все плодовые деревья, виноградники, погибнут все сельскохозяйственные животные. Снижение среднегодовой температуры даже не на 20R - 40R С, а "всего" на 6R - 7R С равнозначно полной гибели урожаев. Даже без прямых потерь от ядерных ударов, одно лишь это оказалось бы самым страшным бедствием из всех, какие когда-либо довелось пережить человечеству. Таким образом, пережившие первый удар люди столкнутся с арктическим холодом, высоким уровнем остаточной радиации и всеобщим разрушением промышленной, медицинской и транспортной инфраструктуры. Вместе с прекращением поставок пищи, гибелью посевов и чудовищным психологическим стрессом это приведет к колоссальным человеческим жертвам от голода, истощения и болезней. Ядерная зима может уменьшить население Земли в разы и даже в десятки раз, что будет означать фактический конец цивилизации. Общей участи могут не избежать даже страны Южного полушария, такие как Бразилия, Нигерия, Индонезия или Австралия, которые быть разрушены, несмотря на то, что на их территории не разорвется ни одна боеголовка. Отдельные ученые ставят под сомнение результаты вышеназванных исследований. Поэтому, хотя разрушительные последствия ядерной войны и очевидны, уровень повреждений, которые будут нанесены биосфере, остается спорным. Но если этот сценарий достоверен, даже ограниченные ядерные конфликты самоубийственны для человечества. II. Контрдоводы 1. Недостаточный объем доказательной базы. Известно, что даже локальные прогнозы погоды имеют не очень высокую степень достоверности (не больше 80%). При глобальном моделировании климата необходимо учитывать на порядок больше факторов, не все из которых были известны на момент проведения исследования. Трудно судить, насколько реальны построения Н. Моисеева - К. Сагана, так как речь идет об имитационной модели, связь которой с действительностью неочевидна. Расчеты атмосферной циркуляции до сих пор далеки от совершенства, а вычислительные мощности, "суперкомпьютеры" (БСЭМ-6, Cray-XMP), которые имелись в распоряжении ученых в 80-х годах, уступают по производительности даже современным PC. Модель "ядерной зимы" Сагана - Моисеева не учитывает такие факторы как выделение парниковых газов (СО 2) вследствие множественных пожаров, а также влияние аэрозолей на теплопотери земной поверхности. Также она не берет во внимание тот факт, что климат планеты -- саморегулирующийся механизм. Например, парниковый эффект может компенсироваться тем, что растения начинают более интенсивно поглощать углекислый газ. Трудно судить, какие компенсаторные механизмы могут включиться в случае выброса в атмосферу огромных объемов пепла и пыли. Например, эффект ЯЗ может "смягчить" высокая теплоемкость океанов, тепло которых не даст остановиться конвекционным процессам, и пыль выпадет несколько раньше чем показали расчеты. Возможно, изменение альбедо Земли приведет к тому, что она будет поглощать больше солнечной энергии, что вместе с парниковым эффектом, вызванным выделением аэрозолей, приведет не к похолоданию, а к нагреванию земной поверхности ("Венерианский вариант"). Однако и в этом случае может включится один из защитных механизмов -- океаны начнут более интенсивно испаряться, пыль выпадет с дождями, и альбедо придет в норму. Многие климатологи допускают, что теоретически ЯЗ возможна, но она не может быть следствием даже крупномасштабного конфликта между Россией и США. По их мнению, всего арсенала сверхдержав недостаточно для достижения требуемого эффекта. Для иллюстрации данного тезиса приводится взрыв вулкана Кракатау в 1883г., оценки мегатоннажа которого разнятся от 150 мегатонн до нескольких тысяч. Если верно второе, то это вполне сопоставимо с небольшой, но интенсивной ядерной войной. Извержение вулкана выбросило в атмосферу порядка 18 км 3 породы и привело к так называемому "году без лета" -- небольшому снижению среднегодовой температуры на всей планете. Но не к гибели цивилизации, как мы знаем. 2. Зависимость выводов ученых от политической конъюнктуры Многих смущает то, что теория ЯЗ появилась подозрительно "вовремя", совпав по времени с периодом так называемой "разрядки" и "нового мышления", и предшествуя распаду СССР и добровольному оставлению им своих позиций на мировой арене. Масла в огонь подлило и таинственное исчезновение в 1985г. в Испании В. Александрова -- одного из советских разработчиков теории ЯЗ. Однако противниками теории ЯЗ выступают не только ученые -- математики и климатологи, которые обнаружили в расчетах К.Сагана и Н.Моисеева значительные погрешности и допущения. Зачастую нападки на ЯЗ политически окрашены. В этом направлении есть два взаимоисключающих и взаимодополняющих предположения: а) ЯЗ придумали НАТОвские стратеги, чтобы запугать СССР. Цитата: "За этой посылкой о "ядерной зиме", которая якобы загубит все человечество, следовали уже чисто идеологические выводы о необходимости братания с Америкой, одностороннего разоружения, роспуска ОВД, "демилитаризации сознания" и.т.д. Участие американской стороны в пропаганде "ядерной зимы" в конце 80-х годов было столь значительным, что эту ложную климатическую угрозу вполне можно считать американским спецпроектом". Как правило, именно таким образом строится аргументация противников теории ЯЗ. Настораживает тот факт, что среди последних львиную долю составляют националисты и шовинисты всех мастей, некоторые из которых спокойно рассуждают о полезности новой мировой войны (в т.ч. ядерной) для оздоровления русского народа. б) ЯЗ придумали советские стратеги, чтобы запугать НАТО. Американская версия. Она объясняет появление теории ЯЗ тем, что ОВД обладал превосходством над НАТО в обычных вооружениях в Европе, и поэтому СССР было выгодно неприменение ядерного оружия в случае крупномасштабной войны. Настораживает и то, что после окончания "холодной войны" не проводится попыток смоделировать эффект ЯЗ на современном оборудовании (таком как установленный в Национальном Центре Атмосферных Исследований США суперкомпьютер Blue Sky c пиковым значением производительности до 7 Тфлоп и внешней памятью объемом 31,5 Тбайт). Если подобные исследования и имеют место, они носят частный характер и не получают широкой огласки, и уж тем более государственной поддержки. Все это может говорить в пользу версии о "заказном" характере теории ЯЗ. III. Сухой остаток Бесспорно, "ядерная зима" -- не только научный, но и политический и социокультурный феномен. Вместе с гипотезой о "глобальном потеплении" (которую многие климатологи также считают спорной) ЯЗ быстро стала фактом массового сознания благодаря СМИ, художественной литературе и кинематографу. Именно благодаря ее наглядности -- радиация незаметна и трудновообразима, а многолетнюю зиму и ночь представить может каждый -- эта "страшилка" стала той плодородной нивой, на которой вот уже несколько десятилетий успешно кормятся фантасты, пугающие нас очередным концом света, и "борцы за мир", призывающие великие державы отказаться от ядерного Дамоклова меча и искать более цивилизованные способы разрешения противоречий. Несмотря на обоснованные сомнения, теория "ядерной зимы" относится к вещам, о которых говорят: "если бы этого не было, это стоило бы выдумать". Трудно поспорить с тем, что она сыграла свою положительную роль, поспособствовав прекращению гонки вооружений и разрядке международной обстановки. Ведь даже без климатического апокалипсиса разрушительные последствия ядерной войны оставляют человечеству слишком мало шансов на выживание. Главной заслугой авторов теории ЯЗ можно считать то, что они открыли людям глаза на опасность косвенных эффектов ядерных ударов, которые могут гораздо быть опаснее прямых (ударной волны, проникающей радиации и др). Нельзя исключать, что ядерная война спровоцирует и другие вторичные эффекты, о которых пока ничего не известно. Возможна или нет "ядерная зима", окончательно можно будет сказать только после "эксперимента". Провести который, будем надеяться, не придет в голову ни одному безумному экспериментатору. P.S.: Добавление 2010-го года: Возможно, единственный правдоподобный сценарий "ядерной зимы" - массированный удар по угольным пластам. Либо "Оружие судного дня" на этой основе. Список литературы: -- "Математическое моделирование экосистем" 1986. -- Зденек Кукал "Природные катастрофы" Издательство "Знание" Москва, 1985. -- В.В. Александров, Г.Л. Стенчиков. Моделирование климатических последствий ядерной войны, М., 1983. -- Н.Н. Моисеев, В.В. Александров, А.М. Тарко. Человек и биосфера. М., 1985. -- Carl Sagan "Nuclear war and climatic catastrophe: some policy implications" * "огненный шар" [взрыва] -- это термин, а не мой буквальный перевод англ. fireball (прим. автора).

!!! Сообщение со старого блога!!!

Чуть раньше я писал о том, что начинаю делать реферат по теме концепция «Ядерная зима», даже выкладывал его начало было удалено. Теперь работа над рефератом закончена и я готов представить полный вариант его:

ВВЕДЕНИЕ

Наш мир очень неустойчив. Малейший толчок в одну или другую сторону способен уничтожить его полностью. Даже если мир останется, то погибнуть могут растения и животные, а так как человек зависит от того и другого, а также сам принадлежит одному классу, то, конечно же, нужно рассматривать все стороны этого вопроса, вопроса опасности для человека и окружающего мира. К сожалению, сам человек зачастую создаёт условия для совершения этого толчка, толчка, который может уничтожить самого человека.
Одним из этих механизмов создания смертельных условий является оружие. А самым опасным из них является оружие ядерное. И это оружие настолько опасно, что может нести смерть разными путями, иметь различные способы создания неблагоприятных условий, так называемые поражающие факторы. Одним из этих факторов является радиоактивное заражение, другим выступает ударная волна. Но это всё первичные способы, а есть вторичные, которые возникают не напрямую от взрыва ядерной бомбы, а проявляются опосредованно. Одним из этих факторов является изменение климатических условий на Земле. Концепция, которая охватывает все стороны данного явления, и называется «Ядерной зимой».
В данной работе я рассмотрю, что же такое сама «ядерная зима», способы возникновения, какие климатические условия при этом устанавливаются на планете, что происходит с растениями и животными в таких условиях, а также рассмотрю этапы возникновения и становления этой концепции. Кроме того, нельзя не рассказать о противниках «Ядерной зимы» и об их размышлениях.

1 ПОЯВЛЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ

Концепция «Ядерная зима» появилась сравнительно недавно, в середине второй половины XX века, хотя ядерное оружие и его первичные поражающие факторы были известны и ранее. Одновременно над этой проблемой в 70 годах начали работу как учёные в СССР, так и учёные в США. Но представлены научные труды по вопросам «Ядерной зимы» были позже.
Одним из первых был Георгий Сергеевич Голицын, специалист по физике атмосферы и океана, доктор физико-математических наук. В мае 1983 года Георгий Сергеевич выступил со своим докладом, посвящённым климатическим последствиям ядерной войны. В этом докладе Голицын описал, какие изменения климата Земли произойдут после подрыва большого количества ядерных боеприпасов в короткий промежуток времени. Доклад имел описательный характер, конкретизации не имел.
Чуть позже, 23 декабря того же года, была представлена работа группы американских учёных, в которую входили Ричард Турко, Оуен Бун, Томас Акерман, Джеймс Поллак и Карл Саган. Данная работа содержала некоторые сведения о модели «ядерной зимы». За основу была взята модель вулканических извержений. Согласно докладу, в течении 1-2 недель температура упадёт до -15 - -25 градусов Цельсия в результате ослабления потока солнечной энергии, возникшем из-за того, что в атмосферу Земли попадёт огромное количество пыли и гари, которая в свою очередь возникает из-за обильных всеохватывающих пожаров. Было рассчитано, что для таких климатических последствий достаточно взрыва 100 мегатонн ядерных зарядов в черте крупного города. Дальше снижение температуры запускает цепную реакцию: радиоактивные вещества начинаю быстрее распространяться, озоновый слой начинает уменьшаться. Тьма, холод и радиоактивность (в том числе от ультрафиолета) могут нанести всему живому на планете существенный урон.
Согласно некоторым источникам, ещё раньше, в 1982 году, голландский учёный Пауль Крутцен указал на климатическую угрозу от массовых пожаров, возникающих в результате взрыва ядерных зарядов, но найти подтверждающие документы не удалось.
Почему же раньше не задумывались над проблемой «ядерной зимы»? Это объяснить достаточно просто. Ядерные испытания, которые производились в период с 40е по 70е годы XX века, были изолированными. Использовались малые заряды, время между взрывами было очень большим, испытания производились так, что больших пожаров не возникало, а ведь пожары – один из важнейших условий возникновения «ядерной зимы». Из этого было установлено, что кроме наблюдаемых явлений не может быть других. Как мы сейчас знаем, это допущение оказалось ошибочным.

2 ОПИСАНИЕ КОНЦЕПЦИИ «ЯДЕРНАЯ ЗИМА» И ЕЁ МОДЕЛИ

2.1 Модель ВЦ РАН и описание концепции
Одной из самых точных моделей является трёхмерная гидродинамическая модель Вычислительного центра Российской академии наук (Академии наук СССР), на основе которой я хочу показать сущность «ядерной зимы». Впервые модель появилась вскоре после доклада Г. С. Голицина.
Первые расчёты, проведённые по этой модели Владимиром Валентиновичем Александровым, советским физиком, теоретиком «ядерной зимы», с коллегами под руководством Никиты Николаевича Моисеева, советского и российского учёного в области общей механики и прикладной математики, академика РАН, дают географическое распределение всех метеорологических характеристик в зависимости от времени, прошедшего с момента ядерного конфликта, что делает результаты моделирования чрезвычайно наглядными, реально ощущаемыми. Сходные результаты по согласованному сценарию ядерной войны одновременно получили американские ученые. В дальнейших работах оценены эффекты, связанные с распространением аэрозолей, исследована зависимость характеристик «ядерной зимы» от начального распределения пожаров и высоты подъёма сажевого облака. Проведены расчёты и для двух «предельных сценариев», взятых из работы группы Карла Сагана: «жёсткого» (суммарная мощность взрывов 10000 мегатонн) и «мягкого» (100 мегатонн).
В первом случае используется примерно 75% суммарного потенциала ядерных держав. Это так называемая всеобщая ядерная война, первичные, немедленные последствия которой характеризуются огромными масштабами гибели и разрушений. Во втором сценарии «расходуется» менее 1% имеющегося в мире ядерного арсенала. Правда, и это 8200 «Хиросим» («жесткий» вариант – почти миллион)!
Сажа, дым и пыль в атмосфере над регионами северного полушария, подвергшимися атакам, из-за глобальной циркуляции атмосферы распространятся на огромные площади, через 2 недели накрыв всё Северное полушарие и частично Южное (рис.1). Немаловажно, сколько времени сажа и пыль будут находиться в атмосфере и создавать непрозрачную пелену. Частицы аэрозоля будут оседать на землю под действием силы тяжести и вымываться дождями. Продолжительность оседания зависит от размера частиц и высоты, на которой они оказались. Расчёты с использованием упомянутой модели показали, что аэрозоль в атмосфере сохранится значительно дольше, чем полагали прежде. Дело в том, что сажа, нагреваясь солнечными лучами, станет подниматься вверх вместе с нагретыми ею массами воздуха и выйдет из области образования осадков (рис.2). Приземный воздух окажется холоднее находящегося выше, и конвекция (включая испарение и выпадение осадков, так называемый круговорот воды в природе) значительно ослабеет, осадков станет меньше, так что аэрозоль будет вымываться гораздо медленнее, чем в обычных условиях. Все это приведет к тому, что «ядерная зима» затянется (рис.3, 4).

Рис. 1 Распространение дыма и пыли в атмосфере над поверхностью в первые 30 дней после ядерного конфликта («0 дней» - начальная локализация выбросов в Восточной Европе).


Рис. 2 Меридиональное сечение атмосферы. Показаны распределение дыма на 15-20 сутки и область формирования осадков.




Рис. 3, 4 Изменение температуры воздуха у поверхности Земли через месяц после конфликта с «жёстким» (мощность взрывов – 10000 мегатонн) и «мягким» (100 мегатонн) сценариями.
Итак, главным климатическим эффектом ядерной войны, независимо от ее сценария, станет «ядерная зима» - резкое, сильное (от 15 до 40 градусов Цельсия в разных регионах) и длительное охлаждение воздуха над континентами. Особенно тяжёлыми последствия оказались бы летом, когда над сушей в Северном полушарии температура упадет ниже точки замерзания воды. Иными словами, всё живое, что не сгорит в пожарах, вымерзнет.
«Ядерная зима» повлекла бы за собой лавину губительных эффектов. Это, прежде всего, резкие температурные контрасты между сушей и океаном, поскольку последний обладает огромной термической инерцией, и воздух над ним охладится гораздо слабее. С другой стороны, как уже отмечалось, изменения в атмосфере подавят конвекцию, и над погруженными в ночь, скованными холодом континентами разразятся жестокие засухи. Если рассматриваемые события пришлись бы на лето, то примерно через 2 недели, как указывалось выше, температура у поверхности суши в Северном полушарии упадет ниже нуля, и солнечного света почти не будет. Растения не успеют приспособиться к низким температурам и погибнут. Если бы ядерная война началась в июле, то в Северном полушарии погибла бы вся растительность, а в Южном - частично (рис. 5). В тропиках и субтропиках она погибла бы почти мгновенно, ибо тропические леса могут существовать лишь в узком диапазоне температур и освещенности.


Рис. 5 Поражение растений при «ядерной зиме» в июле: 1 - гибель 100%, 2 - 50%, 3 - гибели нет.
Многие животные в Северном полушарии также не выживут из-за недостатка пищи и сложности её поиска в «ядерной ночи». В тропиках и субтропиках важным фактором будет холод. Погибнут многие виды млекопитающих, все птицы; рептилии могут сохраниться.
Если бы описываемые события происходили зимой, когда растения северной и средней полосы «спят», их судьбу при «ядерной зиме» определят морозы. Для каждого участка суши с известным соотношением пород деревьев, сравнивая температуры зимой и во время «ядерной зимы», а также данные о гибели деревьев в обычные и аномальные зимы с длительными морозами, можно оценить процент гибели деревьев при «ядерной зиме» (рис. 6).


Рис. 6 Поражение растений при «ядерной зиме» в январе: 1 - 100%, 2 - 90%, 3 - 75%, 4 - 50%, 5 - 25%, 6 - 10%, 7 - гибели нет.
Образовавшиеся на огромных площадях мёртвые леса станут материалом для вторичных лесных пожаров. Разложение этой мёртвой органики приведет к выбросу в атмосферу большого количества углекислого газа, нарушится глобальный цикл углерода. Уничтожение растительности (особенно в тропиках) вызовет активную эрозию почвы.
«Ядерная зима», несомненно, вызовет почти полное разрушение существующих ныне экосистем, и в частности агроэкосистем, столь важных для поддержания жизнедеятельности человека. Вымерзнут все плодовые деревья, виноградники и т.п. Погибнут все сельскохозяйственные животные, поскольку инфраструктура животноводства окажется разрушенной. Растительность частично может восстановиться (сохранятся семена), но этот процесс будет замедлен действием других факторов. «Радиационный шок» (резкий рост уровня ионизирующей радиации до 500-1000 рад) погубит большинство млекопитающих и птиц и вызовет серьёзное лучевое поражение хвойных деревьев. Гигантские пожары уничтожат большую часть лесов, степей, сельскохозяйственных угодий. Во время ядерных взрывов произойдёт выброс в атмосферу большого количества окислов азота и серы. Они выпадут на землю в виде пагубных для всего живого кислотных дождей.
Любой из этих факторов крайне разрушителен для экосистем. Но хуже всего то, что после ядерного конфликта они будут действовать синергетически (т. е. не просто совместно, одновременно, а усиливая действие каждого).
Модель даёт достаточно точное описание всего процесса возникновения «ядерной зимы», а также последствий, возникающих уже после возникновения этой катастрофы. Однако стоит рассмотреть оценку точности модели, а также рассмотреть современные данные модели.

2.2 Точность модели ВЦ РАН и современные модели «ядерной зимы»
Вопрос о достоверности и точности результатов, с научной точки зрения, чрезвычайно важен. Однако «критическая точка», после которой начинаются необратимые катастрофические изменения биосферы и климата Земли, уже определена: «ядерный порог», как отмечалось, очень невысок - порядка 100 мегатонн.
Поэтому, если считать, что при ядерном ударе будет использовано более 100 мегатонн поражающего вещества, то модель «ядерной зимы» при «мягком» сценарии будет очень точна. Это относится и к «жёсткому» сценарию.
Никакая система противоракетной обороны не может быть на 100% непроницаемой. Между тем, для непоправимой беды хватит и 1%. Эта оценка изменяется в современных моделях.
К сожалению, современные данные дают ещё более страшные значения. Согласно современным работам (2007 - 2009 годов), оценка в 1% не является верной, а верной является оценка в 0,3%. Эта оценка указывается в работе Алана Робока, климатолога из государственного университета Rutgers города Нью-Брансуик (штат Нью-Джерси, США). 0,3% - это где-то 50 зарядов, которые по мощности были бы схожи с теми, что были сброшены на Хиросиму. Взорванные в воздухе над крупным городом они способны запустить весь механизм «ядерной войны». Ещё Алан Робок утверждает, что привести механизм «ядерной зимы» полноценно в действие не могут какие-то другие события, к примеру, извержение вулканов.
Кроме того, современные исследования кроме «ядерной зимы» выделяют ещё «ядерную осень», которая возникает, если используется меньшее количество бомб. «Ядерная осень» является чуть более мягкой «ядерной зимой», но последствия всё равно плачевны. Учёные утверждают, что климатические условия «ядерной осени» будут схожи с условиями плейстоценового ледникового периода, который был на Земле более 2500 миллионов лет назад.

3 ПРОТИВНИКИ «ЯДЕРНОЙ ЗИМЫ»

Сейчас противников концепции «ядерной зимы» всё меньше и меньше, но в те времена, когда концепция только появилась, их было очень много.
В основном, вся критика основана на том, что в период «ядерной гонки» с 1945 по 1998 года было сделано такое количество ядерных взрывов в целях испытаний (а их было более 2000), что «ядерная зима» должна бы была уже начаться, т.к. такое количество взрывов соответствует крупномасштабной ядерной войне. Но эта позиция не выдерживает критики, которую я частично привёл выше. Но повторюсь: испытания проводятся в гораздо более «мягких» условиях, что не может вызвать «ядерную зиму».
Вторым источником критики концепции является психологический фактор. Приверженцы данной критики считают, что концепцию «ядерной зимы» придумала противоборствующая сторона (НАТО или Россия) в целях запугать своего противника. К сожалению, большое число этих приверженцев теории являются националистами, считающими, что очередная мировая война будет только на пользу. Это, безусловно, таит в себе скрытую угрозу. Но данная критика тоже очень слабая, не позволяющая сказать, что «ядерной зимы» не будет.
Ещё одним доказательством того, что концепция «ядерной зимы» является ошибочной, является тот факт, что моделирование процессов «ядерной зимы» не производится на современном оборудовании. А если такие исследования производятся, то они носят частный характер. Вот тут уже нечего сказать, т.к. факт остаётся фактом: сейчас действительно не производится масштабных исследований «ядерной зимы». Хотя всё же можно предложить одну версию того, почему же и эта критика не является верной. Всё дело в том, что ядерная угроза спала, и делать масштабные исследования просто-напросто незачем.
Все эти рассуждения противников концепции, безусловно, имеют право на жизнь, но составить конкуренцию самой концепции «ядерной зимы» не могут, поэтому я могу с уверенностью заявить, что концепция «ядерной зимы» является правильной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены все стороны такой концепции, как «ядерная зима», были рассмотрены вопросы возникновения концепции, её совершенствования. Была представлена модель ВЦ РАН, которая очень точно демонстрирует все особенности «ядерной зимы». Также были рассмотрены современные представления о модели и концепции.
Кроме того, кратко были рассмотрены все рассуждения и мнения противников концепции, найдены их слабые стороны.
Всё это позволяет мне сказать, что концепция «Ядерная зима» была рассмотрена со всех сторон, была рассмотрена по возможности полно. Остаётся лишь сделать вывод из предложенных данных.
«Ядерная зима» способна убрать с лица Земли всё живое даже в своём самом слабом проявлении. Она способна унести миллиарды человеческих жизней в могилу. Способна на многие годы создать на земле условия, в которых ничего живое не сможет появиться. В самом худшем случае «ядерная зима» способна стерилизовать планету навсегда. Поэтому, нужно создать такие условия, чтобы эта катастрофа была невозможна. Это может достигаться только лишь полным разоружением, т.к. привести «ядерную зиму» в действие может только ядерное оружие. Поэтому дальнейший путь виден, а вот пойдут ли по нему державы, решать уже не мне.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Ядерная зима // Интернет-ресурс
  2. Википедия: Моисеев, Никита Николаевич // Интернет-ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/Моисеев,_Никита_Николаевич
  3. Википедия: Голицын, Георгий Сергеевич // Интернет-ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/Голицын,_Георгий_Сергеевич
  4. Википедия: Крутцен, Пауль // Интернет-ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/Крутцен,_Пауль
  5. «Ядерная зима» - пропагандистский миф или объективный прогноз? // Интернет-ресурс http://wasteland.ag.ru/other/civil-defence/nuclear-winter.shtml
  6. Древние вулканы заморозили Землю? // Интернет-ресурс http://www.pavkar.inauka.ru/news/article93818.html
Я подготовил pdf-файл с этим рефератом в первоначальном оформлении (не подготовленном для блога), его можно взять .