Ядерная зима: реальность или миф?
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
Искра, от которой загорелось пламя паники относительно ядерной зимы, появилась у исследователей П. Крутцена и Дж. Биркса, которые занимались изучением последствий ковровых бомбардировок немецких городов во время Второй мировой войны. Гамбург, Дрезден, Кассель и Дармштадт были охвачены после бомбовых ударов гигантскими пожарами или «огненными смерчами». Крутцен и Биркс предположили, что существует некая критическая масса пожара, после которой сгорает всё, и в атмосферу на многие километры вверх устремляются дым и сотни тысяч тонн сажи. Если смоделировать массированное применение ядерного оружия, то городов, охваченных такими пожарами, будут сотни, если не тысячи. Сажа от пожарищ перекроет солнечное излучение, температура атмосферы упадет. Но насколько?..
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.
Наши исследователи на симпозиуме в Хельсинке 1983 года оповестили о своих расчетах мировое научное сообщество и повергли многих в шок. Так, финский ветеран ВМВ академик фон Рихт сказал в те дни: «Я прошел всю войну, но никогда мне не было так страшно».
Со временем всю работу и координацию усилий по теме ядерной зимы взял на себя SCOPE – Научный комитет по проблемам окружающей среды, который регулярно публиковал резонансные доклады по этой теме и издавал книги. Обострение «холодной войны» приходилось нивелировать хотя бы такими невинными способами.
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.
Механика зарождения вселенского пожара такова: огромные массы горячего воздуха поднимают вверх дым, сажу и пыль, которая, словно пылесосом, собирается с близлежащей территории. Получается этакий Дрезден времён Второй мировой, только «гипертрофированный». По идее авторов, массы взвешенных твердых частиц создадут в итоге обширное черное облако, закрывающее Солнце от Земли. В среднем 1 квадратный сантиметр площади, подвергнутой ядерному удару, может выделить во время горения около 4 граммов твердых веществ, составляющих основу «ядерного аэрозоля». Причем такие мегаполисы, как Нью-Йорк с Лондоном с их плотной застройкой, дадут в «копилку» уже 40 граммов твердых веществ с каждого квадратного сантиметра поверхности.
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 300 и 600 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.
Самое сложное в оценке ядерной зимы — это определение масштабов экологической катастрофы. По расчетам Академии наук СССР, в первые две недели температура на поверхности упадет на 10-50 градусов, а затем медленно начнет подниматься. Тропики испытают небывалый температурный шок с понижением значений градусников до нуля! Меньше всего достанется Южному полушарию — температура упадет на 5-8 градусов, но охлаждение южных океанов резко изменит погоду в худшую сторону. Имеет значение и время начала ядерной войны — если в июле, то за две недели все Северное полушарие в среднем опустится в околонулевой холод, что приведет к остановке всех обменных процессов в растениях, к которым они приспособиться не успеют. Фактически они вымерзнут навсегда. Более оптимистично картина выглядит в Южном полушарии, в котором как раз будет зима, большинство растений находится в «спячке»: погибнет в итоге большинство, но не все. Животные, основные потребители растительной пищи, начнут умирать массово; останется, скорее всего, лишь часть рептилий. В случае январских обменов ядерными ударами между СССР и США, ситуация для живого не столь фатальна: большинство находится в спячке и может относительно легко перенести катастрофу. В некоторых районах (Якутия и др.) температура в абсолюте упадет до минус 75 градусов. Самой живучей при таком раскладе остается сибирская тундра, которая и так находится в очень суровых условиях. Ядерная зима уничтожит там около 10% растительности. А вот широколиственные леса все уйдут под корень. Гораздо оптимистичнее выглядит сценарий развития в океанических водах — им меньше всего достанется, и через четыре-пять лет можно надеяться на частичное восстановление биоты.
Даже в самом благостном развитии истории ядерная война не оставит Землю такой, какая она была до нее. Пожары и уничтоженные леса поднимут общий уровень углекислого газа на 15% выше «довоенного» уровня, что перевернет весь теплообмен планеты. Это, в свою очередь, поднимет среднюю температуру на пару градусов, и через тридцать лет на Земле наступит затяжной парниковый период. И те, кто умудрился выжить, будут вспоминать прежний жестокий мир как волшебную сказку.
Все вышесказанное выглядит немного фантастичным и далеким от реальности, однако последние события делают ядерную зиму всё более близкой…
Академик Н. И. Моисеев
Искра, от которой загорелось пламя паники относительно ядерной зимы, появилась у исследователей П. Крутцена и Дж. Биркса, которые занимались изучением последствий ковровых бомбардировок немецких городов во время Второй мировой войны. Гамбург, Дрезден, Кассель и Дармштадт были охвачены после бомбовых ударов гигантскими пожарами или «огненными смерчами». Крутцен и Биркс предположили, что существует некая критическая масса пожара, после которой сгорает всё, и в атмосферу на многие километры вверх устремляются дым и сотни тысяч тонн сажи. Если смоделировать массированное применение ядерного оружия, то городов, охваченных такими пожарами, будут сотни, если не тысячи. Сажа от пожарищ перекроет солнечное излучение, температура атмосферы упадет. Но насколько?..
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.
Наши исследователи на симпозиуме в Хельсинке 1983 года оповестили о своих расчетах мировое научное сообщество и повергли многих в шок. Так, финский ветеран ВМВ академик фон Рихт сказал в те дни: «Я прошел всю войну, но никогда мне не было так страшно».
Со временем всю работу и координацию усилий по теме ядерной зимы взял на себя SCOPE – Научный комитет по проблемам окружающей среды, который регулярно публиковал резонансные доклады по этой теме и издавал книги. Обострение «холодной войны» приходилось нивелировать хотя бы такими невинными способами.
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.
Механика зарождения вселенского пожара такова: огромные массы горячего воздуха поднимают вверх дым, сажу и пыль, которая, словно пылесосом, собирается с близлежащей территории. Получается этакий Дрезден времён Второй мировой, только «гипертрофированный». По идее авторов, массы взвешенных твердых частиц создадут в итоге обширное черное облако, закрывающее Солнце от Земли. В среднем 1 квадратный сантиметр площади, подвергнутой ядерному удару, может выделить во время горения около 4 граммов твердых веществ, составляющих основу «ядерного аэрозоля». Причем такие мегаполисы, как Нью-Йорк с Лондоном с их плотной застройкой, дадут в «копилку» уже 40 граммов твердых веществ с каждого квадратного сантиметра поверхности.
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 300 и 600 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.
Самое сложное в оценке ядерной зимы — это определение масштабов экологической катастрофы. По расчетам Академии наук СССР, в первые две недели температура на поверхности упадет на 10-50 градусов, а затем медленно начнет подниматься. Тропики испытают небывалый температурный шок с понижением значений градусников до нуля! Меньше всего достанется Южному полушарию — температура упадет на 5-8 градусов, но охлаждение южных океанов резко изменит погоду в худшую сторону. Имеет значение и время начала ядерной войны — если в июле, то за две недели все Северное полушарие в среднем опустится в околонулевой холод, что приведет к остановке всех обменных процессов в растениях, к которым они приспособиться не успеют. Фактически они вымерзнут навсегда. Более оптимистично картина выглядит в Южном полушарии, в котором как раз будет зима, большинство растений находится в «спячке»: погибнет в итоге большинство, но не все. Животные, основные потребители растительной пищи, начнут умирать массово; останется, скорее всего, лишь часть рептилий. В случае январских обменов ядерными ударами между СССР и США, ситуация для живого не столь фатальна: большинство находится в спячке и может относительно легко перенести катастрофу. В некоторых районах (Якутия и др.) температура в абсолюте упадет до минус 75 градусов. Самой живучей при таком раскладе остается сибирская тундра, которая и так находится в очень суровых условиях. Ядерная зима уничтожит там около 10% растительности. А вот широколиственные леса все уйдут под корень. Гораздо оптимистичнее выглядит сценарий развития в океанических водах — им меньше всего достанется, и через четыре-пять лет можно надеяться на частичное восстановление биоты.
Даже в самом благостном развитии истории ядерная война не оставит Землю такой, какая она была до нее. Пожары и уничтоженные леса поднимут общий уровень углекислого газа на 15% выше «довоенного» уровня, что перевернет весь теплообмен планеты. Это, в свою очередь, поднимет среднюю температуру на пару градусов, и через тридцать лет на Земле наступит затяжной парниковый период. И те, кто умудрился выжить, будут вспоминать прежний жестокий мир как волшебную сказку.
Все вышесказанное выглядит немного фантастичным и далеким от реальности, однако последние события делают ядерную зиму всё более близкой…
Информация