Ядерная осень как физическая гипотеза

Научное сообщество давно признало важность проблемы прогнозирования состояния климата Земли в случае военного конфликта с применением ядерного вооружения.

Данная проблема начала активно исследоваться спустя два десятка лет после изобретения ядерного оружия.

Классы гипотез о состоянии климата на Земле в случае ядерного конфликта

Большинство гипотез о состоянии климата на Земле после ядерного конфликта сходится в том, что климатические изменения будут. Но не до конца ясно, каковы их масштабы.

В соответствии с прогнозами, в результате местной или мировой ядерной войны в атмосферу попадут за короткий отрезок времени гигантские объемы дыма и пепла.

Ученые, строящие гипотезы о состоянии нашей планеты после ядерной войны, занимают три принципиально отличные позиции.

• Первая часть научного сообщества считает, что сразу после ядерного конфликта будет резкое и существенное увеличение температуры атмосферы.
• Другие ученые полагают, что температуры упадут до арктических значений.
• Третьи – сторонники незначительных температурных изменений.

В соответствии со сказанным выше, были предложены к использованию термины «ядерные времена года»:

• ядерное лето,
• ядерная зима,
• ядерная осень,
• ядерная весна.

Отсутствует у ученых и понимание длительности климатических эффектов, которые ожидают планету в результате ядерной войны. Так, некоторые прогнозы заявляют о днях или месяцах, другие о десятилетиях.

Заметим, что практически все сценарии развития событий в послевоенное время не дают человечеству шансов выжить. Так, если человек сможет пережить ядерную войну, то он вероятнее всего умрет от голода и болезни.

Модели развития ядерной войны

От того где, когда, какое количество участников будет втянуто в ядерную войну зависят ее последствия.

Все модели развития ядерной войны можно разделить на три вида.

Модель, в которой ядерная война начинается со взрывов одновременно в нескольких крупных городах. При этом взрываются до 12 ядерных зарядов в каждом городе. Мощности зарядов сравнимы с бомбой, которую США сбросили на Хиросиму. При этом суммарная мощность взрывов оценивается как 216 кт. Количество жертв может составить от одного до четырех миллиардов человек непосредственно во время конфликта и постепенное умирание населения от последствий ядерной войны. На нашей планете начнутся ядерные сумерки (взвесь сажи в атмосфере станет препятствовать проникновению солнечного света на Землю). Через некоторое время (около десяти лет) большая часть сажи опустится на поверхность планеты, некоторая ее масса будет еще долгое время находиться в атмосфере. Первыми погибнут животные, которые чувствительны к изменению температуры. Лиственные растения не смогут уцелеть, так как недостаток освещенности будет препятствовать фотосинтезу.

Ко второму типу моделей относят локальный ядерный конфликт в субтропиках. Субтропики – это местность благоприятная для развития сильных лесных пожаров, огненных смерчей и распределения продуктов горения в атмосфере. В такой модели считают, что используются всего 50 ядерных зарядов мощность которых составляет до 750 кт. В субтропических районах Земли потоки воздуха, которые уходят от поверхности планеты поднимаются существенно выше, чем в других регионах. Это означает, что при ядерном конфликте дым станут подниматься на большую высоту над поверхностью планеты и продукты горения распространятся над всей планетой. При этом будет разрушен озоновый слой и закрыто Солнце.

Третья модель относится к масштабному ядерному конфликту, где применяются боевые заряды, мощность которых составляет от 100 Мт до 1 Гт. В результате этого глобальной катастрофы атмосфера получит около 180 миллионов тонн сажи. 75% света от Солнца будет заблокирована.

Гипотеза ядерной осени

Словосочетание ядерная осень было введено в обиход во второй половине 2000 годов. В 2007 году в журнале “Journal of Geophysical Research” была опубликована статья о том, что любой военный конфликт с применением ядерного вооружения вызовет значительное уменьшение температуры на нашей планете. Но это изменение температуры может быть не таким критичным, как в гипотезе о ядерной зиме.

Разрабатывая прогноз, исследователи применяли компьютерную программу ModelE, которая выполняет вычисления, применяя модель общей циркуляции.

Рассматривалась глобальная ядерная война, при которой в атмосферу попадало около 150 миллионов тонн сажи. Компьютерная модель указала, что следствием этого конфликта будет уменьшение температуры Земной поверхности на $7-8 ^0C$. Спустя десять лет после конфликта температура планеты будет на $4^0C$ ниже нормы в настоящее время.

Значимым является то, что уменьшение температуры произойдет за короткий промежуток времени (несколько недель) после конфликта.

Для ядерной осени будут характерны периодические заморозки, но температура летом не будет ниже нуля.

Некоторые теории полагают, что состояние ядерной осени может быть коротким (дни), до момента конденсации на поверхности сажи паров воды, до 1- 2 лет.

В 2008 году исследователи из Ратгерского университета выдвинули гипотезу о том, что ядерная осень будет гораздо более долгой.

Расчеты этих ученых позволили сделать вывод о том, что взрыв ядерных зарядов мощностью 3,6Мт породит глобальные пожары. Эти пожары заставят 6,6 миллионов тонн сажи подняться на высоту до 80 км. Поток солнечного света при этом ослабеет. Уменьшение температуры на Земле в среднем составит $1,25^0 C$. Снижение температуры будет сказываться более десяти лет и далее будет ниже нормы на половину градуса.

Пытаясь подтвердить свою версию о ядерной осени, ученые проводили исследования в Персидском заливе в 1990 году после воны Ирака и Кувейта. Так в начале 1991 года войска Ирака подожгли около семисот нефтяных скважин. Пожары ликвидировали в ноябре этого же года. При этом температура в районе залива уменьшилась на 4-6 градусов. Только малая доля дыма попала в стратосферу, благодаря этому Азия не пострадала. После ликвидации пожаров климатическая норма вернулась за год.